CN202755351U - 用于大坝的聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于大坝的聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统。是在坝体迎水基面上向外依次有一迎水面保温保湿层和一迎水面保护层；在坝体背水基面上向外依次有一背水面保温保湿层和一背水面保护层。所述的迎水面保温保湿层和背水面保温保湿层均由硬泡聚氨酯粘贴层构成；所述的迎水面保护层和背水面保护层均由聚合物抗裂砂浆层构成。本实用新型采用硬泡聚氨脂材料喷涂工艺使硬泡聚氨酯材料在坝面形成一个粘结力很强没有空腔、没有接缝的整体，可以保持内部混凝土湿度，使坝体混凝土不出现干缩裂缝。热工性能好，抗老化性极强，同时，具有很强的抗风揭性和抗剪性能，使系统抵抗外界变形能力强，有效地保证了混凝土坝面稳定性、耐久性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于大坝的保温保湿系统，特别是一种聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，此系统可对大坝形成常年的维护保养。
背景技术
美国早在20世纪50年代就开始重视混凝土坝体表面保温保湿。底特律坝和平顶岩坝用泡沫塑料板或纸板保温，索墩坝顶面采用砂层保温。日本不少工程采用泡沫塑料板加聚氯乙烯薄膜作为表面保温和养护材料。前苏联1957～1961年在西伯利亚严寒地区的布拉茨克重力坝中采用两层厚模板中填刨花的隔热材料，部分采用预制混凝土板。但是上述保温材料实施后仍旧产生了不少裂缝，只有前苏联的托克托古尔坝中采用自动上升的活动帐篷，在帐篷内创造了局部人工气候，浇筑时完全和外界隔绝，夏季仓面用流水降温，用聚乙烯薄膜覆盖保湿，防裂。
国内1961年后才对如何防止气温骤降引起的表面裂缝引起重视。当时主要采用草袋和草帘保温，但该类材料易燃烧，易引起火灾，不耐用，而且一受潮就腐烂，不是理想的保温材料。在恒仁、白山等东北地区曾使用过木丝板，太平哨大坝喷涂过水泥-膨胀珍珠岩，这些材料虽有一定保温作用，但受潮后保温作用锐减，还有木丝板掩盖混凝土表面的缺陷和不易拆除等问题。80年代后，泡沫塑料成为主要的保温材料。主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、保温被、聚乙烯气垫薄膜、聚乙烯泡沫塑料板等。
多年来，大坝工程的保温一般采用泡沫塑料板或纸板保温，或采用泡沫塑料板加聚氯乙烯薄膜及聚苯乙烯泡沫塑料板、以及保温被、聚乙烯气垫薄膜、聚乙烯泡沫塑料被等，存在施工工艺复杂、保温效果不稳定等问题。
大坝混凝土所产生的裂缝，绝大多数都是表面裂缝，其中一部分会发展成为深层或贯穿性裂缝，影响结构的整体性和耐久性。引起表面裂缝的原因主要是干缩和温度应力。对于混凝土干缩应力，在浇筑早期，可以通过表面洒水养护加以改善；而对于温度应力，由于外界气温变化和混凝土内外温度差的加大，是引起表面拉应力的主要因素，如寒潮和寒冷地区的气温年变化。所以如果采用合适和有效的保温保湿体系措施，再配之以正确的结构设计，将会在很大程度上减少混凝土裂缝的发生，从而提高大坝的质量，为水库安全运行打下一个良好的基础。
发明内容
本实用新型的目的，在于解决目前大坝工程中混凝土易产生裂缝的问题，提供一种利用具有优异性能的喷涂硬泡聚氨酯材料参与制作的用于大坝的保温保湿无机防护一体化系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型一种用于大坝的聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，在坝体迎水基 面上向外依次有一迎水面保温保湿层和一迎水面保护层；在坝体背水基面上向外依次有一背水面保温保湿层和一背水面保护层。所述的迎水面保温保湿层和背水面保温保湿层均由硬泡聚氨酯粘贴层构成；所述的迎水面保护层和背水面保护层均由聚合物抗裂砂浆层构成。
本实用新型的系统具有以下优点：
本实用新型的系统适用于任何坝体建筑。保温保湿效果明显持久：硬泡聚氨酯具有具有良好的保湿隔热、保温性能和优良的耐化学腐蚀性能，导热系数低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料，是目前所使用的保温隔热材料中导热系数最低的。其节电效率高、环保；重量轻，降低载荷。本实用新型设计简单、效率高、进度快、质量好、寿命长。无氟发泡，适应环境宽。憎水率达95％以上，密封性能好，无空腔、无接缝。有很强的抗风揭性，且其发泡可钻入坝体表面缝隙，增加其抗剪性能。阻燃性好：离火3秒钟自熄，表面碳化能阻止燃烧，且不会产生熔滴。在低温-50℃情况下不脆裂。在高温+150℃情况下不流淌，不粘脚。性能恒定：与酸和碱都不发生反应，且不是鱼虫类以及啮齿类动物的食物源。质量安全可靠：硬泡聚氨酯材料本身是一种强度极高的粘合剂，在加入发泡剂制成泡沫后，其粘结力仍然很强，有较高的抗折断、抗撕裂强度和较好的耐磨性能和抗冲击性能，能较好地与混凝土坝面具有极好的亲和力粘贴为一体，具有一定强度，而且水对于聚氨酯基本没有溶解腐蚀作用，与水不发生反应。系统单位面积自重轻，安全性极高。本实用新型可以有效地解决传统的大坝保温保湿体系的缺陷。喷涂工艺使硬泡聚氨酯材料在坝面形成一个没有空腔、没有接缝的整体，可以保持内部混凝土湿度，使混凝土不出现干缩裂缝。热工性能好，抗老化性极强，集中了封闭微孔结构类材料的优势为目前国际公认最好的大坝保温保湿材料。
喷涂过程中采用高压，硬泡聚氨酯材料能有效渗入坝面混凝土表面，材料反应后能够屏蔽混凝土表面的毛细孔和微裂隙，可以起到很好的防渗作用；可以阻止外界水(雨、雪)的渗入，使系统抵抗外界变形能力强，有效地保证了混凝土坝面稳定性、耐久性.
施工快捷，操作简单：系统由于采用喷涂方式，无需在其表面采用钢模固定和保护，简化了施工工序，施工速度快施工简便.
绿色环保：系统施工过程中或高温条件下无毒、无味，无有害气体溢出及废水、废渣产生，无残留废弃物，无放射性元素，充分保证生产、施工人员的安全和环境保护要求整个系统是无公害的环保产品。
附图说明
图1是本实用新型大坝聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统结构示意图。
图中：1.迎水面保护层，2.迎水面保温保湿层，3.坝体迎水基面，4.坝体背水基面，5.背水面保温保湿层，6.背水面保护层。
具体实施方式
参见图1，从图中可知，本实用新型一种用于大坝的聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，是在坝体迎水基面3上向外依次有一迎水面保温保湿层2和一迎水面保护层1；在坝体背水基面4上向外依次有一背水面保温保湿层5和一背水面保护层6。所述的迎水面保温保湿层2和背水面保温保湿层5均由硬泡聚氨酯粘贴层构成；所述的迎水面保护层1和背水面保护层6均由聚合物抗裂砂浆层构成。
所述的迎水面保温保湿层2和背水面保温保湿层5的厚度均为7-10cm；迎水面保护层1和背水面保护层6的厚度均为1.5-3mm。
作为一般的大坝，所述的迎水面保温保湿层2和背水面保温保湿层5优选的厚度均为8cm，迎水面保护层1和背水面保护层6优选的厚度均为2mm。
下面介绍本实用新型的施工工艺：
1.硬泡聚氨酯粘贴层做法：
硬泡聚氨酯喷涂粘贴层密度选择：所述的硬泡聚氨酯喷涂粘贴层选择密度为35kg/m3、40kg/m3或55kg/m3。
大坝的迎水面，在常年水位线下1.5米往上的部分应采用55kg/m3密度泡，因为在水面部分产生的冻融现象，对聚氨酯的抗压强度和抗拉强度要求较大。(冰层厚度可达一米)因此应选择密度大的聚氨酯泡体。
大坝的背水面，为避免外界气温变化和混凝土内外温度差加大，引起表面拉应力。应选择保温性能好的40kg/m3密度泡，最大程度减少大体积混凝土由于干缩和温度应力产生的表面裂缝。在常年水位线下1.5米往下的部分可选用35kg/m3密度泡以满足保温需求。此部分水温及压力变化小，年平均温度在4℃左右，现场要求此处保温仅作为过冬使用，因此宜采用35kg/m3泡密度。
在施工中硬泡聚氨酯材料分别分层喷涂在坝体迎水基面3和坝体背水基面4上，一次喷涂厚度不得超过1.5cm，以保证聚氨酯在发生化学反应时能得到充分的时间，若一次喷涂过厚，可能导致泡沫穿孔，致使其闭孔率低，影响聚氨酯泡沫的质量。喷涂完成后，所述的迎水面保温保湿层2和背水面保温保湿层5的厚度均为7-10cm；迎水面保护层1和背水面保护层6的厚度均为1.5-3mm。
施工完成后的发泡聚氨酯外观质量应满足如下要求：
(1)喷涂发泡聚氨酯必须与基层牢固粘接，不脱层，不起鼓；
(2)喷涂表面应呈连续性，均匀、平整，最大喷涂波纹应小于5mm
2、保护层做法：在喷涂完硬泡聚氨酯后应及时喷涂保护层，保护层为聚合物抗裂砂浆层。可有效防止紫外线，同时具有防火功能，施工速度快等特点。
拱坝凹面、凸面全部采用聚合物抗裂砂浆做为保护层，以防止紫外线及交叉施工时的火灾隐患。抗裂砂浆在容器中搅拌后应无结块，呈均匀状态。拉伸粘接强度在常温状态下应≥0.7MPa，侵水7d后应≥0.5MPa。
Claims (5)
1.一种用于大坝的聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，其特征在于：在坝体迎水基面(3)上向外依次有一迎水面保温保湿层(2)和一迎水面保护层(1)；在坝体背水基面(4)上向外依次有一背水面保温保湿层(5)和一背水面保护层(6)；所述的迎水面保温保湿层(2)和背水面保温保湿层(5)均由硬泡聚氨酯粘贴层构成；所述的迎水面保护层(1)和背水面保护层(6)均由聚合物抗裂砂浆层构成。
2.根据权利要求1所述的一体化系统，其特征在于：所述的迎水面保温保湿层(2)和背水面保温保湿层(5)的厚度均为7-10cm。
3.根据权利要求2所述的大坝聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，其特征在于：所述的迎水面保温保湿层(2)和背水面保温保湿层(5)的厚度均为8cm。
4.根据权利要求1所述的大坝聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，其特征在于：所述的迎水面保护层(1)和背水面保护层(6)的厚度均为1.5-3mm。
5.根据权利要求4所述的大坝聚氨酯保温保湿无机防护一体化系统，其特征在于：所述的迎水面保护层(1)和背水面保护层(6)的厚度均为2mm。
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