處理地下工程大麵積微量滲水噴塗新工藝
發布時間:2014-08-09
摘要:本文以
防水施工實踐和室內試驗為依據,闡述了治理地下建築物
滲漏水的最新工藝――噴塗工藝的工作原理、
工藝流程、材料選擇及使用效果。
一、大麵積微量
滲水是治理地下建築物“水害”的關鍵
處理地下建築物
滲漏水的技術措施可分為兩部分:一是堵漏;二是防滲。前者是用來封堵點式集束高壓力水,後者則用來處理麵式分散低壓力水。大量實踐經驗表明,現有的
注漿設備和
注漿材料完全可以滿足堵漏工藝的要求;然而,對於以慢漏形式出現的大麵積微量
滲水(每平方米每分鍾
滲水量在150mL以下,其中最大
滲水點
滲水量不大於15mL/min),采用傳統的壁內
注漿封水“快硬水泥膠漿直接封堵”這兩種方法則難以奏效,甚至無效。其原因如下:
1.采用
注漿封水法:
注漿工藝有三個程序:找水點、埋管、
注漿。大麵積
滲水的
滲水點密密麻麻,分布雜亂無章,各
滲水點的
滲水速度千差萬別,
滲水通道盤根錯節,所以用傳統的“幹撒法”或“烘幹法”無法準確找出
滲水點。可想,要在1m2的
滲水麵積上找出每一個
滲水點需打多少檢查孔,而且收效甚微。即使找出
滲水點,也難以摸清真正的
滲水通道。而且,現有的“快硬水泥膠漿”封管法容易造成兩側
滲水通道堵死,
注漿時漿液隻能充填管前部的毛細孔隙,而沒有被充填的孔隙和裂隙在不長時間內由於“溶脫”問題又會變成新的
滲水通道。另外,由於受到一次
注漿量的限製,無論采用凝膠時間可控的速凝漿膠(如丙凝),還是使用緩凝漿液(如聚氨酯),對大麵積微量
滲水的封堵均難以奏效。
2.直接塗抹形成不了
防水層:當前市場上的各種塗抹
防水材料,都隻適用於地下建築物表麵基本幹燥時的防水處理,適應性好的材料對基麵的含水率可放寬到15%。然而,這些材料對有壓力的
滲水卻毫無作用。
二、處理地下工程大麵積微量
滲水的噴塗新工藝
從以上分析可以看出,地下建築物“水害”中最難整治的是大麵積微量
滲水,雖然每晝夜的
滲水量還不及幾個
漏水點,但其造成的危害卻非幾個
漏水點可比。我們從大量的施工實踐及室內試驗中體會到,處理這種微量
滲水既不能單獨采用壁內化學
注漿方法,也不能單一使用“快硬水泥膠漿”封堵法來處理,更不能依靠塗抹材料直接、反複地塗抹
滲水基麵。最佳的處理方法應該是綜合處理法,即:在
滲水基麵上,對
滲水速度大於15mL/min的
滲水點采用“直接封堵法”暫時止水(隻要能保證1h不出水即可),然後大麵積噴塗速凝材料將所有
滲水點封死,最後選用適宜的塗抹
防水材料做柔性或剛性
防水層,以達到永久防水目的。噴塗
工藝流程是:置(zhi)於(yu)兩(liang)個(ge)不(bu)承(cheng)壓(ya)漿(jiang)桶(tong)內(nei)的(de)不(bu)同(tong)漿(jiang)液(ye)由(you)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)泵(beng)獨(du)立(li)送(song)至(zhi)噴(pen)槍(qiang)上(shang)的(de)兩(liang)個(ge)漿(jiang)液(ye)連(lian)通(tong)管(guan)上(shang),進(jin)入(ru)連(lian)通(tong)管(guan)的(de)漿(jiang)液(ye)在(zai)高(gao)速(su)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)作(zuo)用(yong)下(xia),快(kuai)速(su)進(jin)入(ru)漿(jiang)液(ye)混(hun)合(he)器(qi),經(jing)噴(pen)嘴(zui)呈(cheng)霧(wu)狀(zhuang)噴(pen)至(zhi)基(ji)麵(mian)乃(nai)至(zhi)滲(shen)入(ru)基(ji)麵(mian),並(bing)瞬(shun)間(jian)凝(ning)固(gu)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)在(zai)基(ji)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)一(yi)層(ceng)防(fang)水(shui)薄(bo)膜(mo),它(ta)的(de)防(fang)滲(shen)有(you)效(xiao)期(qi)必(bi)須(xu)大(da)於(yu)36h。噴塗方式屬於雙液單係統。
噴塗工藝由兩大部分組成:一是噴塗機;二是噴塗材料。
1.噴塗機。為處理微量
滲水而設計的噴塗機由兩個不承壓的儲漿桶、兩台耐腐蝕泵、一台空氣壓縮機、若幹連通管和連通閥、漿液混合器、噴嘴等部分組成,噴塗機由電機帶動齒輪等速驅動,噴槍由人工手持移動。
(1)儲漿桶。儲漿桶設計為不承壓的圓柱形,容積20L,頂ding部bu用yong蓋gai板ban扣kou住zhu,蓋gai板ban上shang安an裝zhuang一yi個ge小xiao喇la叭ba口kou,這zhe樣yang既ji可ke連lian續xu操cao作zuo,又you可ke避bi免mian漿jiang液ye接jie觸chu人ren體ti,桶tong內nei漿jiang液ye由you液ye麵mian指zhi示shi器qi顯xian示shi,儲chu漿jiang桶tong之zhi間jian安an裝zhuang一yi台tai小xiao型xing電dian機ji,以yi帶dai動dong兩liang根gen攪jiao拌ban棒bang,這zhe可ke以yi提ti高gao漿jiang液ye的de溶rong解jie度du。若ruo該gai機ji用yong於yu化hua學xue
注漿,可考慮將漿桶改為儲能結構。
(2)耐腐蝕泵。為了能滿足地下建築物
滲水高度的要求,在噴塗機上安裝了兩台同型號的小型耐腐蝕泵,分別將儲漿桶內的漿液泵送至噴槍的連通管;考慮到送漿量大小不一及不同漿液輸漿比例各異的情況,在泵的出漿口設置一個回漿閥,以調節出漿量的大小。
(3)空kong氣qi壓ya縮suo機ji。由you耐nai腐fu蝕shi泵beng輸shu送song的de漿jiang液ye不bu僅jin壓ya力li不bu大da,而er且qie難nan以yi保bao證zheng兩liang種zhong漿jiang液ye混hun合he時shi的de均jun勻yun度du,使shi得de反fan應ying不bu完wan全quan,凝ning膠jiao體ti強qiang度du指zhi標biao下xia降jiang。設she置zhi一yi台tai空kong氣qi壓ya縮suo機ji,高gao壓ya氣qi體ti高gao速su流liu動dong時shi可ke在zai出chu漿jiang口kou形xing成cheng一yi個ge適shi宜yi的de負fu壓ya區qu,並bing將jiang混hun合he後hou的de漿jiang液ye呈cheng霧wu狀zhuang噴pen出chu。空kong壓ya機ji的de另ling一yi個ge作zuo用yong是shi在zai噴pen塗tu前qian,因yin壓ya縮suo空kong氣qi對dui基ji麵mian進jin行xing強qiang力li清qing洗xi。若ruo用yong該gai機ji
注漿,空壓機可向儲能漿桶提供壓力源。
(4)噴槍。它是噴塗機的核心部件,按設計要求它具有清洗基麵、混合、霧化、自清和輕便之特點。噴槍可拆卸更換,換上
注漿槍可用於
注漿,換上滾刷可用於塗抹。為防止霧化漿液飛濺人體,噴槍前端配製一個防護罩。
(5)驅運部分。為使噴塗效果更趨於均勻,減輕操作人員體力消耗,該機采用電機等速驅動,前進速度為5m/min,運動方向由導向輪手動控製。各電動機械的啟用開關均設置在一塊操作板上,由1人控製。
2.噴塗材料。從適用性和可行性兩方麵考慮,我們對噴塗材料提出了以下幾方麵的要求:
(1)係無毒、無汙染、價廉、貨源廣的材料。
(2)有良好的可灌性,.其凝膠時間可人為準確控製,必須滿足速凝的要求(1S左右)。
(3)凝膠體的自身強度大於0.5MPa,抗擠出強度大於0.8MPa。
(4)凝膠體的抗滲係數要達到10-6cm/s,並至少保持在48h以內不發生變化。
(5)對
滲水的PH值要求不高,適應性較強。
僅從防水效果來看,可以滿足上述技術要求的化學
注漿材料有丙烯酰胺類和水玻璃類兩種。
(1)丙烯酰胺類材料。該漿材的高毒性、凝膠體的低強度、昂貴的價格及緊俏的貨源決定了這種材料不能用於噴塗工藝。日本
注漿界在1974年就禁止使用這種材料。
(2)水shui玻bo璃li類lei材cai料liao。該gai漿jiang材cai以yi水shui玻bo璃li為wei主zhu劑ji,再zai輔fu以yi膠jiao凝ning劑ji,混hun合he後hou發fa生sheng凝ning膠jiao反fan應ying,生sheng成cheng固gu結jie體ti,充chong填tian裂lie隙xi和he毛mao細xi管guan路lu,達da到dao防fang水shui或huo加jia固gu目mu的de。這zhe種zhong材cai料liao有you許xu多duo突tu出chu的de優you點dian:漿材的凝膠時間可以在瞬時至數十分鍾內變化,滿足速凝條件;凝膠體強度高,漿液滲透性、可灌性好;貨源廣,價格最低,且無毒。從長遠利益出發,水玻璃漿材將是地下工程防
滲漏處理的最為實用的材料。
然(ran)而(er),現(xian)有(you)的(de)水(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)材(cai)在(zai)地(di)下(xia)工(gong)事(shi)防(fang)滲(shen)堵(du)漏(lou)處(chu)理(li)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)卻(que)有(you)很(hen)大(da)的(de)局(ju)限(xian)性(xing),因(yin)為(wei),現(xian)有(you)配(pei)方(fang)的(de)水(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)材(cai)的(de)凝(ning)膠(jiao)體(ti)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu),主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)在(zai):
①凝膠體的韌性差、脆性大;②凝膠體有一定脫水性;③凝膠時間難以控製。對此,我們做了改進試驗,以使漿材滿足地下工事防滲堵漏的要求。
我們從三個方麵做了試驗:①凝膠時間的調控;②凝膠體質量的改善;③酸性水玻璃的應用。實驗結果還達不到最初設計的要求,但可以滿足噴塗需要。我們對樺南水泥廠地下輸煤坑道大麵積微量
滲水進(jin)行(xing)的(de)噴(pen)漿(jiang)處(chu)理(li)表(biao)明(ming),水(shui)玻(bo)璃(li)材(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)噴(pen)塗(tu)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)。不(bu)過(guo),對(dui)此(ci)還(hai)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)凝(ning)膠(jiao)體(ti)質(zhi)量(liang)的(de)改(gai)善(shan)和(he)酸(suan)性(xing)水(shui)玻(bo)璃(li)的(de)發(fa)展(zhan)上(shang)。
三、噴塗工藝的初步嚐試及應用前景
采用噴塗工藝處理微量
滲水可以免去諸如找水點、埋管、反複塗抹等煩瑣的施工程序。它不僅可以止住
滲水,給後續的永久性
防水層創造出適宜的施工條件,而且大大地提高了工效,節省了材料。由於該工藝的出現,使得施工及使用單位最感棘手的沉降縫
滲水、穿牆管
滲水、底板預埋件
滲水問題迎刃而解。1990年5月,我們首次將噴塗工藝用於黑龍江省樺南水泥廠皮帶運輸機地坑的
防水工程,收到了較為理想的效果。該廠共有大小地坑21個,需整治的
滲漏水麵積2100m2,底板平均標高-3.6m(地麵相對標高±0m),防水處理前地坑內平均積水達2.15m深。造成地坑
滲水、
漏水的主要原因是材質和施工管理問題,再加上樺南地區年溫差大,溫度裂隙大量產生。5、6月份,該地區連降大雨,工地沒有設置臨時排水係統,雨水從地麵順土而下(當時沒有用三七灰土回填,也沒有分層夯實),上層滯水水位已近±0m,整個地坑四周全被飽和土包圍,給
防水施工帶來相當大的困難。從防水角度來看,該工程主要
滲水部位是地坪、牆角線、地板預埋件和卷揚機機座,這些部位的
滲漏在防水中均是難點,至於采用
注漿堵漏工藝處理集束流動
漏水在此不予贅述。
為了便於比較和總結經驗,起初處理這些微量
滲水我們分別采用了
注漿堵漏、塗抹防滲和“快硬水泥膠漿堵漏”三san種zhong方fang法fa,其qi效xiao果guo與yu上shang述shu分fen析xi相xiang差cha無wu幾ji,得de出chu的de結jie論lun是shi,顧gu此ci失shi彼bi,費fei工gong費fei料liao,防fang不bu勝sheng防fang,花hua了le幾ji天tian功gong夫fu,無wu幾ji幹gan燥zao之zhi處chu。後hou改gai用yong噴pen塗tu新xin工gong藝yi處chu理li,成cheng效xiao大da為wei改gai觀guan。地di坪ping120m2,牆角線110餘延長米,僅用2d就處理完畢。噴入基麵的水玻璃凝膠體彈性高、抗滲能力強、粘結牢固,凡經噴塗過的部位,無
滲水現象。因對防水薄膜的耐久性沒有試驗,故8h以內我們就用BR―3型防水砂漿做了永久剛性
防水層(一層素漿,二層砂漿)。在這次施工中,我們運用噴塗原理處理了近90個地板預埋件和8個機座,效果十分理想。經現場粗略估計,噴塗工藝每小時可處理20m2的微量
滲水麵積,每m2材耗0.90元,操作人員3人。
通過現場試用,我們認為,噴塗工藝用來解決大麵積微量
滲水完全可行,它的速效、低耗、安全之特點已得到初步體現。可以相信,隨著對材料特性、出漿量、霧化程度的進一步優化,它的應用前景將十分廣闊。