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          科普| 丙烯酸鹽噴膜材料簡析

          2021-09-27 15:14:41

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          丙烯酸鹽化學灌漿材料這兩年在國內比較火爆,而丙烯酸鹽噴膜材料卻鮮為人知,我們只偶爾在一些人口中或一些工程中遇見,卻不真正了解。


          為了助您更好地了解什么是‘丙烯酸鹽噴膜材料’,咱們試著通過兩期的內容為您解析之!





          大環境


          目前,我國公路和鐵路隧道的滲漏水問題仍然十分嚴峻,但現有的隧道防水工程的原料和施工技術水平并不能滿足要求。尤其是在環保要求日益提高的今天,對環境友好型防水材料的需求越來越迫切。


          為此,開發了一種滿足隧道防水需求的丙烯酸鹽噴膜防水材料和一種自修復能力的丙烯酸鹽噴膜防水材料。




          防水噴層研究進展


          防水噴層最早出現于上世紀60年代,西歐一些***在建設公路隧道和鐵路的時候會使用摻加有玻璃纖維的聚酯樹脂噴層對隧道進行防水處理,隨后出現了瀝青-橡膠的混合物噴層。


          但此階段的噴層,無論是玻璃纖維聚酯還是瀝青-橡膠混合物,都處于技術不成熟,配套設施不完善的階段。


          在進入80年代后,隨著各國日益重視隧道的防水施工,逐漸出現了以聚氨酯和聚脲為主體的隧道噴層;90年代初,日本人首先使用了以丙烯酸鹽為主體的隧道噴層,并適用于新港南臺泵場建筑、阪神福島地下工程等。


          也是在這一時期,我國開始了對隧道噴層的初步探索,使用離子乳化瀝青膠乳防水涂料為十幾座鐵路進行了防滲漏水處理。


          進入了新世紀后,以德國BASF為代表的外國公司陸續使用了噴膜防水技術為數十余座隧道進行了防水處理,并開發出了以機械臂施工的自動化施工工藝。


          與此同時,國內的隧道噴膜防水技術也隨著我國基建工程的加速而發展,西南交通大學從施工技術入手,逐步探索噴膜防水材料的原料組成,報道了以丙烯酸鎂為主體、以過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、以碳酸鈣、氧化鎂、粉煤灰為填料的噴膜防水材料,并應用于眾多地鐵和鐵路隧道當中。





          目前,我國最常用的隧道防水方式仍然是在基底之上鋪設防水板材,這種防水技術的原料價格低廉,施工簡單,但也存在眾多缺陷。


          比如,板材在安裝過程中,每塊板材間需要連接甚至鉚合,不但連接處會產生縫隙,且會在板材上造成裂紋、孔洞,甚至是板材的破壞、開裂;且鋪設二次襯砌后的擠壓會使防水板材收到剪切和拉伸,易發生斷裂破壞。


          這些因防水板材本身特性而造成的縫隙、裂紋、孔洞無法避免、無法預測,卻數量會隨著隧道施工量的增加和使用時間的延長而增加。


          隧道四周的地下滲水會流經這些縫隙、裂紋、孔洞,造成防水板材實效,對隧道本體造成破壞。


          而噴膜防水材料因為一體成型,可以有效避免因為板塊分塊安裝而存在的縫隙;噴膜材料在成型固化前具有流動性,在噴槍中加壓噴射后可以迅速填充孔隙,有效的避免了防水層與基底間的縫隙,減少了使用過程中出現滲漏水現象,所以發展噴膜防水材料對隧道的施工有很重要的意義。


          尤其是在人們重視環保的今天,隧道施工深入各種地形和不同氣候區域,發展可適應極端環境的環境友好型噴膜防水材料更是具有十分重要的意義。





          丙烯酸鹽噴膜材料原理


          丙烯酸鹽噴膜防水材料是一種由A液、B液共同組成的雙組份噴膜防水材料,以水溶性的不飽和羧酸鹽單體為主劑,以水為溶劑,加入填料和數中助劑組成噴膜主液。


          兩種組分在噴射過程中發生混合并迅速引發聚合,最終交聯成膜。成膜過程通常是一個化學反應的過程,有時會是物理反應-化學反應混合的過程。


          以氧化劑、還原劑為引發劑,在施工現場通過噴槍噴射,將雙組份混合并引發聚合反應,瞬間在防水基底表面形成一層厚度為2~3mm的具有防水和隔離功能的復合材料防水薄膜。


          具體工藝如下:






          目前,國內在丙烯酸鹽噴膜材料方面的研究還處于初始階段,還遠沒有達到成熟運用的地步。具內部小道消息,現在在施工使用的成品也很大一部分是進口過來的而非實際自我研發出來的。


          下一期,我們將會進步介紹丙烯酸鹽噴膜材料的一個重要物化性能“自修復功能”。



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