專利名稱：一種防表面裂縫的大壩的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水利工程技術領域，特別涉及大壩保溫保濕技術。
背景技術：
大壩混凝土所產生的裂縫，絕大多數都是表面裂縫，其中一部分會發展成為深層或貫穿性裂縫，影響大壩結構的整體性和耐久性。引起大壩表面裂縫的原因主要是濕差和溫度應力。一些國家早在20世紀60年代就開始注意臨時表面保溫。作為表面保溫和養護材料很多，有的大壩采用泡沫塑料板或紙板保溫；有的采用砂層保溫；有的采用泡沫塑料板加聚氯乙稀薄膜；有的采用兩層厚模板中填刨花的隔熱材料，部分采用預制混凝土板；還有的采用自動上升的活動帳篷，在帳篷內創造了局部人工氣候，澆注時完全和外界隔絕，夏季倉面用流水降溫；但是上述保溫材料實施后仍舊產生了不少裂縫。在中國初始主要采用草袋和草簾保溫，但是它們易燃燒，易引起火災，不耐用，而且一受潮就腐爛，不是理想的保溫材料。在中國東北地區曾使用過木絲板，噴涂過水泥—膨脹珍珠巖，這些材料雖有一定保溫作用，但受潮后保溫作用銳減。80年代后，泡沫塑料成為主要的保溫材料。目前廣泛使用的保溫材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、保溫被、聚乙烯氣墊薄膜、聚乙烯泡沫塑料板等，常用的施工方法有內貼法、外貼法和噴涂法三種。不論內貼還是外貼，都是采用粘性材料將保溫材料粘貼在大壩混凝土表面，而噴涂則是利用高壓裝置將保溫材料直接噴射在大壩表面。
綜上可以看出盡管目前大壩外露面采用的保溫材料較多，但是仍舊沒有很好地解決大壩由于濕差和溫度應力而造成的表面裂縫。實踐表明由于濕度變化而引起的干縮裂縫占大壩表面裂縫的60％～70％，因此壩面的保溫固然重要，但是保濕亦十分關鍵。
發明內容
本實用新型的目的是克服已有技術的不足之處，在充分考慮大壩的保溫保濕等特點的基礎上，提出一種防表面裂縫的大壩，使其具有抗裂性能好，外形美觀、保溫隔熱、保濕性能優良及施工簡單等優點。
本實用新型提出的一種防表面裂縫的大壩，其特征在于，在大壩上下游表面覆蓋有一層聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層。
所說保溫保濕層的厚度可在1cm～15cm的范圍內。
所述的聚氨酯硬質泡沫材料包括組合聚醚+MDI黑白雙組份。可采用內貼法、外貼法、灌注法和噴涂法使聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層和大壩表面混凝土牢固粘結。
本實用新型的作用效果及使用范圍
本實用新型可大大改善大壩由于表面濕差和內外溫差而引起的開裂，提高大壩的抗裂性能。聚氨酯硬質泡沫具有外形美觀、保溫隔熱、保濕性能優良及施工簡單等優點，其保溫隔熱及保濕性能不受氣候影響發生較大的波動。
本實用新型適應于大壩保溫隔熱保濕，特別適應于由于溫度梯度及濕差等變化而引起大壩開裂的大體積混凝土結構，提供了水利水電施工及大壩保溫隔熱保濕方面使用聚氨酯硬質泡沫噴涂工藝的首例，取得了良好的綜合技術、社會環境效益。
圖1為表面覆蓋有聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層的大壩實施例剖面圖。
具體實施方式
本實用新型設計的一種外露面具有聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層的大壩實施例結合附圖詳細說明如下本實用新型的實施例如圖1所示，為防止由于溫差或濕差引起的表面裂縫，除了為交通灌漿等用途的設置廊道1，3和壩體排水2外，大壩的上下游表面覆蓋有聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層4。
本實施例的聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層所用的聚氨酯硬質泡沫包括組合聚醚加MDI黑白雙組份，其中發泡劑氯氟烴由于沸點低、熱導率低，受熱揮發形成氣體，被聚氨脂料液包裹形成泡沫。有機錫類或胺類催化劑主要是用來控制主反應的快慢，催化劑加入量的多少可以將反應時間控制在1～15s，滿足噴涂條件的反應時間一般為3～5s。三路乙苯穩定劑主要用來控制泡孔的均勻程度以及泡孔的大小，可以促進乳狀液與溶液之間的混溶，同時可以降低體系的表面張力，增加泡沫的穩定性。阻燃劑是針對泡沫表面積大，易燃而作出的防范措施。
聚氨脂在沒有加入發泡劑之前本身是一種強度極高的粘合劑，在加入發泡劑制成泡沫后，其粘結力仍然很強，仍能和混凝土連為一體。且水對于聚氨酯沒有溶解腐蝕作用即水與聚氨酯不發生反應，水浸后不會脫落，亦可用于壩體水位變動區的保溫保濕。
本實施例的保溫保濕層的施工工藝采用噴涂法，選用雙組份涂料噴涂系統，其工作原理為壓縮空氣通過調壓閥將壓縮空氣送至分料中的一級泵、二級泵，將雙組料加壓后送到電加熱或水冷卻器，通過保溫管道送至噴射槍體內，混合兩種料后噴射到被噴物件表面。該噴涂系統通過三路加熱保證連續無間歇工作，且具有變功率加熱及溫控系統可自動設定任意溫度，使其環境溫度變化可補償。不同溫度設定確保不同流層物料均勻加熱，避免自聚反應。選配Probler槍，該槍體內設有空氣自動清潔裝置，用氣體完成的清潔工作干凈徹底，避免了一般設備在活塞清潔槍體時由于活塞自身粘結物引起的阻塞。反應時間(即第一層物料噴涂到被噴物表面上顏色變白的時間)一般控制在3～7s，太快易堵槍，太慢容易發生流失或滴落現象。手工發泡控制在12～20s，噴涂發泡時間控制在10s內。霧化風壓一般控制在5～8kq/cm2。噴槍與實物間距為1400mm，噴涂最佳速度1～7kg/min.
本實施例整個壩體的聚氨脂分為兩個階段噴涂施工。第一階段從1323.5m高程至1365.1m高程，第二階段從1365.0m高程至1394.0m高程，設計要求壩前噴涂3cm聚氨酯，壩后噴5cm聚氨酯。實際第一階段在大壩上游壩面噴涂3～5cm的聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層，在大壩下游面1325.0m高程至1335.0m高程中縫已右部分壩面噴涂15cm的聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層，中縫已左部分壩面噴涂7～10cm的聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層；在大壩下游面1335.0m高程至1365.0m高程壩面噴涂5～7cm的聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層。均滿足設計要求。
本實施例是用于在高寒地區軟弱地基的碾壓混凝土拱壩，該工程以灌溉為主，兼顧發電、防洪和旅游。最大壩高109m，壩頂最大弧線長為176.5m，溢洪道及泄水孔布置在拱壩中部，位于主河道上，以便泄洪時水流順暢。壩址地區冬季寒冷，月平均氣溫在零度以下長達5個月，屬典型的高寒地區。壩基巖石為泥質膠結礫巖，且部分紫紅色礫巖遇水軟化，地質條件惡劣，加上壩址地區地震烈度為8度。總之該工程是一座修建高寒強震弱基上的百米以上的碾壓混凝土拱壩工程。
本實施例的保溫保濕效果在混凝土內部水化接近最高溫度值后噴涂聚氨酯保溫層，不會增加壩體混凝土溫度，只會減緩混凝土散熱時間，可達冬季保溫夏季降溫的效果，大大減小了混凝土表面的溫度梯度，降低了壩體混凝土的溫度應力。聚氨酯保溫層還有良好保濕作用。本實用新型的研究和應用提供了水利水電施工及大壩保溫隔熱保濕方面使用聚氨酯硬質泡沫噴涂工藝的范例，取得了良好的綜合技術和社會環境效益。
權利要求1.一種防表面裂縫的大壩，其特征在于，在大壩上下游表面覆蓋有一層聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層。
2.如權利要求1所述的大壩，其特征在于，所說保溫保濕層的厚度可在1cm～15cm的范圍內。
專利摘要本實用新型屬于水利工程技術領域,包括在大壩上下游表面覆蓋有一層聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層,聚氨酯硬質泡沫材料包括組合聚醚+MDI黑白雙組份,可采用內貼法、外貼法、灌注法和噴涂法使聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層和大壩表面混凝土粘結。聚氨酯硬質泡沫的保溫隔熱及保濕性能不受氣候影響發生較大的波動。這種上下游表面具有聚氨酯硬質泡沫保溫保濕層的大壩具有良好的保濕保溫性能,可大大改善大壩由于表面濕差和內外溫差而引起的開裂,提高大壩的抗裂性能。
文檔編號E04B1/62GK2506694SQ0125906
公開日2002年8月21日 申請日期2001年9月14日 優先權日2001年9月14日
發明者劉光廷, 杜彬, 李鵬輝, 陳鳳岐 申請人:宜昌天宇科技有限公司, 清華大學