專利名稱：一種隧道內表面補強防護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對隧道內表面的防護方法。
背景技術：
在隧道施工中，防水技術是隧道施工的重要環(huán)節(jié)。目前，廣泛使用的公路隧道防水 技術是在初期支護與二次襯砌之間掛設無紡布作為排水層和緩沖層，在無紡布排水層下方 將防水板焊接在一起得到防水層，其缺陷在于掛設無紡布排水層大都是人工掛設，防水板 也是通過人工焊接成一個整體，效率非常低，施工的工人勞動強度比較大；最致命的是，防 水板容易破碎，防水板與防水板之間的焊接質量難以保證，焊接處容易出現滲漏水情況，導 致目前隧道工程滲漏水較普遍，防水效果不是很理想。目前，用于行駛交通工具的隧道基本 上采用的都是鋼筋混凝 土結構，但是這種結構隨使用年限的延長隧道內表面還是經常出現 微裂縫、滲水等現象，滲入的水對隧道內的各種設施和設備造成腐蝕危害，也縮短了隧道的 使用壽命，更不便于交通工具的通行。隧道內表面很容易出現微裂縫和滲水等現象，而且隧 道內表面的混凝土在高溫的環(huán)境下容易爆裂，如果隧道內失火，會造成墻體的大面積毀壞。 專利號01107173. 7，授權公告號CN1139551C中公布的外保溫砂漿及制備方法，其砂漿由水 泥、丙烯酸乳液、聚苯乙烯泡沫顆粒、聚丙烯纖維和水組成。其中現有技術中聚苯乙烯為泡 沫顆粒，只解決了無機膠凝材料與聚苯乙烯泡沫顆粒的親合性，外保溫砂漿的易性好，粘結 強度高，有較好的保溫隔熱的性能，但不能解決隧道表面的裂縫、滲水和高溫爆裂問題。專 利號CN100535393公開了一種補強防護方法，是利用水泥中摻雜聚丙烯酸乳液以及聚丙烯 纖維的方式解決隧道內表面的裂縫、滲水和高溫爆裂問題，這種方法具有步驟簡單、成本低 廉和工作可靠的優(yōu)點，有利于在實踐中推廣，本申請的發(fā)明人在使用該方法時，無意發(fā)現如 果使用聚甲基丙烯酸乳液如α-聚甲基丙烯酸乳液和β-聚甲基丙烯酸乳液代替聚丙烯酸 乳液，并調節(jié)水泥防水砂漿的各組分比，最終可以起到更好的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種隧道內表面補強防護方法。專利CN100535393在此全部引入并作參考。本發(fā)明的目的是在現有技術的基礎上進行改造，提供一種隧道內表面的補強防護 方法，使用方便，在潮濕基面、低溫條件下皆可進行施工。通過用聚甲基丙烯酸乳液代替聚 丙烯酸乳液，可以更好的增強隧道內表面的表面強度，解決隧道內表面的防水、防潮、防凍、 抗沖磨、耐腐蝕裂縫、滲水和高溫爆裂問題。本發(fā)明的目的是通過下列方法實現的。本發(fā)明的技術方案包括下述步驟步驟一、配制水泥防水砂漿，水泥防水砂漿由以下重量比的組分充分混合而成，水 泥砂子水聚甲基丙烯酸乳液=1 0. 3 0. 45 0. 5 0. 8 0. 01 0. 015 ；步驟二、按水泥防水砂漿聚丙烯纖維=1 0. 004 0. 005的重量比在水泥防水砂漿中充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，聚丙烯纖維的長度是6 15毫米；步驟三、把改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上，等到改性水泥砂 漿凝固就完成了隧道內表面的補強防護工作。由于隧道內表面上采取了本發(fā)明的方法設置了保護層，聚丙烯纖維在各個方向上 對抗著水泥收縮的應力，因此極大地減少了水泥開裂的可能性，也提高了防水砂漿凝固后 的強度，同時聚甲基丙烯酸乳液作為粘結劑和防水劑減小隧道壁滲水的可能。并且，由于聚 丙烯纖維和聚甲基丙烯酸乳液都是有機物，受熱后會熔化，熔化流出后使隧道墻體中密布 細小的氣孔，如果失火，墻體內高溫后膨脹的氣體從氣孔中逸出，不會產生高壓，因此也就 不能使墻體爆裂。本發(fā)明的方法具有步驟簡單、成本低廉和工作可靠的優(yōu)點，具有較大的推 廣價值。它既可以用于已經出現裂縫的隧道的補強，也可以用于剛剛施工完畢還未出現裂 縫的隧道的預先防護處理。用聚甲基丙烯酸乳液代替聚丙烯酸乳液最終的的防護效果更 好，但導致這種效果的具體機理現在仍不清楚。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。應該理解的是，本發(fā)明實施例所述制備 方法僅僅是用于說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制，在本發(fā)明的構思前提下對本發(fā)明制 備方法的簡單改進都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。實施例1 步驟一配制水泥防水砂漿，水泥防水砂漿由以下重量比的組分充分混合而成，水 泥砂子水a -聚甲基丙烯酸乳液=1 0.35 0.7 0.01 ；步驟二 按水泥防水砂漿聚丙烯纖維=1 0. 0045的重量比在水泥防水砂漿中 充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，聚丙烯纖維的長度是6 15毫米，聚丙烯纖維 的直徑是5 10微米；步驟三把改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上，等到改性水泥砂 漿凝固就完成了隧道內表面的補強防護工作。水泥選用P. 032. 5型號的產品，砂子選用粒 度小于4. 75毫米、細度模數2. 4 2. 9的中砂。實施例2:步驟一配制水泥防水砂漿，水泥防水砂漿由以下重量比的組分充分混合而成，水 泥砂子水3 -聚甲基丙烯酸乳液=1 0.45 0.6 0. 013 ；步驟二 按水泥防水砂漿聚丙烯纖維=1 0. 0045的重量比在水泥防水砂漿中 充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，聚丙烯纖維的長度是6 15毫米，聚丙烯纖維 的直徑是5 10微米；步驟三把改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上，等到改性水泥砂 漿凝固就完成了隧道內表面的補強防護工作。水泥選用P. 032. 5型號的產品，砂子選用粒 度小于4. 75毫米、細度模數2. 4 2. 9的中砂。實施例3:在上述實施例1和2中實施步驟一前還進行如下步驟在隧道的內表面上覆蓋并 固定格柵網，網格狀的格柵網是由碳纖維與環(huán)氧樹脂組成的復合材料制成。其它步驟與實 施方式一相同。網格狀的格柵網相當于改性水泥砂漿的骨架，提高了由改性水泥砂漿凝固后所形成的保護層的強度。另外隧道中的電氣設備在運行時會產生雜散電流，雜散電流對 隧道內主體結構鋼筋以及一定范圍內的各種金屬管網的電化學腐蝕比較嚴重，造成一定的 危害。在隧道的內表面上覆蓋含有碳纖維的格柵網，形成一個全屏蔽靜電防護系統(tǒng)，可有效 防止雜散電流向外彌散，保護了隧道墻壁內的金屬結構件以及隧道內的金屬管線，本領域 技術人員可以理解的是，格柵網通過鋼釘固定在隧道的內表面上。格柵網由體積比為碳纖 維環(huán)氧樹脂=30 35 100的組分組成，環(huán)氧樹脂作為基體材料，碳纖維充分混合在環(huán) 氧樹脂中固化而成格柵網。碳纖維可以選用日本東麗公司的T700型號的產品或國產同類 碳纖維，環(huán)氧樹脂選用型號為E54的產品。格柵網的網眼大小是BXC= 100毫米X100毫 米或根據需要自行設計。實施例4 (采用聚丙烯酸乳液的情況)步驟一配制水泥防水砂漿，水泥防水砂漿由以下重量比的組分充分混合而成，水 泥砂子水聚丙烯酸乳液=1 0.6 0.5 0.007；步驟二 按水泥防水砂漿聚丙烯纖維=1 0. 007的重量比在水泥防水砂漿中 充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，聚丙烯纖維的長度是6 15毫米，聚丙烯纖維 的直徑是5 10微米；步驟三把改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上，等到改性水泥砂 漿凝固就完成了隧道內表面的補強防護工作。水泥選用P. 032. 5型號的產品，砂子選用粒 度小于4. 75毫米、細度模數2. 4 2. 9的中砂。比較實施例5 分別按照實施例1、實施例2、實施例4所述的方法進行隧道內表面補強防護，然后 分別測得各種實驗數據如下(耐熱性是在100°c水的試驗條件下進行測量的)
耐熱性粘結強抗?jié)B強項目名凝結時耐酸性耐堿性耐凍性耐濕性耐水性(涂層度度稱間(360h)(360h)(20 次)(720h)(720h)厚度(MPa)(MPa)20mm)無開無開無開無開無開實施例28d》28d》10小時sS 24裂，剝裂，剝裂，剝裂，起裂，起12. 52. 9無開裂落落落層層無開無開無開無開無開實施例28d》28d》11小時sS 24裂，剝裂，剝裂，剝裂，起裂，起22. 93. 0無開裂落落落層層
5耐熱性
粘結強 抗?jié)B強
項目名 凝結時耐酸性 耐堿性 耐凍性 耐濕性 耐水性(涂層 由上表的數據可以看出利用實施例1和2的方法進行的隧道內表面防護較之利用 實施例4防護方法得到的隧道內表面，在粘結強度、抗?jié)B強度、耐熱性方面具有顯著優(yōu)勢， 達到了防水抗?jié)B、抗裂、增加抗壓、粘結強度的目的。因此，本發(fā)明隧道的補強防護可以應用 到類似隧道的建筑物上，例如地鐵站、地下人行道、地下商場和地下停車場等墻體上，能夠 高效阻隔外來濕熱侵害，保護墻體的安全。
權利要求
一種隧道內表面補強防護方法，其特征在于將改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上，等到改性水泥砂漿凝固即可完成，所述改性水泥砂漿包含水泥防水砂漿，水泥防水砂漿的配置由以下重量比的組分充分混合而成，水泥∶砂子∶水∶聚甲基丙烯酸乳液＝1∶0.3～0.45∶0.5～0.8∶0.01～0.015，并且按水泥防水砂漿∶聚丙烯纖維＝1∶0.004～0.005的重量比在水泥防水砂漿中充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，聚丙烯纖維的長度是6～15毫米。
2.根據權利要求1所述的隧道內表面補強防護方法，其特征在于所述聚甲基丙烯酸 乳液是α-聚甲基丙烯酸乳液和β-聚甲基丙烯酸乳液中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的隧道內表面補強防護方法，其特征在于所述隧道的內表面 上覆蓋并固定格柵網，網格狀的格柵網是由碳纖維與環(huán)氧樹脂組成的復合材料制成。
4.根據權利要求3所述的隧道內表面補強防護方法，其特征在于格柵網由體積比為 碳纖維環(huán)氧樹脂=30 35 100的組分組成，環(huán)氧樹脂作為基體材料，碳纖維充分混合 在環(huán)氧樹脂中固化。
5.根據權利要求1所述的隧道內表面補強防護方法，其特征在于聚丙烯纖維的直徑 是5 10微米。
全文摘要
隧道內表面的補強防護方法，本發(fā)明涉及一種對隧道內表面的補強防護方法。它通過在水泥防水砂漿中加入聚丙烯酸乳液和聚丙烯纖維提高了隧道內表面的表面強度，解決了隧道內表面的裂縫、滲水和高溫爆裂問題。首先配制水泥防水砂漿，水泥∶砂子∶水∶聚甲基丙烯酸乳液＝1∶0.3～0.45∶0.5～0.8∶0.01～0.015；接著按水泥防水砂漿∶聚丙烯纖維＝1∶0.004～0.005的重量比在水泥防水砂漿中充分混合入聚丙烯纖維，制成改性水泥砂漿，把改性水泥砂漿噴射到混凝土結構的隧道的內表面上。聚丙烯纖維在各個方向上對抗著水泥收縮的應力，因此提高了防水砂漿凝固后的強度，同時具有提高耐火極限的作用。
文檔編號C04B28/00GK101871351SQ20101020302
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權日2010年6月18日
發(fā)明者彭勇 申請人:成都威邦科技有限公司