本發(fā)明涉及水利工程防水技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水及地下水,達到除害興利目的的工程。水是人類生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源,但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類的需要,只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪澇災(zāi)害,并進行水量的調(diào)節(jié)和分配,以滿足人們生產(chǎn)和生活的需要。
水利工程具有很強的系統(tǒng)性和綜合性,一般規(guī)模大,技術(shù)復(fù)雜,工期較長,投資多,因此興建時必須使用質(zhì)量過關(guān)的材料進行建設(shè)。水利工程規(guī)劃的目的是全面考慮、合理安排地面和地下水資源的控制、開發(fā)和使用方式,最大限度地做到安全、經(jīng)濟、高效。
中國地貌廣闊,水利工程項目眾多,水利工程承擔(dān)擋水、蓄水和泄水的任務(wù),因而對水工建筑物的穩(wěn)定、承壓、防滲、抗沖、耐磨、抗凍、抗裂等性能都有特殊要求,水利工程一旦滲水,造成的后果非常嚴重。
目前在水利工程中,施工結(jié)構(gòu)處所覆蓋的防水卷材,其透氣性能不能滿足所需,造成封閉在施工結(jié)構(gòu)內(nèi)部的氣體無法和外部環(huán)境進行疏通,導(dǎo)致施工結(jié)構(gòu)與防水卷材之間出現(xiàn)氣脹問題。在出現(xiàn)氣脹的情況下,防水卷材會出現(xiàn)一定位移,而現(xiàn)有的防水卷材彈力小,柔韌性能差,導(dǎo)致防水卷材經(jīng)常出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,進而容易造成工程失敗。
在水利工程中,需要將防水卷材進行大規(guī)模鋪設(shè)并形成一體?,F(xiàn)有技術(shù)中將相鄰兩塊防水卷材搭接起來通常采取以下兩種方法。第一種方法是將兩塊防水卷材直接粘接起來,但是該搭接方法不牢靠,容易開裂,進而影響防水效果。第二種方法是將一塊防水卷材的邊緣重合搭設(shè)到另一塊防水卷材的邊緣上,再將二者焊接起來,通過焊接雖然保證了搭接的可靠性和牢固性,但是導(dǎo)致了相鄰兩塊防水卷材的連接處厚度增加,從而使該處的排氣性能大打折扣。
現(xiàn)有專利申請?zhí)枮椤?01210237350.0”的專利申請文件公開了一種水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,該工藝中在覆膜時,將覆面體邊緣超過胎體邊緣15-25厘米,并將超過部分用于施工搭接邊。但此種搭接方式造成相鄰兩塊防水卷材接縫處有間隙,容易造成滲漏,防水效果大大降低,并不能滿足水利工程中的防水需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,所生產(chǎn)的防水卷材排氣和防水性能俱佳,搭接方便且搭接處排氣性能和防水性能不受影響,防水卷材的彈力高,柔韌性高,不易開裂。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,首先將準備好的原材料放入攪拌機中混合均勻,再將混合好的混合料放入密煉機中密煉成膏狀體,然后將膏狀體放入擠出機中擠壓成胎基后將胎基送入壓延機中壓合成胎體,再將胎體的上下表面覆膜后進行牽引、裁邊、收卷即可,所述原材料按照重量份數(shù)包括100-150份廢舊輪胎粉、20-40份改性硅藻土、3-5份鈦白粉和0.5-0.7份抗氧劑330;所述改性硅藻土將硅藻土加入到其重量3-5倍且濃度為0.15-0.16g/ml硝酸鈰銨水溶液中,并在30-35℃溫度下攪拌2-3h以制成硅藻土漿,再將硅藻土漿進行抽濾并用水洗滌直至水中不含硝酸鈰銨,得到改性硅藻土;所述將胎基送入壓延機后,先按成品所需厚度要求來調(diào)節(jié)壓延機的輥距,當(dāng)壓延出成品所需長度要求的中間胎體后再次調(diào)節(jié)壓延機的輥距,使壓延機壓出搭接用邊緣薄胎體,邊緣薄胎體的厚度為成品所需厚度的1/2,邊緣薄胎體的長度為成品所需長度的5%-7%,通過循環(huán)調(diào)節(jié)壓延機的輥距從而壓出依次連接的中間胎體和邊緣薄胎體,所述裁邊時沿邊緣薄胎體中線進行裁割。
進一步的,所述將胎體的上下表面覆膜的具體過程為,首先準備無紡布、氟硅樹脂和甲乙酮作為覆膜用的原材料,然后按照重量比將1-2份的氟硅樹脂和10-16份的甲乙酮混合均勻,并在65-80℃溫度下加熱直至氟硅樹脂在甲乙酮中完全溶解,從而得到備用溶液,將備用溶液通過高壓靜電紡絲裝置噴絲堆積在無紡布上,從而在無紡布上形成纖維層,并與無紡布復(fù)合形成隔離膜,再對隔離膜進行加熱烘干直至沒有甲乙酮殘留,最后將烘干后的隔離膜沒有纖維層的一面貼設(shè)在胎體表面上即可。
進一步的,所述纖維層的厚度為7gsm-9gsm。
進一步的,所述無紡布通過壓光輥進行壓光處理,從而得到具有光滑附著面的無紡布,壓光處理中壓光輥的壓力為0.4-0.6mpa,溫度為80℃-90℃,所述備用溶液噴涂于所述無紡布的光滑附著面上。
進一步的,所述防水卷材的成品所需厚度為2-4mm,防水卷材的成品所需長度為8-15m。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
一、利用本發(fā)明所述工藝制成防水卷材,僅僅水蒸氣分子可通過,液態(tài)的水分子無法通過,能夠?qū)崿F(xiàn)卓越的防水透氣性,使水利工程中封閉在施工結(jié)構(gòu)內(nèi)部的氣體有效排出,從而防止施工結(jié)構(gòu)與防水卷材之間出現(xiàn)氣脹問題,防水卷材彈性高、柔韌性高,當(dāng)施工結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣體過多,堆積于施工結(jié)構(gòu)與防水卷材之間時,能夠抵御一定程度的位移,防水卷材不易開裂,給予堆積氣體充分時間排出,滿足水利工程中的需要;
二、通過調(diào)節(jié)壓延機的輥距從而使制成的防水卷材具有邊緣薄胎體,邊緣薄胎體的厚度為所需成品防水卷材厚度的一半,在水利工程中將相鄰兩個防水卷材搭接時,將兩個防水卷材的邊緣薄胎體重合壓疊在一起后焊接,搭接十分牢固,且使搭接處厚度與成品防水卷材厚度相同,不影響排氣,并使多個防水卷材搭接后成為一體,防水效果大大提高;
三、本發(fā)明中的硅藻土經(jīng)過改性后,容易分散,使得廢舊輪胎粉與改性硅藻土之間的相容性能和親和性能大大提高,從而使制成的胎體受力均勻,平整度好,進而使排氣和防水效果更佳;
四、本發(fā)明中覆膜所采用的隔離膜具有良好的防水透氣性能,隔離膜的纖維層是由硅氟樹脂和甲乙酮制成的備用溶液通過高壓靜電紡絲裝置噴絲堆積在無紡布上的,引入的氟元素和硅元素一方面用于降低靜電紡絲過程中纖維的表面張力,加快甲乙酮的揮發(fā)速度;另一方面降低纖維的表面張力,增大纖維層的水接觸角,根據(jù)拉普斯方程,水接觸角增大后會提高纖維層的耐水壓,進而大大提高了隔離膜的防滲透效果;
五、無紡布通過光壓輥進行壓光處理,并將備用溶液噴涂于無紡布壓光處理后的光滑附著面上,使纖維更容易附著,并使形成的纖維層更加均勻,從而強化了隔離膜的防水和透氣性能。
具體施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的闡述,本發(fā)明的保護范圍不局限于以下實施例。實施本發(fā)明的過程、條件、試劑等,除以下專門提及的內(nèi)容之外,均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識,本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
實施例1
水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
(1)制備胎體
取硅藻土后將硅藻土加入到其重量3倍且濃度為0.15g/ml硝酸鈰銨水溶液中,并在30℃溫度下攪拌2h以制成硅藻土漿,再將硅藻土漿進行抽濾并用水洗滌直至水中不含硝酸鈰銨,得到改性硅藻土,按照重量比取100份廢舊輪胎粉、20份改性硅藻土、3份鈦白粉和0.5份抗氧劑330放入攪拌機中混合均勻,再將混合好的混合料放入密煉機中密煉成膏狀體,然后將膏狀體放入擠出機中擠壓成胎基,將胎基送入壓延機中,按成品所需厚度為2mm來調(diào)節(jié)壓延機的輥距,當(dāng)壓延出成品所需長度為8m的中間胎體后再次調(diào)節(jié)壓延機的輥距,使壓延機壓出搭接用邊緣薄胎體,邊緣薄胎體的厚度為成品所需厚度的1/2,邊緣薄胎體的長度為成品所需長度的5%,通過循環(huán)調(diào)節(jié)壓延機的輥距從而壓出依次連接的中間胎體和邊緣薄胎體;
(2)制備隔離膜
準備無紡布、氟硅樹脂和甲乙酮作為覆膜用的原材料,將無紡布在壓光輥的壓力為0.4mpa、溫度為80℃的條件下進行壓光處理,從而得到具有光滑附著面的無紡布,然后按照重量比將1份的氟硅樹脂和10份的甲乙酮混合均勻,并在65℃溫度下加熱直至氟硅樹脂在甲乙酮中完全溶解,從而得到備用溶液,將備用溶液通過高壓靜電紡絲裝置噴絲堆積在無紡布的光滑附著面上,從而在無紡布上形成厚度為7gsm的纖維層,并與無紡布復(fù)合形成隔離膜,再對隔離膜進行加熱烘干直至沒有甲乙酮殘留;
(3)覆膜、牽引、裁邊和收卷
將隔離膜沒有纖維層的一面貼設(shè)在胎體上下表面上,牽引后沿邊緣薄胎體中線進行裁割,裁割后收卷即制成防水卷材。
實施例2
水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
(1)制備胎體
取硅藻土后將硅藻土加入到其重量4倍且濃度為0.15g/ml硝酸鈰銨水溶液中,并在33℃溫度下攪拌2.5h以制成硅藻土漿,再將硅藻土漿進行抽濾并用水洗滌直至水中不含硝酸鈰銨,得到改性硅藻土,按照重量比取135份廢舊輪胎粉、30份改性硅藻土、4份鈦白粉和0.6份抗氧劑330放入攪拌機中混合均勻,再將混合好的混合料放入密煉機中密煉成膏狀體,然后將膏狀體放入擠出機中擠壓成胎基,將胎基送入壓延機中,按成品所需厚度為3mm來調(diào)節(jié)壓延機的輥距,當(dāng)壓延出成品所需長度為11m的中間胎體后再次調(diào)節(jié)壓延機的輥距,使壓延機壓出搭接用邊緣薄胎體,邊緣薄胎體的厚度為成品所需厚度的1/2,邊緣薄胎體的長度為成品所需長度的6%,通過循環(huán)調(diào)節(jié)壓延機的輥距從而壓出依次連接的中間胎體和邊緣薄胎體;
(2)制備隔離膜
準備無紡布、氟硅樹脂和甲乙酮作為覆膜用的原材料,將無紡布在壓光輥的壓力為0.5mpa、溫度為85℃的條件下進行壓光處理,從而得到具有光滑附著面的無紡布,然后按照重量比將1.5份的氟硅樹脂和13份的甲乙酮混合均勻,并在70℃溫度下加熱直至氟硅樹脂在甲乙酮中完全溶解,從而得到備用溶液,將備用溶液通過高壓靜電紡絲裝置噴絲堆積在無紡布的光滑附著面上,從而在無紡布上形成厚度為8gsm的纖維層,并與無紡布復(fù)合形成隔離膜,再對隔離膜進行加熱烘干直至沒有甲乙酮殘留;
(3)覆膜、牽引、裁邊和收卷
將隔離膜沒有纖維層的一面貼設(shè)在胎體上下表面上,牽引后沿邊緣薄胎體中線進行裁割,裁割后收卷即制成防水卷材。
實施例3
水利工程自排氣防水卷材的生產(chǎn)工藝,包括以下步驟:
(1)制備胎體
取硅藻土后將硅藻土加入到其重量5倍且濃度為0.16g/ml硝酸鈰銨水溶液中,并在35℃溫度下攪拌3h以制成硅藻土漿,再將硅藻土漿進行抽濾并用水洗滌直至水中不含硝酸鈰銨,得到改性硅藻土,按照重量比取150份廢舊輪胎粉、40份改性硅藻土、5份鈦白粉和0.7份抗氧劑330放入攪拌機中混合均勻,再將混合好的混合料放入密煉機中密煉成膏狀體,然后將膏狀體放入擠出機中擠壓成胎基,將胎基送入壓延機中,按成品所需厚度為4mm來調(diào)節(jié)壓延機的輥距,當(dāng)壓延出成品所需長度為15m的中間胎體后再次調(diào)節(jié)壓延機的輥距,使壓延機壓出搭接用邊緣薄胎體,邊緣薄胎體的厚度為成品所需厚度的1/2,邊緣薄胎體的長度為成品所需長度的7%,通過循環(huán)調(diào)節(jié)壓延機的輥距從而壓出依次連接的中間胎體和邊緣薄胎體;
(2)制備隔離膜
準備無紡布、氟硅樹脂和甲乙酮作為覆膜用的原材料,將無紡布在壓光輥的壓力為0.6mpa、溫度為90℃的條件下進行壓光處理,從而得到具有光滑附著面的無紡布,然后按照重量比將2份的氟硅樹脂和16份的甲乙酮混合均勻,并在80℃溫度下加熱直至氟硅樹脂在甲乙酮中完全溶解,從而得到備用溶液,將備用溶液通過高壓靜電紡絲裝置噴絲堆積在無紡布的光滑附著面上,從而在無紡布上形成厚度為9gsm的纖維層,并與無紡布復(fù)合形成隔離膜,再對隔離膜進行加熱烘干直至沒有甲乙酮殘留;
(3)覆膜、牽引、裁邊和收卷
將隔離膜沒有纖維層的一面貼設(shè)在胎體上下表面上,牽引后沿邊緣薄胎體中線進行裁割,裁割后收卷即制成防水卷材。
以上為本發(fā)明的基本實施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進、優(yōu)化和限定:
所述改性硅藻土還可以通過以下方式得到,將硅藻土采用水浴加熱至80-90℃,保溫20-30min,然后進行研磨,研磨溫度控制在55-60℃,研磨10min后,采用350w的微波處理15s,再繼續(xù)研磨10min,然后采用400w微波處理10s,再將其和為硅藻土重量0.05倍的鋁鋯偶聯(lián)劑一同添加到質(zhì)量濃度為5.7%的硬脂酸溶液中,并在33-35℃溫度下以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌2-3h,然后過濾,將過濾物在33-35℃溫度下進行干燥,干燥后冷卻至室溫即得到改性硅藻土,利用該方式得到的改性硅藻土分散性更強。
所述原材料按照重量份數(shù)包括100-150份廢舊輪胎粉、20-40份改性硅藻土、3-5份鈦白粉和0.5-0.7份抗氧劑330和0.1-0.3份抗氧劑618。
所述防水卷材其中一側(cè)的防水卷材上設(shè)置有凹槽,另一側(cè)設(shè)置有與該凹槽匹配的凸塊,通過相鄰兩個防水卷材的凹槽和凸塊的配合,使搭接時兩個防水卷材更容易定位,搭接更牢固,一體化更強。