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超吸水混凝土的工作原理是在混凝土顶部铺设一层透水层,水能从透水层流下,经过一层较大的鹅卵石矩阵到达下方较松的碎石路基。碎石中的排水道能协助疏导不断积累的水量。
该公司发表的一项声明表示这种混凝土不仅能帮助城镇地区应对洪水,还能帮助降低炎热天气下柏油碎石铺筑的路面温度。
他们称:在降雨量较大的时期,透水混凝土能让水自由地穿过磨损的路面到达能充当储水池的地基。在这些时候,透水混凝土的特点使得它能延缓水流入渠道或下水道系统的时间,减少下水道系统的压力,降低城市内涝风险。在气候变暖和强降雨时期,储存在道路系统中的水蒸发能造成冷却效果,降低地表温度。 原料的搅拌
为增加聚脲产品的装饰性和物理性能等,通常在喷涂聚脲体系的B组分加入颜料。由于颜料的密度、界面状态与纯树脂均存在差异,经过一段时间后颜料可能沉积到底部。即使加工时使用了高剪切分散技术,仍很难完全避免这种情况。因此,在使用前必须对B组分进行充分搅拌,否则易出现鼓泡、雾化效果差、颜色不均匀、涂层物理性能差等问题。
掺减水剂混凝土坍落度损失很快,极大影响了混凝土的应用及性能,尤其是近年来商品混凝土行业的蓬勃发展,这个问题就是显得更加突出了。为了解决这个问题。很多学者做了大量的工作,在以下问题上取得了共识:影响混凝土的坍落度损失的原因较多,例如:水泥成分,减水剂种类,环境温度、湿度、搅拌方式、水灰比的大小,减水剂掺入时间,掺合料的种类等,都不同程度地影响混凝土的坍落损失。其中主要的因素是水泥的成分、减水剂和种类、减水剂掺加时间。以下围绕这些问题进行探讨。
针对上述原因,人们进行了广泛深入研究。到目前不止,认为以下一些方法对抑制掺减水剂混凝土坍落度损失是**的:
1、滞水掺法及后掺法
所谓滞水掺法及后掺法即:砂、石、水泥、水(部分或全部水)拌和之后再掺减水剂,这种方法对抵制掺减水剂混凝土坍落度损失有明显效果。
主要原因是:水泥遇水后其中的C3A、C4AF能迅速生成C3AH8和C4AFH10,在有石膏的环境中主要生成AFm 相,C3A、C4AF在体系中显著减少,这时加入减水剂被C3A、C4AF消耗量也显著减少,大量的减水剂能比较充分地被C3S、C2S吸附,水泥颗粒的动电电位明显提高,并在一定时间内维持较稳定的动电电位,直接表现为混凝土和易性较好,坍落度损失较小。
温度对聚脲性能的影响
化学反应速度及反应程度受温度的影响很大。温度每升高10℃时,反应速度大约增大2~4倍,喷涂聚脲也不例外。同时,喷涂聚脲的反应过程是一个玻璃化温度逐步升高的过程,当其玻璃化温度接近固化温度(通常是室温)时,链段被冻结,反应速度变得异常缓慢,甚至停止。因此,低温固化聚脲体系的物理强度通常较高温固化体系低10~20%。
湿度对聚脲性能的影响
如果湿度很大(如大于90%),底材表面可能会形成一层薄薄的水膜,这对聚脲本身的物理性能不会产生太大的影响,但对附着力会产生致命的影响,而且容易产生微泡。聚脲涂层发泡存在两种机理1)异与水反应,生成CO2,这属于化学发泡;2)水分在喷涂过程中被裹进涂层中,而聚脲的化学反应是一个放热反应,水遇热汽化、膨胀,这属于物理发泡。由于胺基聚醚或胺扩链剂反应速度很快,聚脲体系一般不会产生化学发泡,但物理发泡是难以避免的。因此,在高湿度下施工的聚脲涂层较干燥状态下的密度下降10%左右,物理强度下降20%左右。
后固化对聚脲性能的影响
喷涂聚脲是一种瞬间反应、快速固化的体系,但这并不代表聚脲喷涂完毕后就达到*终物理性能。由于聚脲反应速度很快并释放出大量的热,导致涂层在交联初期产生较大的内应力,而内应力的释放需要一定时间,因此聚脲的物理性能不会很快达到**值。此外,从化学原理上来讲,聚脲反应是逐步加成聚合反应,这不同于自由基聚合,分子量是逐步增长的,只有分子量达到一定数值,才能宏观表现出一定的物理性能。因此,喷涂聚脲施工完毕后要在12小时甚至更长的时间后才能投入使用,否则很容易造成材料损坏。
防水工程典型应用
喷涂聚脲防水涂料具有优异的物理性能、防水性能和施工性能,将为我国未来的大型基础设施建设,如高速铁路、南水北调、地铁、隧道、水利工程等高难度防水工程,提供一种先进的防水材料和方便快捷的施工。
隧道工程
如前所述,喷涂聚脲防水涂料比传统的橡胶防水板和防水涂料更适合在隧道工程中应用。美国波士顿地铁隧道、中国香港地铁隧道、上海外滩隧道、广州地铁三号线等均使用了聚脲作为防水层。
波士顿地铁隧道为双孔钢筋混凝土沉管厢式隧道。由于混凝土采用钢模整体浇注工艺,所以混凝土表面存在大量的孔洞等表面缺陷。正确的底材处理是保证工程质量的关键步骤,底材处理主要包括打磨表面的毛刺及突起物并填补孔洞,然后在钢板和混凝土底材上分别使用不同的配套底漆。底漆干燥后喷涂厚度2.5mm的灰色芳香族聚脲防水层,**再施工一道75mm厚的水泥砂浆保护层。
透水混凝土的概念已经出现了六十多年,它通常被铺设到道路下用来辅助排水系统。然而,Lafarge Tarmac公司称透水混凝土的压实技术的进步已经使得它能够被用来当做路面,承受汽车的重量。该公司还称透水混凝土对于需要大面积排水的地区非常有用,比如停车场或车道。Lafarge Tarmac公司还表示透水混凝土能够防止自行车道和人行道形成水坑。
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