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水工建筑物止水带的应用

2011-08-15孙庆国周庆玉

黑龙江水利科技 2011年5期
关键词:止水带橡胶塑料

孙庆国,周庆玉

(1.宁安市桦树川灌区中心水利站,黑龙江宁安157400;2.黑龙江省水利科学研究院,哈尔滨150080)

止水带是防止阻止水分渗透(流动、扩散)而制作安装的带状物,一般用于防水部位的施工缝或后浇袋或管道穿墙(板)处。因为施工时难免会留下一些施工缝隙,这些施工缝在遇到水后,水若流进去就会破坏混凝土。在使用止水带后,可以防止水浸透混凝土,起到防水和止水的双重保护作用。

1 止水带选用考虑因素

1)应考虑水质对止水带侵蚀的影响。

2)应考虑制造工艺和施工的影响,钢筋混凝土结构中的止水带应考虑钢筋布置的影响。

3)宜选择定型产品。

4)施工缝可采用平板型止水带。

5)采用多道止水带止水并有抗震要求时,宜选用不同材质的止水带。

6)开敞型止水的开口朝向宜考虑结构受力和施工的影响。

7)止水带接头的位置应避开接缝剪切位移大的部位。

8)止水带离混凝土表面的距离为200~500 mm,特殊情况可适当减少。止水带埋入基岩内的深度可为300~500 mm,必要时可插锚筋。止水带距基岩槽壁≥100 mm。

2 水利工程中止水带的分类、特点及适用范围

止水带按材质分可为橡胶止水带、塑料止水带、铜止水带和不锈钢止水带。按照止水带的型式可分为平板型和变形型。中部变形型止水带的中部设有几何形状可伸缩的部分,勇于吸收接缝唯一,减少接缝位移对止水带的作用。波形止水带是根据面板堆石坝周边缝的大变形特点提出来的。

2.1 橡胶止水带

是天然橡胶与各种合成橡胶为主要原料,掺加各种助剂及填充料,经塑炼、混炼、压制成型,其品种规格较多,根据使用情况又可分类为埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带。该止水材料具有良好的弹性,耐磨性和抗撕裂性能,适应变形能力强、防水性能好,温度使用范围为 -45℃ ~+60℃。但是橡胶接头连接比较困难,天然橡胶抗臭氧能力比合成橡胶差,且暴露在空气中或经受阳光照射时易于老化,需要加强施工期间的保护,防止长时间阳光或紫外线照射。当温度超过70℃,以及橡胶止水带受强烈的氧化作用或受油类等有机溶剂侵蚀时,均不得使用橡胶止水带。橡胶止水带厚度宜为6~12 mm。

2.2 塑料止水带

是由聚氯乙烯树酯,增塑剂,稳定剂等原料,经塑炼、造粒、挤出,加工成型,它具有耐老化,抗腐蚀,扯断强度高,耐久性好,物理力学性能能满足使用要求,与橡胶止水带适用范围大致相同。但是其抗老化性能差异很大。暴露在空气中或经受阳光照射时容易老化,塑料止水带的低温性能差,通常当温度低至6℃是会变脆,承受接缝拉伸时容易发生断裂。因此低温寒冷地区不宜采用塑料止水带。塑料止水带厚度宜为6~12 mm。

2.3 金属止水带

金属止水带是指用钢、铜、或铝等金属制成的、用于处理建筑物和构筑物接缝用的带状防水密封材料。采用金属止水带它可改变水的渗透路径,延长水的渗透路线。在渗漏水可能含有腐蚀成分的施工环境中,金属止水带能起到一定的抗腐蚀作用。金属止水带具有强度高,可焊接在钢筋上固定位置,与混凝土的黏结牢固等优点。但延伸率较小,抗挠曲变形能力差,不宜用于接缝宽度变化频繁的部位。金属板止水带也常用于抗渗要求较高、且面积较小的工程。

其中钢止水带主要用于水坝及其他大型施工工程。铜止水带主要用于水坝和一般构筑物的接缝止水,它耐腐蚀能力强,但强度和刚性较差,须小心搬运以免损坏而且价格高,因此往往用柔性止水带代替。金属止水带厚度宜为0.8~1.2 mm。

3 止水带的施工

3.1 橡胶和塑料止水带

止水带在混凝土浇注过程中部分或全部浇埋在混凝土中。由于混凝土中有石子和锐利的钢筋,在止水带定位和混凝土浇捣过程中应注意安装定位方法和浇捣压力,以避免止水带被刺破。由于橡胶撕裂强度比拉伸强度低,所以如果止水带刺破将会大幅度降低止水带抵抗外力的能力。具体注意事项如下:

1)橡胶或塑料止水带嵌入混凝土中的宽度一般为120~260 mm。中心变形型止水带一侧应有≥2个止水带肋,肋高、肋宽不宜小于止水带的厚度档混凝土边部有配筋时,为防止钢筋的保护层被破坏,止水带的端部宜布置在钢筋起始位置的里侧。

2)在绑扎钢筋和支模时,相对位置要准确,止水带必须采取可靠的固定措施,避免在浇注混凝土时发生位移,保证止水带在混凝土的正确位置。止水带的固定方法应按设计要求的施工规范进行,常用的固定方法有:利用附加钢筋固定;专用卡具固定;用铅丝和模板固定等。固定止水带时,只能在止水带的允许部位上穿孔打洞,不得损坏本体部位。

3)止水带的T形接头、十字接头宜在工厂整体加工成型。如因制造工艺、运输条件等限制,需在现场连接的,应采用热压硫化胶合(橡胶止水带)或焊接(塑料止水带),其接头外观应平整光洁。止水带的接头强度与母材强度之比橡胶止水带≥0.6,塑料止水带≥0.8。不加任何处理的所谓“搭接”是绝对不允许的。

4)在浇埋时要使塑料止水带与混凝土界面贴合平整,接头部分黏接紧固,浇埋过程中要以适当的力充分震捣混凝土,使塑料止水带与混凝土结合良好,以获得最佳的止水效果。

5)长时间阳光照射会使天然橡胶和塑料止水带老化、变质。在施工期间可以通过对这些止水带进行覆盖予以解决,如采用不透光的塑料袋包裹。

3.2 金属止水带施工

1)金属止水带以采用带材现场加工,减少接头。在金属止水带的成型过程中,加工硬化和加工残余应力是使金属片破坏的重要原因。可采取分级模压、加温的方法减小加工硬化和加工残余力的影响,必要时可退火消除残余力。

2)铜止水带常采用黄铜焊条焊接,以采用搭接或对接在双面进行,搭接长度应>20 mm,但应注意减小搭接缝隙,取保焊接质量。止水带的接头强度与母材强度之比≥0.7。

3)对于铜止水带、不锈钢止水带,可以对暴露的止水带部分采用架立模版、方木的方法进行保护。普通钢止水带还需另外采取防锈措施,为此在水坝建筑中则采用不锈钢,这种钢必须是低碳和用钛加以稳定的,以利焊接后的耐蚀性,为提高柔性还需要退火。

4)金属止水带具有强度高,可焊接在钢筋上固定位置。

随着新材料,新工艺的不断涌现,止水材料也有更多的选择,针对不同环境选择合适的止水材料及工艺显得非常重要。根据已建工程情况看,而很大一部分渗漏点在施工接缝的位置,因此采取必要措施,尽量在施工过程就减少施工缝渗漏的可能,做到以预防为主,才能保证工程质量及减少后期补漏的高昂费用。

[1]中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会.DL/T 5115-2000混凝土面板堆石坝接缝止水技术规范[S].北京:中国电力出版社,2000.

[2]中国水利水电科学研究院.DL/T 5215-2005水工建筑物止水带技术规范[S].北京:中国电力出版社,2005.

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