专利名称：一种防表面裂缝的大坝的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水利工程技术领域，特别涉及大坝保温保湿技术。
背景技术：
大坝混凝土所产生的裂缝，绝大多数都是表面裂缝，其中一部分会发展成为深层或贯穿性裂缝，影响大坝结构的整体性和耐久性。引起大坝表面裂缝的原因主要是湿差和温度应力。一些国家早在20世纪60年代就开始注意临时表面保温。作为表面保温和养护材料很多，有的大坝采用泡沫塑料板或纸板保温；有的采用砂层保温；有的采用泡沫塑料板加聚氯乙稀薄膜；有的采用两层厚模板中填刨花的隔热材料，部分采用预制混凝土板；还有的采用自动上升的活动帐篷，在帐篷内创造了局部人工气候，浇注时完全和外界隔绝，夏季仓面用流水降温；但是上述保温材料实施后仍旧产生了不少裂缝。在中国初始主要采用草袋和草帘保温，但是它们易燃烧，易引起火灾，不耐用，而且一受潮就腐烂，不是理想的保温材料。在中国东北地区曾使用过木丝板，喷涂过水泥—膨胀珍珠岩，这些材料虽有一定保温作用，但受潮后保温作用锐减。80年代后，泡沫塑料成为主要的保温材料。目前广泛使用的保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、保温被、聚乙烯气垫薄膜、聚乙烯泡沫塑料板等，常用的施工方法有内贴法、外贴法和喷涂法三种。不论内贴还是外贴，都是采用粘性材料将保温材料粘贴在大坝混凝土表面，而喷涂则是利用高压装置将保温材料直接喷射在大坝表面。
综上可以看出尽管目前大坝外露面采用的保温材料较多，但是仍旧没有很好地解决大坝由于湿差和温度应力而造成的表面裂缝。实践表明由于湿度变化而引起的干缩裂缝占大坝表面裂缝的60％～70％，因此坝面的保温固然重要，但是保湿亦十分关键。
发明内容
本实用新型的目的是克服已有技术的不足之处，在充分考虑大坝的保温保湿等特点的基础上，提出一种防表面裂缝的大坝，使其具有抗裂性能好，外形美观、保温隔热、保湿性能优良及施工简单等优点。
本实用新型提出的一种防表面裂缝的大坝，其特征在于，在大坝上下游表面覆盖有一层聚氨酯硬质泡沫保温保湿层。
所说保温保湿层的厚度可在1cm～15cm的范围内。
所述的聚氨酯硬质泡沫材料包括组合聚醚+MDI黑白双组份。可采用内贴法、外贴法、灌注法和喷涂法使聚氨酯硬质泡沫保温保湿层和大坝表面混凝土牢固粘结。
本实用新型的作用效果及使用范围
本实用新型可大大改善大坝由于表面湿差和内外温差而引起的开裂，提高大坝的抗裂性能。聚氨酯硬质泡沫具有外形美观、保温隔热、保湿性能优良及施工简单等优点，其保温隔热及保湿性能不受气候影响发生较大的波动。
本实用新型适应于大坝保温隔热保湿，特别适应于由于温度梯度及湿差等变化而引起大坝开裂的大体积混凝土结构，提供了水利水电施工及大坝保温隔热保湿方面使用聚氨酯硬质泡沫喷涂工艺的首例，取得了良好的综合技术、社会环境效益。
图1为表面覆盖有聚氨酯硬质泡沫保温保湿层的大坝实施例剖面图。
具体实施方式
本实用新型设计的一种外露面具有聚氨酯硬质泡沫保温保湿层的大坝实施例结合附图详细说明如下本实用新型的实施例如图1所示，为防止由于温差或湿差引起的表面裂缝，除了为交通灌浆等用途的设置廊道1，3和坝体排水2外，大坝的上下游表面覆盖有聚氨酯硬质泡沫保温保湿层4。
本实施例的聚氨酯硬质泡沫保温保湿层所用的聚氨酯硬质泡沫包括组合聚醚加MDI黑白双组份，其中发泡剂氯氟烃由于沸点低、热导率低，受热挥发形成气体，被聚氨脂料液包裹形成泡沫。有机锡类或胺类催化剂主要是用来控制主反应的快慢，催化剂加入量的多少可以将反应时间控制在1～15s，满足喷涂条件的反应时间一般为3～5s。三路乙苯稳定剂主要用来控制泡孔的均匀程度以及泡孔的大小，可以促进乳状液与溶液之间的混溶，同时可以降低体系的表面张力，增加泡沫的稳定性。阻燃剂是针对泡沫表面积大，易燃而作出的防范措施。
聚氨脂在没有加入发泡剂之前本身是一种强度极高的粘合剂，在加入发泡剂制成泡沫后，其粘结力仍然很强，仍能和混凝土连为一体。且水对于聚氨酯没有溶解腐蚀作用即水与聚氨酯不发生反应，水浸后不会脱落，亦可用于坝体水位变动区的保温保湿。
本实施例的保温保湿层的施工工艺采用喷涂法，选用双组份涂料喷涂系统，其工作原理为压缩空气通过调压阀将压缩空气送至分料中的一级泵、二级泵，将双组料加压后送到电加热或水冷却器，通过保温管道送至喷射枪体内，混合两种料后喷射到被喷物件表面。该喷涂系统通过三路加热保证连续无间歇工作，且具有变功率加热及温控系统可自动设定任意温度，使其环境温度变化可补偿。不同温度设定确保不同流层物料均匀加热，避免自聚反应。选配Probler枪，该枪体内设有空气自动清洁装置，用气体完成的清洁工作干净彻底，避免了一般设备在活塞清洁枪体时由于活塞自身粘结物引起的阻塞。反应时间(即第一层物料喷涂到被喷物表面上颜色变白的时间)一般控制在3～7s，太快易堵枪，太慢容易发生流失或滴落现象。手工发泡控制在12～20s，喷涂发泡时间控制在10s内。雾化风压一般控制在5～8kq/cm2。喷枪与实物间距为1400mm，喷涂最佳速度1～7kg/min.
本实施例整个坝体的聚氨脂分为两个阶段喷涂施工。第一阶段从1323.5m高程至1365.1m高程，第二阶段从1365.0m高程至1394.0m高程，设计要求坝前喷涂3cm聚氨酯，坝后喷5cm聚氨酯。实际第一阶段在大坝上游坝面喷涂3～5cm的聚氨酯硬质泡沫保温保湿层，在大坝下游面1325.0m高程至1335.0m高程中缝已右部分坝面喷涂15cm的聚氨酯硬质泡沫保温保湿层，中缝已左部分坝面喷涂7～10cm的聚氨酯硬质泡沫保温保湿层；在大坝下游面1335.0m高程至1365.0m高程坝面喷涂5～7cm的聚氨酯硬质泡沫保温保湿层。均满足设计要求。
本实施例是用于在高寒地区软弱地基的碾压混凝土拱坝，该工程以灌溉为主，兼顾发电、防洪和旅游。最大坝高109m，坝顶最大弧线长为176.5m，溢洪道及泄水孔布置在拱坝中部，位于主河道上，以便泄洪时水流顺畅。坝址地区冬季寒冷，月平均气温在零度以下长达5个月，属典型的高寒地区。坝基岩石为泥质胶结砾岩，且部分紫红色砾岩遇水软化，地质条件恶劣，加上坝址地区地震烈度为8度。总之该工程是一座修建高寒强震弱基上的百米以上的碾压混凝土拱坝工程。
本实施例的保温保湿效果在混凝土内部水化接近最高温度值后喷涂聚氨酯保温层，不会增加坝体混凝土温度，只会减缓混凝土散热时间，可达冬季保温夏季降温的效果，大大减小了混凝土表面的温度梯度，降低了坝体混凝土的温度应力。聚氨酯保温层还有良好保湿作用。本实用新型的研究和应用提供了水利水电施工及大坝保温隔热保湿方面使用聚氨酯硬质泡沫喷涂工艺的范例，取得了良好的综合技术和社会环境效益。
权利要求1.一种防表面裂缝的大坝，其特征在于，在大坝上下游表面覆盖有一层聚氨酯硬质泡沫保温保湿层。
2.如权利要求1所述的大坝，其特征在于，所说保温保湿层的厚度可在1cm～15cm的范围内。
专利摘要本实用新型属于水利工程技术领域,包括在大坝上下游表面覆盖有一层聚氨酯硬质泡沫保温保湿层,聚氨酯硬质泡沫材料包括组合聚醚+MDI黑白双组份,可采用内贴法、外贴法、灌注法和喷涂法使聚氨酯硬质泡沫保温保湿层和大坝表面混凝土粘结。聚氨酯硬质泡沫的保温隔热及保湿性能不受气候影响发生较大的波动。这种上下游表面具有聚氨酯硬质泡沫保温保湿层的大坝具有良好的保湿保温性能,可大大改善大坝由于表面湿差和内外温差而引起的开裂,提高大坝的抗裂性能。
文档编号E04B1/62GK2506694SQ0125906
公开日2002年8月21日 申请日期2001年9月14日 优先权日2001年9月14日
发明者刘光廷, 杜彬, 李鹏辉, 陈凤岐 申请人:宜昌天宇科技有限公司, 清华大学