专利名称：混凝土面板及应用其的水工混凝土建筑物的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水利工程领域，尤其涉及一种应用在高海拔寒冷地区的混凝土面板，本实用新型还涉及一种应用了所述混凝土面板的水工混凝土建筑物。
背景技术：
水工混凝土结构的耐久性要求包括混凝土强度等级、水灰比、水泥用量、抗渗等级、抗冻等级和抗侵蚀性，应按结构所处的环境类别提出相应的耐久性要求。结构混凝土所需的最低强度等级、最大水灰比和最小水泥用量一般根据环境条件类别直接确定，抗渗等级应根据所承受的水头、水力梯度以及下游排水条件、水质条件和渗漏水的危害程度等因素确定，抗冻等级根据气候分区、冻融循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重要性和检修条件等确定。而高海拔寒冷地区的环境条件是一种特殊的、相对苛刻环境条件，位于此种环境的水工混凝土结构的水位变动区要经受冰冻冻融循环的考验，而这种冰冻冻融循环具有很高的破坏性，因此高海拔寒冷地区混凝土结构的耐久性指标要求较高、厚度较厚，这就造成了高海拔寒冷地区的水工混凝土结构的造价较高，施工不便。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可有效减少水工建筑物混凝土的结构设计厚度、 降低对混凝土自身的耐久性要求、施工方便、造价相对较低、但建筑物综合防渗效果可靠、 耐久性能优良的混凝土面板，还提供一种应用了该混凝土面板的水工混凝土建筑物。为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案如下本实用新型混凝土面板，包括混凝土基体和设置在所述的混凝土基体表面的抗冻防渗涂层。优选的，所述的抗冻防渗涂层为聚脲弹性体涂层。本实用新型还提供一种应用了所述混凝土面板的水工混凝土建筑物，在所述水工混凝土建筑物水位变动区设置所述的混凝土面板。本实用新型的有益效果如下本实用新型的混凝土面板通过在混凝土基体表面设抗冻防渗涂层来提高混凝土的抗冻防渗能力；防止混凝土的碳化、冻融和接触性侵蚀破坏，提高混凝土的耐久性；封堵混凝土表面的微细裂缝；阻止混凝土裂缝的渗漏及扩大，对混凝土裂缝的进一步发展有抑制作用。在满足建筑物结构具有同样耐久性指标的前提下，可达到降低混凝土结构所处的环境类别，从而降低根据环境类别确定的结构混凝土最低强度等级、最大水灰比、最小水泥用量、抗渗等级、抗冻等级和抗侵蚀性一系列耐久性要求，同时减薄建筑物结构的厚度、减弱外界因素对混凝土的破坏、简化混凝土的温度控制措施和施工工艺的目的。本实用新型的水工混凝土建筑物只在水位变动区设置带抗冻防渗涂层的所述的混凝土面板，而长期处于稳定水位(死水位)以下的混凝土结构不会受到冻融循环的破坏，
3且外界环境条件相对不变，可以不采取特别的保护措施，节省了成本。
图1为本实用新型的混凝土面板的结构图；图2为本实用新型的水工混凝土建筑物的一个实施例的结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案及有益效果进一步进行阐述。参见附图1，本实用新型的混凝土面板是通过在混凝土基体2上设置一层抗冻防渗层1来达到抗冻防渗的效果，本实用新型的抗冻防渗层1采用聚脲弹性体涂层，本实用新型之所以选择聚脲材料是因为其具有如下特点(1)无毒性100%固含量，不含有机挥发物，符合环保要求。(2)优异的综合力学性能拉伸强度最高可达27. 5MPa，伸长率最高可达1000%， 撕裂强度为43. 9 105. 4kN/m。可根据不同应用场合的需求，在很宽范围内对硬度进行调节，从邵A30 (软橡皮)到邵D65 (硬弹性体)。(3)良好的不透水性-.2. OMPa压力下24h不透水，材料无任何变化。(4)低温柔性好在-30°C下对折不产生裂纹，其拉伸强度、撕裂强度和剪切强度在低温下均有一定程度的提高，而伸长率则稍有下降。(5)快速固化反应速度极快Js凝结，Imin即可达到步行强度，并可进行后续施工，施工效率大大提高。而且由于快速固化，解决了以往喷涂工艺中易产生的流挂现象，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，涂层表面平整、光滑，对基材形成良好的保护和装饰作用。(6)施工效率高采用成套喷涂、浇筑设备，可连续操作，喷涂IOOm2的面积，仅需 30min。一次喷涂施工厚度可达2mm左右，克服了以往多层施工的弊病。(7)对环境条件要求较低对水分、湿气不敏感，施工不受环境温度、湿度的影响。 基层干燥的情况下，在北方风沙季节及南方梅雨季节仍可正常施工；此外，还可以在
的寒冷环境下施工，且Ih同化，确保在我围北方地区冬季的正常施工。(8)耐腐蚀性由于不含催化剂，分子结构稳定，所以聚脲表现出优异的耐水、耐化学腐蚀及耐老化等性能，在水、酸、碱、油等介质中长期浸泡，性能不降低。(9)聚脲材料与多种底材，如混凝土、砂浆、钢材、浙青、塑料、铝及木材等，都有很好的附着力。(10)聚脲材料可以连续喷涂而不会因反应热过于集中而导致鼓泡、焦化等现象， 可在150°C下长期使用，并可承受350°C短时热冲击。(11)材料性能可调，可加入各种颜、填料，制成不同颜色和形状的制品，并可引入短切玻璃纤维对材料进行增强。(12)具有较高的防冲耐磨能力，其抗冲磨能力可达C60混凝上的10倍以上。(13)具有较高的抗盐雾腐蚀、抗冻性好等优点。为了研究喷涂聚脲对混凝土抗冻性能的研究，进行相关的试验。成型一组9块抗冻标号较低的混凝土试块(IOcmX IOcmX 40cm)，其中在三个试块的混凝土表面喷涂聚脲， 常温养护，其余六个试块进行抗冻试验。在这六个试块中，一块在混凝土一面喷涂聚脲，一块在混凝土相邻的两面喷涂聚脲，一块在混凝土三面喷涂聚脲，三块未喷涂聚脲，将这六个试样同时放入抗冻试验机内。通过抗冻试验，未喷涂聚脲的三个试块的抗冻等级仅为F100， 喷涂聚脲后的试块抗冻等级达F300以上。对三个试块的混凝土表面喷涂聚脲、常温养护的试件和三块喷涂聚脲并经过300 次冻融试验的试块同时进行粘结强度试验，涂刷BE14界面剂后，聚脲与混凝土之间的粘结强度较高，一般情况下，对于强度较低的混凝土，拉拔试验中断裂面均有一部分混凝土本体被拉掉，但是对于高标号混凝土，断裂面在聚脲与混凝土面之间，相应的粘结强度就大。通过试验证明，混凝土试件喷涂聚脲后，由于聚脲抗渗性很好，阻止了水与混凝土之间的接触，大大提高了混凝土的抗冻性能。抗冻试件未喷涂聚脲的部位已经冻融剥蚀，喷涂聚脲的部位完好无损，喷涂聚脲后抗冻试验前后聚脲与混凝土之间的粘结强度基本一致。附图2是本实用新型的水工混凝土建筑物的一个实施例的结构图，该水工混凝土建筑物是一个钢筋混凝土面板砂砾坝，由砂砾石主堆石区9、位于砂砾石主堆石区9顶部的防浪墙6、自上而下依次设置在砂砾石主堆石区9表面上的混凝土面板3、垫层4、排水区5 构成，该钢筋混凝土面板砂砾坝表面根据常年水位位置分为水位变动区7和死水区8，本实用新型的带抗冻防渗层1的混凝土面板设置在水位变动区7，该抗冻防渗层1为2mm聚脲弹性体抗冻防渗涂层。
权利要求1.一种混凝土面板，其特征在于包括混凝土基体和设置在所述的混凝土基体表面的抗冻防渗涂层。
2.根据权利要求1所述的混凝土面板，其特征在于所述的抗冻防渗涂层为聚脲弹性体涂层。
3.一种水工混凝土建筑物，其特征在于在所述水工混凝土建筑物水位变动区设置权利要求1或2所述的混凝土面板。
专利摘要本实用新型公开了一种应用在水利工程领域尤其应用在高海拔寒冷地区的混凝土面板，本实用新型还涉及一种应用了所述混凝土面板的水工混凝土建筑物。本实用新型的混凝土面板包括混凝上结构基体和设置在基体表层的抗冻防渗结构聚脲弹性体涂层，本实用新型的水工混凝土建筑物在水位变动区设置所述的混凝土面板，本实用新型的混凝土面板及水工混凝土建筑物解决了目前高海拔寒冷地区的水工混凝土建筑物对混凝土的抗冻性、耐久性要求较高、厚度较厚从而带来的造价较高、施工不便的问题。
文档编号E02B3/10GK201933462SQ20102068071
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者吕明治, 吴奎, 李志山, 李政锋, 莫慧峰, 鲁红凯 申请人:中国水电顾问集团北京勘测设计研究院