基于电化学的主动防水结构及方法与流程

本发明涉及一种地下建筑防水系统，具体涉及一种基于电化学的主动防水结构。

背景技术：

防水是人们对日常用品、建筑等一直都非常关注的话题。防水性能也成为大部分从事相关工作的研究人员研究的主要方向之一。现有的防水技术主要采用被动防水技术，通过加热，抽湿等方法，排除空气中的水含量。其缺点是耗电大，效果不好，外界环境的湿度不断侵入会使空气湿度持续形成湿化抽水的不停循环。在建筑防水方面主要有刚性防水和柔性防水，刚性防水采用较高强度和无延伸防水材料，如防水砂浆、防水混凝土所构成的防水层。依靠结构构件自身的密实性或采用刚性材料作防水层以达到建筑物的防水目的，其缺点是工程量大、人为造成的误差较容易发生且防水效果较差；柔性防水在建筑物基层上铺贴防水卷材或涂布防水涂料，使之形成防水隔离层，柔性防水是一种被大量广泛推广应用的防水方法，如选材合理，且采用复合柔性防水技术，则使用耐久年限可达20年以上。柔性防水措施的成本费用较高，防水层一旦损坏或失效，渗漏部位难以寻找，修复较困难，一般都采用重新铺贴卷材或重新涂布防水涂料，用更换整个防水层的办法来进行修复。

现有技术的客观缺点：工程方面的防水主要是指防明水，可以看得见的流水。少量是为了保护建筑物免受水汽，水分的侵蚀而做的防水。这方面的材料主要有卷材，聚氨酯等等。施工要求高，工艺复杂。没有一种材料是万能的，不管是刚性防水还是柔性防水，在选取材料上都需要很大的人力物力，有些材料体积大、安装不方便且防水效果略差；有些材料较为昂贵且带有化学材料，不环保；而通过加热抽湿进行防水防潮的方法在能耗方面欠佳，且产生的水蒸气对空气的湿度影响较大，考虑水蒸气的压力变化，容易对防水保护层造成冲击，易使其破坏，难以检查、维修。不论是隧道、桥梁、堤坝、道路、建筑还是我们日常居住的房屋，防水都不容忽视。

技术实现要素：

为了解决现有的地下建筑防水系统工程量大、耗材耗能及防水效果较差的问题，本发明提供一种基于电化学的主动防水结构，该基于电化学的主动防水结构改变被动防水为主动防水，通过离子定向移动原理防止水分渗入，同时把阳极水分排向阴极，使地下建筑内保持干燥，工程量小、节省材料，防水效果好。

本发明的技术方案是：一种基于电化学的主动防水结构包括直流电源，所述直流电源的正负极分别电连接阳极及阴极，所述阳极及阴极分别从内向外置于墙体外围，阳极与阴极之间形成静电场，在阳极与阴极之间的墙体外围内设有第一电离电极和第二电离电极，第一电离电极和第二电离电极与脉冲频率电离装置相连，所述脉冲频率电离装置能够使第一电离电极和第二电离电极之间的高低电平按一定的频率进行转换。

所述脉冲频率电离装置包括频率时钟计算芯片、波形存储器、第一上桥衰减波形输出芯片、第二上桥衰减波形输出芯片、第一下桥衰减波形输出芯片、第二下桥衰减波形输出芯片及功率放大器，第一上桥衰减波形输出芯片、第二上桥衰减波形输出芯片、第一下桥衰减波形输出芯片及第二下桥衰减波形输出芯片读取波形存储器内存储的波形后由频率时钟计算芯片控制输出频率，进而控制第一电离电极和第二电离电极之间高低电平的转换频率，并由功率放大器将电流信号反馈给频率时钟计算芯片。

所述直流电源的输出电压为24伏。

一种基于电化学的主动防水方法，包括如下步骤：

步骤一，首先在需要防水除渗的墙体内侧加工预埋阳极的槽，在墙体外侧加工预埋阴极的槽，槽应尽可能满足墙全面覆盖，采用弓字形分布；

步骤二，将阳极预埋在墙体内侧的槽中，将阴极预埋在墙体的槽中；并在阳极和\或阴极的槽中预埋电离电极，电离电极与脉冲频率电离装置连接，并将脉冲频率电离装置与控制器连接；

步骤三，在墙体预埋检测墙体湿度的湿度传感器，将该湿度传感器与控制器连接即可；

其中当湿度传感器检测的湿度达到设定值时，控制器控制脉冲频率电离装置工作；加电后墙体内的水产生电离，电离后产生的离子从阳极向阴极移动实现排水。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，墙体外围中所含的水分都含有一定量的无机盐，含有无机盐的水分在脉冲频率电离装置的作用下进行电离，经电离后形成阴阳离子，此时，阳离子与水分子结合，使水分子带正电荷，在内部阳极排斥和外部阴极的吸引下，带正电荷的水分子流向外部。根据不同的水质，即水中无机盐的种类、含量等因素，设定脉冲频率电离装置发出不同频率的脉冲，在最省能耗下电离效果达到最佳，使水分子更好的在墙体外围从内向外推出，达到防水、防潮的目的。本发明改变被动防水为主动防水，通过离子定向移动原理防止水分渗入，同时把阳极水分排向阴极，使地下建筑内保持干燥，工程量小、节省材料，防水效果好。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是图1中脉冲频率电离装置7的控制框图。

附图3是图2中波形存储器72中存储的波形图。

图中1-直流电源，2-阳极，3-阴极，4-墙体外围，5-第一电离电极，6-第二电离电极，7-脉冲频率电离装置，71-频率时钟计算芯片，72-波形存储器，73-第一上桥衰减波形输出芯片，74-第二上桥衰减波形输出芯片，75-第一下桥衰减波形输出芯片，76-第二下桥衰减波形输出芯片，77-功率放大器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1～图3所示，一种基于电化学的主动防水结构包括直流电源1，所述直流电源1的正负极分别电连接阳极2及阴极3，所述阳极2及阴极3分别从内向外置于墙体外围4，阳极2与阴极3之间形成静电场，在阳极2与阴极3之间的墙体外围4内设有第一电离电极5和第二电离电极6，第一电离电极5和第二电离电极6与脉冲频率电离装置7相连，所述脉冲频率电离装置7能够使第一电离电极5和第二电离电极6之间的高低电平按一定的频率进行转换。由于采取上述技术方案，墙体外围4中所含的水分都含有一定量的无机盐，含有无机盐的水分在脉冲频率电离装置7的作用下进行电离，经电离后形成阴阳离子，此时，阳离子与水分子结合，使水分子带正电荷，在内部阳极排斥和外部阴极的吸引下，带正电荷的水分子流向外部。根据不同的水质，即水中无机盐的种类、含量等因素，设定脉冲频率电离装置7发出不同频率的脉冲，在最省能耗下电离效果达到最佳，使水分子更好的在墙体外围4从内向外推出，达到防水、防潮的目的。本发明改变被动防水为主动防水，通过离子定向移动原理防止水分渗入，同时把阳极水分排向阴极，使地下建筑内保持干燥，工程量小、节省材料，防水效果好。

所述脉冲频率电离装置7包括频率时钟计算芯片71、波形存储器72、第一上桥衰减波形输出芯片73、第二上桥衰减波形输出芯片74、第一下桥衰减波形输出芯片75、第二下桥衰减波形输出芯片76及功率放大器77，第一上桥衰减波形输出芯片73、第二上桥衰减波形输出芯片74、第一下桥衰减波形输出芯片75及第二下桥衰减波形输出芯片76读取波形存储器72内存储的波形后由频率时钟计算芯片71控制输出频率，进而控制第一电离电极5和第二电离电极6之间高低电平的转换频率，并由功率放大器77将电流信号反馈给频率时钟计算芯片71。

所述直流电源1的输出电压为24伏。

一种基于电化学的主动防水方法，包括如下步骤：

步骤一，首先在需要防水除渗的墙体内侧加工预埋阳极的槽，在墙体外侧加工预埋阴极的槽，槽应尽可能满足墙全面覆盖，采用弓字形分布；

步骤二，将阳极预埋在墙体内侧的槽中，将阴极预埋在墙体的槽中；并在阳极和\或阴极的槽中预埋电离电极，电离电极与脉冲频率电离装置连接，并将脉冲频率电离装置与控制器连接；

步骤三，在墙体预埋检测墙体湿度的湿度传感器，将该湿度传感器与控制器连接即可；

其中当湿度传感器检测的湿度达到设定值时，控制器控制脉冲频率电离装置工作；加电后墙体内的水产生电离，电离后产生的离子从阳极向阴极移动实现排水。

上述所列举的实施方式并非是对本发明的限制，任何与本发明精神和实质相同的产品均应视为在本发明的保护范围之内。