专利名称：用于形成防水膜层的喷射材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种以在被处理基面上形成防水膜层为使用目的的喷射材料，如在对铁路、公路等工程设施的各利隧道壁面进行防渗漏水的施工和处理中使用的成膜用喷射材料。
在已建成的电气化铁路隧道、高速公路、地下铁路等基础性工程设施的隧道及地下工程中，由于其壁面的渗漏水而影响正常使用的情况并不少见，因对已建成的地下防水工程失效而投入的修补渗漏费用也是极为惊人的。因此无论是当前还是今后，对这些基础工程修建中的防渗漏水要求都越来越高。为改变采用悬挂橡塑制品的方式进行隧道壁面防渗漏水的做法，公开号为昭61-19683的日本专利文献中公开了一种以丙烯酸或其衍生物为成膜成份组分，并同时含有氧化剂、还原剂、骨料性填充组分和辅助组分及水等组分形式的成膜用喷射材料，以专用喷射设备将其喷涂至隧道壁面等需作防渗漏水处理的基面后，使其附着于该基面部位处并发生聚合反应而形成能防止水渗漏的膜层。由于其成膜用喷射剂的粘度较高，对喷射设备及现场技术操作均有较高要求。同时，当施工环境的相对湿度低于90％对，该成膜喷射剂在被处理基面处所形成的防水膜层脆性较大，容易因结构变形受到破坏而使防水层失效。如按其文献所说加入甘油，虽可使脆性降低，但又会使该成膜剂的粘度随时间增加而易导致使喷射操作的施工难于甚至无法进行。同时，由于其施工时需用不同的喷射设备将分别由不同组分配置的各类组分分别喷射至被处理基面处，各类组分的混合及发生聚合反应成膜的过程，均是在该喷射剂到达并附着于壁面后才开始进行和完成的，因而成膜过程所需要的时间相对较长，导致施工速度慢，且易受环境和施工壁面等外界环境的影响，并使施工质量难于控制。如，容易发生其在被处理基面上的混合不均匀，即各相异性现象。此外，使用表明该成膜用喷射剂还不易与湿润的基面粘结，在施工壁面上易产生流挂现象，特别是喷射基面湿度较大时，对成膜质量更会有明显的不利影响。
鉴于此，本发明的目的是针对在铁路、公路等工程设施中对各种隧道壁面等部位进行防渗漏水施工处理中存在的上述问题而提供一种更易于施工，且使用效果更加理想的用于形成防水膜层的喷射材料。
本发明用于形成防水膜层的喷射材料，仍以丙烯酸或其衍生物为成膜成份组分，并含有氧化剂、还原剂、骨料性填充组分和辅助组分及水。具体讲该喷射材料由基础组分和氧化剂及还原剂三类组分组成，以重最计的各组分组成如下(1)基础组分25％～50％(重量)丙烯酸镁水溶液 100份，羟乙基纤维素 0.2-0.3份，白炭黑5-20份，骨料性填充料 10-30份，滑石粉5-15份，聚乙二醇 5-25份，辅助添加组分 0-0.5份，其中白炭黑、骨料性填充料和滑石粉的重量总和≤35份；(2)还原剂0.1-0.5份，(3)氧化剂0.5-2 份。
上述组成中所说的骨料性填充料可以为碳酸钙和高岭土，并使其重量组成为碳酸钙5-15份，高岭土5-15份。
上述组成中所说的辅助性添加组分是可以根据实际施工需要进行选择使用的成份。例如，其可以是用量为0-0.3重量份的双乙酸钠、山梨酸钾、苯甲酸钠等常用的抗菌防霉剂，和/或用量为0.005-0.2重量份的异丁醇、磷酸三丁酯等常用的消泡剂等类成份。
在上述组成的基础上，本发明特别提出如下组成形式的用于形成防水膜层的喷射材料，其重量组成为35％的丙烯酸镁水溶液100份，羟乙基纤维素0.2-0.3份，白炭黑 10份，高岭土 10份，碳酸钙 10份，
滑石粉 10份，聚乙二醇 5-25份，双乙酸钠0.3份，消泡剂0.005-0.2份，还原剂 0.1-0.5份，氧化剂0.5-2份，其中白炭黑、碳酸钙、高岭土和滑石粉的重量总和≤35份。
本发明在上述组成形式的成膜用喷射剂中，以聚乙二醇代替文献中报导使用的甘油，试验表明可以使材料成膜后的脆性以及喷射剂溶液的粘度随时间而增加的现象得以明显改善，提高了其施工使用时的方便性和成膜质量。作为强度材料使用的滑石粉，还可以明显改善和提高成膜层的抗蠕变性等力学性能。试验还表明，上述组成中的白炭黑、碳酸钙、高岭土和滑石粉的重量总和如超过35份，会对成膜质量造成一定不利影响，如，可使膜层变硬，其弹性和抗拉性等方面的指标均可能会下降。
上述形式的本发明成膜用喷射剂在施工时，虽不必排除将组成中的基础组分、氧化剂利还原剂三类组分经不同的设备或喷嘴分别同时喷出并混合的形式使用，但以使其中所说的基础组分与氧化剂相互混合组成混合组分，还原剂为与之相互分离的单独状态的形式，或者是使所说的该基础组分与还原剂相互混合组成混合组分，氧化剂为与之相互分离的单独状态的形式，分别经具有复合型喷嘴的喷射设备同时喷出并混合的使用形式为好。施工时，可根据施工基面的具体情况计算各类组分的配合用量后，由计量泵输送至喷枪，经复合型喷嘴用高压撞击混合喷射出，瞬间即可形成凝胶并被送至被处理基面而形成粘结于被处理基面的膜层。
本发明上述组成形式的成膜用喷射剂在常温常压下为低粘度的水溶性液体，粘度在30～500mPa·s，其低粘度特性将明显有利于施工时的喷涂操作和清洗操作。试验使用的结果表明，由于各组分在由喷嘴喷出至到达被处理基面的过程中即可发生撞击混合并进行聚合反应，而不是在到达并附着于被处理基面后才开始反应，因此反应速度极快，施工周期短，且在立面厚涂时也不会出现流挂现象。经测其聚合成膜时间一般为2～5秒钟，并可在被处理基面处形成厚度为2～3.5毫米的不溶于水的防水膜层，其表干时间一般≤1分钟。对所形成的防水膜层进行透水性试验的结果表明，动水压(0.3兆帕)和静水压各240小时均无渗水。所形成的防水膜层的抗拉强度可达2.23兆帕，延伸率514％，抗撕裂强度8.83牛/毫米，并具有符合国家标准的耐酸、耐碱和耐盐等指标。试用结果还显示，本发明的成膜用喷射剂与多种基面都能有良好的紧贴性，粘结强度测试结果为混凝土基面1.22兆帕，岩石0.36兆帕，而且即使被处理基面有渗水时对喷涂成膜施工也未出现有明显的影响。使用结果还显示，本发明的上述成膜喷射剂在被处理基面上可以进行反复喷涂而无分层现象出现。此外，检测结果还表明，本发明的上述成膜用喷射剂对人体和环境无害，也无易燃易爆等不安全因素，对贮藏和运输也无特殊的要求。对喷涂施工的环境和条件要求一般也较低，在-15℃～50℃的温度范围，以及相对湿度为30～100％的条件下均可正常施工。因此，本发明的上述成膜用喷射剂特别适合于对隧道及地下工程等基础设施进行的防渗漏水施工，并有利于提高施工效率，缩短施工周期，使施工更加合理。
以下通过具体的实施例对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围局限于以下的实例。例中各组分原料的使用量均为重量比。
各例的组成及其所成膜层的相关性能比较如下表所示。
表各实例的组成及其成膜层相关性能
权利要求
1.用于形成防水膜层的喷射材料，以丙烯酸或其衍生物为成膜成份组分，并含有氧化剂、还原剂、骨料性填充组分和辅助组分及水，其特征在于该喷射材料由基础组分和氧化剂及还原剂三类组分组成，以重量计的各组分组成如下(1)基础组分25％～50％(重量)丙烯酸镁水溶液100份，羟乙基纤维素 0.2-0.3份，白炭黑5-20份，骨料性填充料 10-30份，滑石粉5-15份，聚乙二醇 5-25份，辅助添加组分 0-0.5份，其中白炭黑、骨料性填充料和滑石粉的重量总和≤35份，(2)还原剂0.1-0.5份，(3)氧化剂0.5-2 份。
2.如权利要求1所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说的骨料性填充料为碳酸钙和高岭土，其重量组成为碳酸钙5-15份，高岭土5-15份。
3.如权利要求1所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说丙烯酸镁水溶液中的丙烯酸镁含量为35％。
4.如权利要求1所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于组成中所说的辅助性添加组分是重量为0-0.3份的抗菌防霉剂。
5.如权利要求4所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说的抗菌防霉剂为双乙酸钠、山梨酸钾、苯甲酸钠中的至少一种。
6.如权利要求1所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于组成中所说的辅助性添加组分是重量为0.005-0.2份的消泡剂。
7.如权利要求6所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说的消泡剂为异丁醇、磷酸三丁酯中的至少一种。
8.如权利要求1至7之一所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于由如下重量的组分组成35％的丙烯酸镁水溶液100份，羟乙基纤维素0.2-0.3份，白炭黑 10份，高岭土 10份，碳酸钙 10份，滑石粉 10份，聚乙二醇 5-25份，双乙酸钠0.3份，消泡剂0.005-0.2份，还原剂 0.1-0.5 份，氧化剂 0.5-2 份，其中白炭黑、碳酸钙、高岭上和滑石粉的重量总和≤35份。
9.如权利要求1至7之一所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说的基础组分使用时与氧化剂混合组成混合组分，还原剂为与之相互分离的单独状态。
10.如权利要求1至7之一所述的用于形成防水膜层的喷射材料，其特征在于所说的基础组分使用时与还原剂混合组成混合组分，氧化剂为与之相互分离的单独状态。
全文摘要
本发明涉及的是用于形成防水膜层的喷射材料,以丙烯酸或其衍生物为成膜成份组分,并含有氧化剂、还原剂、骨料性填充组分和辅助组分及水。该喷射材料由基础组分和氧化剂及还原剂三类组分组成,以重量计的各组分组成如下:基础组分:25%～50%(重量)丙烯酸镁水溶液100份,羟乙基纤维素0.2－0.3份,白炭黑5－20份,骨料性填充料10－30份,滑石5－15份,聚乙二醇5－25份,辅助添加组分0－0.5份,其中白炭黑、骨料性填充料和滑石粉的重量总和≤35份;还原剂0.1－0.5份;氧化剂0.5－2份。
文档编号C09K3/18GK1361225SQ0012064
公开日2002年7月31日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者杨其新, 刘东民, 盛草樱, 高明, 潘家鼎, 杨美传 申请人:杨其新