聚丙烯纤维砂浆的抗渗防水性能研究的可行性研究方案.doc
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1、研究课题:聚丙烯纤维砂浆的抗渗防水性能研究可行性研究方案一、方案背景:纤维材料在土木工程领域的应用已有几十年的历史。1926年,美国最早用棉织物加固公路路面; 20世纪30年代末,聚氯乙烯薄膜应用于工程防渗;50年代末期,R.J.Barrett在美国佛罗里达洲利用聚氯乙烯织物作为海岸块石护坡的垫层;5657年著名的荷兰三角洲工程用机织土工织物加固防海潮大坝;60年代,合成纤维在美国、欧洲和日本等国家首先用于土木工程,并逐渐推广到世界各地,70年代以后更是得到了飞速发展。到目前为止,合成纤维已经广泛用于道路、机场、固堤护坡、厂房及住宅建筑物等大量基础设施和民用工程中。而目前建筑物的渗漏现象是建筑
2、工程中的质量通病,统计资料表明:房屋墙面的渗漏率大于屋面的渗漏率。2000年上海市建委发文规定,住宅外墙禁用瓷砖改用涂料,目前全国外墙面已基本上采用涂料,这就给建筑外墙的防水砂浆提供了广阔的发展前景。建筑工程中,屋面、卫生间、阳台、外墙、地下室、水池和沟槽等的渗漏现象相当严重。从上述不同渠道的调查资料可以看出:我国房屋建筑渗漏水问题确实相当严重,它不但给人民生活带来不便,还给国家造成很大的经济损失。据统计,国家每年用于渗漏水维修的费用在20亿元以上。同时,砂浆的过早开裂和剥落,使得维修成本又大幅度增加。外墙渗漏水不但影响了建筑物的使用寿命和安全,而且直接损害了室内的装饰效果,造成壁纸变色、发霉
3、,涂料起皮,粉层脱落等。雨水浸湿了墙面,增大了室内的湿度,降低了保温隔热效果,给居民的工作、生活带来极大的不便,特别是高层建筑的成片渗漏危害更大。所以必须予以足够的重视。二、市场前景:抗渗防水砂浆可以用于内外墙面、厕浴间、沟槽内壁、蓄水池内壁等处的防水处理。这些地方的渗漏问题是柔性防水材料所不能解决的,也是目前防水领域的重点和难点之一。在目前逐渐限制瓷砖贴面,采用面层涂料的趋势下,开展高效防水砂浆的研究和配制具有广阔的应用前景。并且,如果抗裂砂浆能够同时满足抗渗防水等性能的要求,则这种砂浆将在材料市场上将会大有裨益。三、研究现状:据目前市场上调查来看,砂浆种类按各自用途可以分为保温砂浆、抗裂砂
4、浆和防水砂浆等,施工中常添加一些外加剂来实现其性能,成品砂浆中不仅还有外加剂,有的也加入了适量的纤维,能够大幅度改善砂浆的性能。由于砂浆性能的多样性,并且在工程中所发挥的作用也大不相同,所以国内学者对砂浆性能的研究也是百家争鸣。但即便如此,研究者们还是希望能够找到砂浆的最佳结合点满足多个功能的需求。广东工业大学朱江教授通过分析聚丙烯纤维砂浆的防水机理及主要性能和在建筑防水工程中的应用实例,说明在砂浆中掺入适量的聚丙烯纤维能有效地提高砂浆材料的抗裂防渗性能。同济大学刘丽芳,王陪铭,杨晓洁研究了纤维类型及纤维参数对水泥砂浆抗渗性能的影响。结果表明:掺加纤维能够显著提高砂浆的抗渗性能,纤维类型及纤维
5、掺量、长度、直径、截面形状、表面处理方法等对砂浆的抗渗性能都有所影响。李学章,陈建辉通过对纤维混凝土微观工作机理的分析,提出在建筑工程中运用耐久纤维解决实际工程问题的途径。结合成功的工程案例,给出有效提高混凝土、砂浆的抗裂抗渗能力的耐久纤维合理掺量。参考文献:朱江. 聚丙烯纤维砂浆的防水机理及应用技术J 朱江. 聚丙烯纤维砂浆在建筑防水中的应用J 刘丽芳,王陪铭,杨晓洁. 纤维类型及参数对砂浆抗渗性能的影响J 刘丽芳. 聚丙烯纤维和聚合物干粉改性水泥砂浆的性能研究D 李学章,陈建辉. 耐久纤维在建筑抗裂防水工程中的应用J 李学章. 抗裂防水新材料杜拉纤维砼J等注:1. 纤维原料用于防裂抗渗改性
6、砂浆早在1910年就有记载,有相关文献引证。2. 杜拉纤维是一种以100聚丙烯原胶为原料经特殊工艺处理的高强聚丙烯束状单丝纤维。四、方案目标:1.检验聚丙烯纤维抗裂砂浆是否具有良好的抗渗防水性能;2.分别对25组砂浆配方进行抗渗压力试验、收缩率试验和吸水率试验,即通过聚丙烯纤维不同掺量的变化来得出抗渗防水砂浆的优化配方;3.通过图表形式将2中实验加以形象表征,突出最优点。4.判断并对比抗渗防水砂浆的优化配方是否能够和抗裂砂浆优化配方相吻合,如有差异,分析并推导其可能原因所在。5.通过试验结果,结合聚丙烯纤维砂浆的各个性能,将聚丙烯纤维砂浆与一般聚合物水泥防水砂浆的各项指标进行对比,找出相应的优
7、缺点。6.在抗裂砂浆配方和抗渗防水配方的两个峰值之间找出一个最佳结合点,作为抗裂防水砂浆的最佳配方。7.通过对聚丙烯纤维的抗裂和抗渗防水试验的全程操作,增加对工程实用技术的了解,为以后的工作打下良好的基础。五、方案创新点:1.与一般聚合物水泥防水砂浆不同,此次试验是建立在抗裂砂浆配方和材料的基础之上加以研究,突破以往的防水砂浆观念;2.聚丙烯纤维不吸水,导热性低,对酸碱盐的阻抗高,作为砂浆中一种良好的阻裂材料,同时也起到良好的抗渗效果,目前国内许多学者对聚丙烯纤维材料的抗渗性能都有理论分析和经验推导,而聚丙烯纤维掺量的多少对抗渗性能的好坏并无太多论述,本实验将分别对25组砂浆配方进行抗渗压力试
8、验、收缩率试验和吸水率试验,即通过聚丙烯纤维不同掺量的变化来分析和评判其抗渗性能的优劣;3.通过试验得出聚丙烯纤维抗渗防水砂浆的优化配方;4.在抗裂砂浆配方和抗渗防水配方的两个峰值之间找出一个最佳结合点,作为抗裂防水砂浆的最佳配方,这样该种砂浆就具有抗裂防水的双重功效。六、试验内容:1.凝结时间(砂浆基础试验)2.抗压强度(砂浆基础试验)3.抗折强度(砂浆基础试验)4.粘结强度(砂浆基础试验)5.收缩率(用于测定砂浆自然干燥收缩值)6.吸水率(吸水率越小表面砂浆憎水能力越强)7.抗渗压力(用于测试砂浆抗渗防水性能)8.耐热性9.柔韧性其中试验14为必做试验,与赖学全试验相同试验59为检验砂浆抗
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