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波纹板强化聚合物复合防材料

阅读:238发布:2023-03-09

专利汇可以提供波纹板强化聚合物复合防材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种波纹板强化 聚合物 复合防 水 材料,它是在弹性聚合物中间加入波纹板,为了提高弹性聚合物与板材的结合 力 ,波纹板材中间有小孔,利于将波纹板与聚合物浇铸成型时,聚合物在此处联结 固化 为一体。该 复合材料 不但具有比单纯弹性聚合物防水材料更大的 刚度 ,还保持有柔性防水材料的一定的 变形 能力,其变形量可以预设,还可以增加圆弧形 单层 止水带的变形量,可以作为地下建筑工程领域如地 铁 等的防水材料和局部 混凝土 结构的联结材料;此外,对大型油、气、水管经过地裂缝、 断层 等地质变形较大区域,可以直接利用刚度较大的波纹板复合材料代替管材或作为柔性接头,增大了传统防水材料的应用范围。,下面是波纹板强化聚合物复合防材料专利的具体信息内容。

1、一种波纹板强化聚合物复合防材料,其特征在于:将波纹板与 弹性聚合物复合替代单一的弹性聚合物或板材作为防水材料,强化和改变 了聚合物的强度;弹性聚合物中间加入的是波纹板,波纹板本身具有三维 变形,为了提高弹性聚合物与板材的结合力,波纹板材中间有小孔, 利于将波纹板与聚合物浇铸成型时,聚合物在此处联结固化为一体。
2、根据权利要求1所述的波纹板强化聚合物复合防水材料,其特征 在于波纹板为不锈板、PVC板、ECB板、EVA板或HDPE板。
3、根据权利要求1所述的波纹板强化聚合物复合防水材料,其特征 在于弹性聚合物为三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、聚泡沫、甲 基丙烯酸沥青或EVA胶。
4、根据权利要求1或2所述的波纹板强化聚合物复合防水材料,其 特征在于波纹板厚度为0.05mm-200mm,波纹板中间小孔的直径为1mm 到500mm。

说明书全文

技术领域

本实用新型主要涉及制备复合材料技术,具体涉及可以耐地下地层变 形的波纹板强化聚合物复合防材料

背景技术

关于地下工程,如地、人防工程、铁路隧道等防止地下水渗漏是一 个大问题,这些工程均要用到防渗水材料和防水混凝土结构,目前主要使 用材料有:
1)柔性防水卷材,材质柔软,用粘接法施工,三元乙丙橡胶,丁基橡 胶,橡胶共混卷材等聚合物。
2)涂层防水层,涂于混凝土结构内表面,以提高结构自防水能
3)柔性防水涂料,涂于混凝土结构上,形成一层弹性防水膜。
4)自粘性防水卷材,材质柔软且有粘性,如:聚乙烯膜和橡胶自粘复合 材料。
这些材料总体属于刚度较小的柔性材料,本身具有较好的变形性能, 但在使用过程中,无法承受即使工程上较小的应力。对于地下断层、沉降 和地裂缝等不同复杂地质地段,不仅存在变形的偏应力,通常还存在由于 上部和周围土层的围压力,柔性材料虽有适应地质变形的能力,只能适应 外界应力较小的场合,往往不能在期望发挥作用的应力区间发生变形,因 而限制了其应用。
一般的防水板材,由于都是平直的板,基本无适应地质形变的变形能 力,而一般变形的OMEGA止水带结构,由于只有一个半环状结构,其变 形量有限,不能累积,而且一旦变形会产生长期应力,对于使用期长的地 铁工程来说,材料会发生力学疲劳而断裂。
实用新型内容
本实用新型针对地下工程中的弹性防水材料柔性好,但不能承受 大应力的弱点。本实用新型提出了采用波纹板与柔性防水材料复合的 新方法。所形成的新复合材料,比现有柔性防水材料刚度大,根据要 求可调整刚度,能够适应较大范围变化的应力需要,又具有一定的柔 性变形的能力,而且变形量可以采取调节波纹板波幅和波数多少来进 行储备预设,而一般的止水带只能被动变形调整。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种波纹板强化聚 合物复合防水材料,其特征在于:将波纹板与弹性聚合物复合替代单一的 弹性聚合物或板材作为防水材料,强化和改变了聚合物的强度;弹性聚合 物中间加入的是波纹板,波纹板本身具有三维变形能力,为了提高弹性聚 合物与板材的结合力,波纹板材中间有小孔,利于将波纹板与聚合物浇铸 成型时,聚合物在此处联结固化为一体。
首先,波纹板可以选用板或PVC,ECB,EVA,HDPE等防水板,将平 直的钢板或防水板先采用机械压制或热压成型的方式,制成特定波纹形状 的板材,起着骨架作用。这一板材本身由于存在波纹,具有一定变形能力, 又可储备预设变形量,作为地下工程来说,混凝土结构不同位置变形,可 能是压缩或拉伸,选用波纹板复合材料就可以适应不同需求。
其次,将波纹板与聚合物材料采用模具铸造的方式,让其结合在一起, 形成一个牢固的复合材料。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型所制的复合材 料优点分为两个方面。第一,提高了柔性防水材料的最大承受形变应力值, 在低于一定应力范围内,防水材料本身可以具有一定的结构承载能力,通 过调整波纹板的厚度,来调整复合材料的刚度,可以在工程期望的复合防 水材料达到特定应力值后,才开始发生变形,而一般的柔性材料却不能对 此调整。第二,由于采用波纹板作为聚合物复合强化材料,波纹板比一般 的平面板材,可以预先储备预设变形,具有更大的和多方向的变形能力, 优于现有的平面板材与聚合物复合材料。
一般的OMEGA止水带夹层,采用单层圆弧板,变形量小,而采用波纹 板替代后,变形量更大,且应力释放可以预先设定,这样的结构可以用于 地质条件复杂的地裂缝、断层和沉降区等地下混凝土工程的防水层,即使 地层发生一定的形变,也不会造成防水层受拉或压缩而老化破裂失效,具 有柔性防水材料同样性能,此外,对大型油、气、水管经过地裂缝、断层 等地质变形较大区域,可以直接利用刚度较大的波纹板复合材料代替管材 或作为柔性接头。
附图说明
图1为本实用新型波纹板的结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型波纹板上小孔的示意图。
图4为波纹板厚度示意图。
图5为波纹板波纹示意图。
图6为本实用新型包覆于管道外壁的示意图。
图7为图6的A-A剖视放大图。
图8为本实用新型连接于两管道之间的结构示意图。
图9为本实用新型替代OMEGA止水带的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1、2、3、4、5所示,本实用新型波纹板材质可以为不锈钢板、 压型钢板,也可以为PVC板等聚合物板材,厚度e1可以在0.05mm到 200mm变化。波纹板中间有直径d1为1mm到500mm的空洞,利于浇注 聚合物在此直接连为一体,具体孔数目和孔距m1、n1可以依实际需要而 定。波纹板长度a1和宽度b1,波幅h1、波长p1可以根据实际需要设定。
波纹板填充物为聚合物材料,可以是三元乙丙橡胶、丁基橡胶、丁晴 橡胶、聚泡沫、甲基丙烯酸沥青、EVA胶等具有较大变形能力的聚 合物材料。填充物可以通过板材中的空洞互相融合为整体,可以增强板材 与聚合物结合力。
如图6、7、8所示为本实用新型的复合材料在地下工程中的应用实例。 图7为波纹板强化橡胶材料铺沿轴向设于地铁管道外壁的示意图,图中尺 寸D1、D2、D3可以根据需要设定;图8为应用实例二:波纹板强化橡胶 材料用于联结地铁隧道两段混凝土管段的示意图,形成局部的一段弹性聚 合物和波纹板复合材料管,图中尺寸D1、D2、D3可以根据需要设定。
如图9所示为本实用新型复合材料用于止水带应用,与OMEGA止水带 不同之处在于强化夹层为波纹状。
将波纹板设置于特定要求形状的模具中,弹性聚合物胶料融化后,与 其浇铸在一起,并且固化成型,为了增强弹性聚合物与波纹板层的结合强 度,可以在波纹板上打孔,这样在浇注时,可以让聚合物板的上部和下部 直接连接。
应用实例一,可以结合说明书附图的图6和图7,波纹板强化橡胶材 料铺设于地铁隧道外壁,不但可以防渗水,还具有比原有单一橡胶材料更 大的耐外部拉伸或压缩应力的能力,由于调整波纹波幅和波数可以储备预 设变形量,因而具有随着隧道发生伸长或压缩的能力。
应用实例二,可以结合说明书附图的图8,波纹板强化橡胶材料用于 联结地铁隧道两段混凝土隧道段,单一的橡胶材料是不能用于这种结构构 件中,而波纹强化橡胶材料可以达到要求,同时这种联结方式还具有柔性 变形能力,可以随着地铁混凝土周围地质条件变化,而发生一定程度的适 应性变形。调整波纹波幅和波数可以储备预设变形量,一个部件变形量可 以大于或等于多个止水带变形量,而且结构更简单,还可以建构出较大长 度柔性隧道或输水、输油、输气管道等。
应用实例三,结合说明书附图的图9,可以对现有OMEGA止水带夹层 的圆弧层进行改进,将圆弧层改为波纹板状结构层,这样可以大大改进现 有OMEGA止水带的允许变形量,而且可以通过调整波纹波幅和波数预设变 形量。
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