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中图分类号:X734 文献标识码: A
正文:
公路桥梁作为我国交通体系的重要组成部分,车流量较大,车速高,重载、超载车辆多。经过长期使用,加上受到复杂环境条件的影响,公路桥梁伸缩缝不可避免的会出现破损,严重影响到了桥梁结构的安全性和行车的舒适性。采用常规的伸缩缝更换方法所需工期长,影响整个高速公路的畅通。为了保证在最短的时间内完成伸缩缝修补和更换,必须采取一系列桥梁伸缩缝快速修补和更换技术,以保证公路的畅通。
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1.公路桥梁伸缩缝的分类
桥梁伸缩缝的种类较为复杂, 根据不同的分类标准对伸缩缝的分类也是多种多样。 通常按照伸缩装置与构造的特点来划分, 可将伸缩装置分为以下几种: a)对接式伸缩装置; b)钢制文承式伸缩装置; c)组合剪切式(板式)橡胶伸缩装置; d)模数支承式伸缩装置; e)无缝式(暗缝型)伸缩装置(主要类型有GP型、 TST弹塑体、 EPBC弹塑体等)。
2伸缩缝病害类型及产生的原因
2.1伸缩缝常见的病害类型及成因
型钢伸缩缝变形,是由于橡胶止水带破损、锚固区混凝土碎裂、网裂、型钢伸缩缝严重变形、伸缩缝焊缝断裂。伸缩缝橡胶损坏,主要因为铆钉松动、橡胶板变形、断裂等。伸缩缝堵塞,主要因为沙石等杂物的积累,导致伸缩缝丧失自由涨缩的性能,温度升高时主梁不能自由伸展,严重时梁与梁之间的推力会导致主梁的顶起或桥台背墙开裂。伸缩缝过窄,是由于安装时伸缩缝的宽度不适当,致使预留压缩量不够,伸缩缝出现挤死,随着内应力增大最终挤坏伸缩缝体混凝土,造成桥面出现坑槽等。伸缩缝高差,主要由于桥台沉陷、安装误差以及支座垫石碎裂等,造成桥梁一侧低于路面一侧,形成桥头跳车现象,又由于桥头跳车在伸缩缝附近引起较大的冲击荷载,导致伸缩缝破损。
2.2设计方面的原因
安装时,开口预留伸长长度不够,导致橡胶条容易拉断,当桥面雨水下漏时,支座等金属结构件出现锈蚀,台背与梁头之间杂物进入,容易挤坏台背和梁头。伸缩缝两侧的型钢高程不统一,此外型钢刚度不够,在安装使用过程致使型钢出现变形。伸缩量计算不准确,忽视了伸缩装置的实际温度对其自身的影响,伸缩装置自身很难甚至无法调整初始位移量,伸缩缝选型不当且伸缩距过小,致使伸缩装置破损。把伸缩装置的锚固件安装在桥面铺装层中,与主梁或板连接的部分不足,出现力的分布不均影响传递,微小的变形可能演变成大的位移,最终削弱了混凝土粘结力。使用新型伸缩装置,选用粘结或橡胶材料等材料和结构不当的装置,缺乏完善的防水和排水设施,导致锚固件受腐蚀,从而腐蚀梁端和支座。
2.3施工方面的原因
施工时,缺乏安装台背和梁头的预留钢筋,或预留锚固筋被运料车辆压坏,削弱了伸缩缝的钢筋与伸缩装置预留的锚固筋连接性,混凝土浇筑后,伸缩缝整体刚度出现不足,在高速重载车的作用下,混凝土容易松散损坏,甚至破坏沥青混凝土路面。伸缩装置两侧的水泥及沥青混凝土碾压不够密实,铺装层结合不好,导致混凝土开裂或脱落,最终破坏伸缩装置性能。施工时,橡胶密封胶条施工不严密或铆钉松动;橡胶密封胶条出现破损,严重时变形或断裂。此外,安装时伸缩缝两端伸入护栏基座部分的抑角过小甚至没抑角,出现严重漏水。施工人员不重视桥梁伸缩装置的施工工艺,没有严格按照工艺标准、安装程序及操作要求进行施工,影响了伸缩装置的正常运作。现场浇筑混凝土时,浇筑不密实,甚至出现蜂窝或空洞情况,导致路面承载力不足,车辆通行时由于振动产生冲击力,迅速加大了伸缩装置锚固系统和过渡段混凝土的承载力,在产生的高频振动作用及反复的车辆瞬时荷载作用下,伸缩装置锚固混凝土由于弹性不足而被破坏,在反复动载震动下,锚固装置会出现变形并脱离混凝土,最终被破坏。施工人员为了赶竣工通车,在最后的伸缩装置安装工序中,往往忽视内部质量,致使伸缩装置锚固钢筋的焊接不够牢固,甚至出现遗漏预埋钢筋的情况,人为进行梁端伸缩缝间距的放大或缩小,致使定位角钢位置不准确,导致伸缩缝存在质量隐患。伸缩装置安装检查项目,见表1所列。
2.4养护不当造成的影响
原来的公路桥梁铺装层由于长期使用出现老化,缺乏定时的检查维护,导致路桥的破坏逐渐扩展。进入伸缩装置的砂土、杂物堆积,缺乏清理和维护,不能保证原设计的伸缩量。随着车流量增加,车辆荷载及车辆的冲击作用,必然增加原有的桥梁超载量,最终威胁到桥梁伸缩装置的有效使用和耐久性。自然气候对伸缩装置的影响,如地震等其他恶劣气候条件。
3伸缩缝损坏带来的危害
伸缩缝的早期破坏,首先主要反映到桥面上,例如桥面出现坑槽,车辆通行时特别是夜晚行车,安全因素极低,降低了桥面的通行能力,造成不安全影响;其次,当伸缩缝出现挤死时,较轻时会顶坏台背耳墙,严重时会挤坏梁头,大梁报废。若伸缩缝橡胶条损坏,路面的沙石、杂物就会掉进伸缩缝或卡在缝内,当气温发生变化时,位移时会挤坏梁头或台背;橡胶条损坏或断裂,下暴雨时大量雨水便顺着缝流入没有全防的桥头护坡,使护坡出现大量的水毁情况。
4伸缩缝病害的防治与养护
4.1缩缝病害的防治方法
4.1.1计算桥梁伸缩温度取值,确定安装预留量
大多数的公路桥梁,都是建设在外露的自然环境中,受到自然条件的影响,包括吸收和释放太阳辐射、受周围气候温度变化影响及空气流动等影响,公路桥梁的温度基本在不断变化,所以,完工后的公路桥梁,不管是否通车运作,均是处于一个动态状态下。
4.1.2正确计算桥梁伸缩量
进行桥梁伸缩缝选型时,常以XFⅡ-系列作为依据,选型时考虑的因素:①温度取值。②混凝土的徐变、混凝土的收缩系数。③桥端部转角与K值的关系、材料膨胀系数。④桥面积温等因素30%富余量以及混凝土的弹性模量。安装时,伸缩缝届时的温度的取值,在最高有效温度Tmax和最低有效温度Tmin范围内,随着温度的变化,伸缩缝会伸长或收缩,伸缩缝的变化量计算如下:
ΔLt=(Tmax-Tmin)αL(1)ΔLt(+)=(Tmax-Tset)αL(2)ΔLt(-)=(Tset-Tmin)αL(3)
其中,ΔLt表示随温度变化取得的桥梁总伸缩量;ΔLt(+)表示随温度变化取得的桥梁伸长量;ΔLt(-)表示随温度变化取得的桥梁收缩量;Tset是伸缩缝安装时的温度值;α表示材料膨胀系数;混凝土材料,α=10×10-6;L表示所计算梁体的长度。
4.2伸缩缝的养护措施
水泥混凝土浇筑结束后,应该覆盖麻布袋,定时洒水养护,养护至少7d。养护期间禁止通车。养护后,水泥混凝土强度达到设计强度的1/2后,才能安装橡胶密封条,安装前必须清理干净缝内充当模板的泡沫板、纤维板、漏浆的混凝土硬块等杂物后,才能嵌入橡胶条。设计时,应选用合适的伸缩缝装置,20m以下小跨径的中小桥不需设置伸缩缝,中、小桥选用W型伸缩装置为宜,实践证明W型、V型或空心板型的橡胶体都适合使用,病害的不在于橡胶体而在于整个伸缩装置结构的设计是否合理。施工时施工人员要重视施工工艺,并严格按施工工艺标准及安装程序进行。在养护管理方面,要及时清理伸缩装置上的杂物,对于损坏或老化的构件要及时维修或更换;相关部门应有效控制桥梁的车辆超载行驶现象;定期对边梁与桥面铺装连接处进行检查,发现有损坏、裂缝或渗漏现象要及时修补,确保伸缩装置与梁、板间的锚固强度;定期对伸缩装置顶面检查,看其是否平整,如有异常要认真检查滑动承压支座和滑动压紧支座,如有损坏要及时更换。车辆通行后,要定期进行伸缩缝的养护和维修,这是确保伸缩装置正常运作和延长其使用寿命的重要措施。定期清理伸缩缝内的沙石等杂物,避免杂物阻塞或损伤密封橡胶,确保伸缩装置受力时的自由伸缩,发现橡胶带破损的要及时更换;定期检查边梁与路面连接处,如出现损坏或裂隙应及时修补[10]。
5.结语
综上所述, 公路桥梁伸缩缝质量对公路桥梁结构安全性和稳定性有着显著的影响, 做好伸缩缝的养护与加固工作是提升公路桥梁养护管理工作成效的关键之一。 公路桥梁伸缩缝的养护管理应防治结合, 在加强日常巡查、 检查的基础上, 就产生的伸缩缝病害采取合理有效的加固措施, 以此保障伸缩缝性能, 提升公路桥梁的结构安全性和行车舒适度。
参考文献
[1] 赵向荣. 公路桥梁伸缩缝的施工技术[J]. 交通世界, 2012, (18): 183-184.
[2] 何 彩霞. 常见公路桥梁深锁装置病害分析与防治[J]. 交通世界, 2012, (9): 288-289.
[3] 杨大勇 , 姜万录. 从伸缩缝病害谈公路桥梁日常养护管理[J]. 公路交通科技: 应用技术版, 2011,(12): 131-132.
【关键词】融雪剂;创业教育;创业训练项目
2013年9月,党的十八届三中全会对“健全促进就业创业体制机制”做出了专门部署,通过对现行政策的学习,将我们大学生的创业梦与中国梦相结合,以“中国梦,创业梦,我的梦”为本次创业项目的思想指导,以完成“我的中国创业梦――模拟创建吉林凯利环保科技发展有限公司”大学生创业训练项目为契机,努力增强我们当代大学生社会责任感、创新精神、实践能力、创业意识和综合素质。
1 创业项目实施的目的、意义
1.1 项目主要目的
冬季刚过,创业小组在参与教师科研项目的过程中,在冬季调查中发现,冬季道路除雪费时、费力,效果不明显,人工播撒的融雪剂,在数量控制方面较为随意,选择的品种为成本低廉的工业盐,春季后发现大雪“后遗症”凸现:饮用水污染、道路与桥梁路面破坏明显,附属金属部件被严重腐蚀、道旁树木与绿化带出现枯萎发黄,各种问题接踵而至。由此导致各种环境问题频频出现。所以,正确选择和科学使用环保型融雪剂及推广融雪技术需要引起政府和公众的足够重视。
推广高效、新型、环保的融雪剂,推广融雪技术、扶持环保融雪剂和相关配套技术的研发,增加社会经济效益,是“我的中国创业梦――模拟创建吉林凯利环保科技发展有限公司”的主要目的。
1.2 项目意义
随着经济的快速增长,城市建设和环境、生活水平不断提高,高速公路、城市高架路快速发展,融雪剂使用数量和品种逐年增加,品质要求不断提高。目前中国使用融雪剂主要分布在北京、天津、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、新疆、甘肃、陕西、山西、山东、河北、河南、安徽等省和直辖市所辖城市街道、公共场所、公路和高速公路,冬季融雪每年使用量达到30万吨。据相关研究表明,融雪盐可使意外伤害事故降低88.3%,这也是各国面对大雪和路面结冰状况多选择融雪剂除雪的最重要原因。国内外融雪剂的发展历程大致经历了氯盐型、非氯盐型(无机或有机盐、胺、醇)以及氯盐与非氯盐混合型等三个阶段。
氯盐型融雪剂主要包括氯化钠、氯化钙、氯化镁及其与防腐阻锈剂的混合物。氯盐融雪剂具有融雪速度快、成本低等特点,但腐蚀性强,施用后对土壤、水和植被都有严重的负面影响,对过往车辆也会造成损害。1997年,美国联邦公路系统的581862座桥梁中有101518座桥梁遭受不同程度的结构破坏,破坏桥梁减少使用寿命50%以上,修复费用大约为780~12032美元,另外美国停车场也因使用融冰、雪盐和环境潮湿导致破坏,每年需花费6亿美元修复大约18000个停车场[1]。2008年我国南方地区遭遇重大冰雪灾害,连续4次低温冰雪袭击影响范围涉及全国2/3的省市自治区,受灾人口1亿多,直接经济损失高达1500亿元,在随后的抗雪救灾中,因缺乏环保型除冰雪材料和设备,使用了大量工业盐作为融雪剂,对生态环境、道路和桥梁又造成了不可逆的二次损害,带来了更大的经济损失。
随着各国经济的发展和生活水平的提高,经济的可持续发展和环境保护问题日益为各国政府和各国人民所重视。在这种情况下,我公司以敏锐的目光将高效环保新型融雪剂产品(非氯盐)和技术引入市场,这种抗腐蚀性强,具备人文关怀理念,经济效益,社会效益的产品不仅具有巨大的附加值,且为路桥复建节省很多资金,必将迅速占领融雪剂市场。
因此,吉林凯利环保科技发展有限公司的建立,对于冬季冰雪道路预防性养护和道路全寿命周期成本,节约资源和保护环境,提高冬季道路交通安全水平,保障人民生命财产安全等方面具有非常重要的社会经济和经济意义。
2 创业训练项目主要内容
2.1 吉林凯利环保科技发展有限公司组建
根据《公司法》和吉林省大学生创新创业训练项目要求,模拟成立“吉林凯利环保科技发展有限公司”。
确立公司注册资金,建立公司组织机构、编写公司章程,确立公司管理体制(包括人力资源管理、技术管理、财务管理、项目管理、产品管理等)。
2.2 公司的技术与产品
公司背景;产品服务描述及介绍:新型环保及环境友好型融雪剂的产品及双向环保融雪技术,产品性能指标要求,产品的先进性,应用范围;独创性经营技术服务。
2.3 市场分析
进行市场现状综述,市场宏观环境、微观环境分析;进行市场购买、市场定位,目标顾客和目标市场、需求预测,市场预测;竞争企业概览,分析产品竞争优势。
2.4 营销策略
确立公司营销理念,产品推广理念;制定营销行动计划;制定产品策略、定价策略、分销策略、技术服务营销;企业形象塑造,企业文化制定。
2.5 财务分析
明确资金总额及资金来源,各方资金筹措具体措施,总投资估算;成本费用估算;销售收入预测;预计财务报告;财务分析;敏感性分析;审计。
2.6 风险分析
公司在市场、竞争和技术方面存在的基本风险,破产清算,风险资本的退出,应对风险的机制、公司的附加机会、资本扩展。
2.7 吉林凯利环保科技发展有限公司愿景与展望
公司五年计划及及公司业务扩展。
3 项目研究与实施的智力支持
3.1 土木工程专业、工程管理专业教师团队及其他相关学科教师
教师团队由学生参与的导师科研项目团队,及土木、工管专业教师组成,指导学生创业教育,增强学生专业能力、实践能力和社会能力;其他相关学科教师给予交叉学科的专业性指导和建议。
3.2 吉林市市政工程公司、长春绿地开发建设集团有限责任公司顾问团
顾问团与学校是合作单位,提供实践机会,给予创业建议。能够帮助我们聘请一些经验丰富的成功企业家、行业创业者、技术专家,通过短期讲学、案例讨论、参加创业论坛等方式参与学校的创业教育项目,并给予一定的指导与支持。
4 结语
吉林凯利环保科技发展有限公司创业训练计划是创业教育的一种实践形式,内容涉及企业家精神、创业机制、创业融资、创业环境、项目选择、企业管理等,直接目标是培养创业能力。创业教育的本质是最高端的素质教育。
创业教育提升了大学生就业软实力,培养了大学生的团队合作精神。通过创业教育,促使大学生自觉地完善、提高自身素质,挖掘潜能,手动适应社会及其职业的发展变化,努力使自己得到全面发展,凭借自己的实力在人生设计中达到预定目标。创业教育有利于学习型社会形成,养成终身学习的习惯[2]。
【参考文献】
有着近百年历史的玛莎拉蒂,充斥着激情、极速和乐享生活的态度,而在当前的车系中有这么一位:称霸赛道,也爱穿梭于都市,爱咆哮,本性却不高调,它不是谁的代表,它是Gran Turismo MC Stradale。
没有人刻意强调过超跑的魅力,因为行进在路上很难躲避那一个个注目礼。
玛莎拉蒂Gran Turismo MC Stradale这款强劲动力的赛道超跑,试着不要将它只定位成性格暴戾的马路野兽,假如将它作为穿梭胡同中寻找城市的玩乐座驾,也许更能体会到它充满生活乐趣的另一面。
六朝古都的老北京日渐摩登,传统的印迹越来越边缘,被一些形式化的东西所替代。让玛莎拉蒂钻进胡同,将意大利的“芯”,融入北京的景,与老北京“合体”,搭配出撞色的新鲜感觉。
皇城的红墙黄瓦,透着威严,桀骜不驯的玛莎拉蒂在寒冬的夜幕中与之亲密接触,仿佛互不妥协,却又性格相投的一对恋人。
MC Stradale的本性是跑车,行走在宽敞的长安街上,除了走走停停低速浪费汽油,什么都体会不到。在没有咆哮着高速行驶时,MC Stradale更像是隐于市的武林高手,尽管没有展露身手,呼呼“低喘”一般的发动机声,就无情地将它出卖了。
挤进南锣鼓巷,与周围热爱文艺的小青年们打声招呼,换来的是元宵节时红红火火的连环鞭炮。即使来到什刹海,这辆“老外”车依旧新鲜地注视着身边陌生的东方氛围,直至踏上东四环,这才逐渐融入这个摩登又fashion的东方大都市。
这是一款基于赛道设计的公路超跑,是玛莎拉蒂继MC12之后推出的双座跑车,该车的设计灵感源自GranTurismo MC Trofeo以及在比赛中获胜的GT4赛车车型,但MC Stradale动力更强、重量更轻,且操控性能精准灵敏,最高时速可突破300公里。
驾控之下的脾气暴戾
游走在京城的大街小巷,体会意式风情与中国传统的融合,这是一种文化的碰撞,但也不要忘记了,早在60多年前,玛莎拉蒂在赛道上的成就已经蜚声海外。
近年来随着个性化的产品越来越丰盛,目前在全车系中只保留了GranTurismo MC Stradale一款双门双座,且赛道与公路功能兼备的超跑,以此延续和保持其品牌的精髓。
坐进麂皮包裹的座椅,扣上四点式安全带,环看整体的黑色内饰,瞬间渲染出赛场的味道。启动引擎的一瞬间,伴随着一声有劲的轰鸣声,惹来关注的目光一片。然而这仅仅是MC Stradale的Show time beginning。
对于少有接触大排量轿跑车的人来说,刚开始面对V8 4.7L发动机的冲劲儿很难掌控,起步后将右脚搁在刹车板上成为常态,一点都不夸张。
然而意大利人的设计理念,就是要让玩成为生活的重要部分。在行进了不到一公里后,已然熟悉了“Auto”模式下的驾控习性,让你不由自主地将手伸到中控台按下“Sport”模式的圆形按钮,并对这个键上面那个“Racing”键充满期待。
赛道模式彰显王道风范
“Sport”模式下的MC Stradale尽显GTS的本色,借助着2942mm的长轴距优势,动感的同时舒适性十足,颇有一丝总裁的风味。
然而,“Racing”模式才是MC Stradale的魅力所在。
这是个将辅助系统通通摒弃的设置,体现出的是如同脱缰野马一般的纯粹操控效果。如果不是专业车手或者有足够好的驾驶技术的话请注意:在行驶过程中擅自按下“Racing”键,那么――后果自负。
挂在一挡启动“Racing”模式,引擎的动静随着转速的增加,呈现出“低音沉、中音准、高音甜”的阶梯式变化。
当发动机转速达到3000转/分钟时,摆脱了低速时像喘气一样的“噗噗”声,与之匹配的动力在此时稳劲地提升。此时拨动方向盘下方的换挡拨片降挡加速,伴着咆哮声和持续的推背感,车速已轻松超过180公里/小时。升挡,给油,超过时速200公里时依旧能体会到源源不断的扭力。
速度迅速提升,对于自身和其他车辆来说,都存在安全隐患,此时完美的碳陶瓷制动系统,让刹车变得如太极般游刃有余,毫无突兀的感觉。
关于GranTurismo MC Stradale,你可以了解更多参数
车身尺寸: 4933×1915×1343
轴距: 2942mm
发动机: 4.7升V8发动机
最大扭矩(Nm/rpm): 510/4750
最大功率(kW/rpm): 330/7000
车身净重: 1770千克
0-100km/h: 4.6秒
最高车速: 301 km/h
售价(人民币): 288.8万元起
其他配置:20英寸深色镀铬多辐三叉戟造型轮辋、新型Brembo碳陶瓷制动器等
市场分析:身为赛道高手中的精华版公路赛车,对于爱车之人来说,何尝不是一款“梦中情车”,去考虑它有没有市场,纯粹就是个伪命题,当然,能否消费得起就要看是否够资格了。作为经典赛道车型的延续,MC Stradale出色地完成了它的使命,至于有多少人能真正拥有它,就不是由它来思考的问题了。
Abstract: Current road construction and road maintenance widely use new two-component coatings. For its advantages of simple construction, quick drying, good waterproof effect, two-component coating get much favor of paint industry consumes. But as China's economic development, paint industry has grew rapidly, large and small paint brands and kinds of paint make consumers be difficult to distinguish. In many types of paint, two-component coating is most common kind. Because there are varieties of two-component waterproof coating in market, the consumers do not very understand its role, so it is difficult to purchase. This paper will discuss this issue in depth, on the one hand describes the role mechanism of two-component waterproof coating, on the other hand analyzes the market situation, to provide some reference for the consumer and business.
关键词: 双组份涂料;防水涂料;防水效果;市场分析
Key words: two-component coatings;waterproof coating;waterproof effect;market analysis
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)11-0080-02
0引言
双组份涂料较单组份涂料有很多优点,但是很多人对双组份涂料的反应机理及防水效果并不是很明确。随着双组份涂料的应用越来越广泛,消费者和企业也都迫切要求了解相应的涂料市场信息以达到用最经济的方式取得最佳的效果。
1双组份涂料作用机理及其防水机理
双组份涂料作用机理目前市场上的双组份涂料很多,但是其作用机理大体上是相同的。一般双组份涂料都分为甲组(或A组)和乙组(或B组),甲组包含涂料的主要成分,是涂料的主体。甲组大多是聚醚树脂和二异氰酸酯、聚丙烯酸类等物质的预聚体或者预聚合物,这些物质聚合后称为聚氨酯和聚丙烯酸等,只有当甲组分预聚体在和乙组分的固化剂、交联剂、聚合剂、促进剂、增韧剂、增粘剂、防霉剂、填充剂和稀释剂等混合加工而成的物质综合作用下才会聚合成为聚氨酯和聚丙烯酸等大分子物质,这些聚氨酯和聚丙烯酸类等物质是高分子量的聚合物,他们在分子水平上的结构是互相交联聚合成网状的,当将其涂于路面并干燥后,他们便相互交织固化不可分离,最终形成较为牢固的涂料层,这也就是一般的双组份涂料的双组份成分作用的基本原理。双组份涂料的防水机理是建立在其微观分子结构的基础之上的,由于双组份涂料的甲组组分在乙组组分作用下会形成立体网状高分子结构,这些高分子结构交联聚合在一起所形成的孔径很小,阻挡了水分子的进入,使水分子无法侵入到涂料内部破坏其高级结构。但是,由于水分子是极性物质,一头带正电一头带负电,很容易使涂料高分子结构受到破坏,所以有些高分子涂料在生产上为甲组预聚物侧链上增加了很多有活性的官能团来阻挡水分子的渗入,例如常见的官能团有二异氰酸酯基(-NOC),羧基(-COOH),羟基(-OH)等,这些官能团一般是为了增加聚合交联效果而添加的,同时也增加了分子间的交联桥数量,使网状结构空隙更小,从而阻止水分子进入避免涂料层膨胀渗水。而且其中有些官能团是疏水和亲水相互结合而使涂层表面形成水化膜而受到保护的,这些涂料的价格一般都比较昂贵。但是目前又开发出一种附着促进剂,该促进剂的作用是增加涂料层与基膜的附着力度,增加粘附力,包括增加机械性相互作用和物理吸附同时增加涂层与底材之间的氢键以及其他化学相互作用从而减小底材与涂层间隙,增强涂料的耐水性。以下将对附着促进剂做详细叙述。
1.1 树脂类附着力促进剂目前很多公司提供含羟基、羧基、醚键或氯代树脂、磺酰氨基等溶剂型树脂,它与一般树脂有较好的混容性,又与底材可形成一定的化学结合,因而在涂膜与底材间形成化学结合力。这些助剂自身又在涂膜中通过互溶、缠绕等作用与涂膜结合在一起,因而提高了附着力。树脂类附着力促进剂还有丙烯酸―环氧基类、丙烯酸―氨基类等。用于水性漆、塑料PP、PE的附着力促进剂也有相应的品种。
1.2 硅烷偶联剂类附着力增进剂无机底材亲水的极性表面在环境中极容易吸附上一层水膜,使涂料内的疏水基料很难对底材润湿,因此,很难有好的附着力。硅烷偶联剂的应用可以揭示化学键结合对于黏接作用的重要意义,加有少量硅烷偶联剂的涂料,在涂布施工后,硅烷向涂料与底材的界面迁移,此时遇到无机表面的水分,可水解生成硅醇基,进而和底材表面上的羟基形成氢键或缩合成Si-O-M(M代表无机表面)共价键;同时,硅烷各分子间的硅醇基又相互缩合形成网状结构的覆盖膜。硅烷通式以RSiX3代表,当X为乙氧基、R为乙烯基时,硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷,分子式为水解 缩合氢键结合共价键形成,在含有硅烷的涂料中,能在漆料与底材界面相互作用,形成硅烷与漆基相互渗透的网状结构,增强了内聚力和耐水侵蚀的稳定性。显然,上述硅烷通式中的R也非常重要,基料的活性基团应与硅烷的R基团有牢固的化学键,至少R也应是长链物,发生紧密的缠绕作用以使涂膜与底材整体化。
1.3 钛酸酯偶联剂类附着力增进剂无机底材往往是由于表面吸附了一层水分而影响附着力,与硅烷偶联剂相似,单异丙氧基钛酸酯的结构通式为C3H7OTiR3。式中R为长链脂肪酸酯基、磷酸酯基等;分子中的异丙基也易与无机底材表面的吸附水经水解而结合,形成化学键;R基也易与漆料中聚合物分子或发生化学反应而结合,或经缠绕而物理结合。因而钛酸酯偶联剂也发挥附着力促进剂的作用。以上就是一些常见的双组份涂料的作用机理和防水简介,当然随着市场的开拓,会有越来越多新型的防水双组份涂料诞生,新产品的防水性能也将会越来越好。
2双组份涂料作用及其防水效果最适配比分析
由于在实际施工过程中涂料涂层厚度以及基底材料大多不同,所以施工时很难把握如何进行双组份涂料的甲组份和乙组份的配比以达到效果最佳化。为了能够实现经济和效益最佳,本节就介绍几种常用的最适配比试验方案来解决施工中存在的实际问题。双组份涂料作用及其防水效果最适配比依据双组份涂料作用及其防水效果最适配比指的是双组份涂料在施工过程中所拥有的最佳固化时间、防水效果以及涂料层厚度三者的综合效果,例如,如果某双组份防水涂料在某个配比单下的固化时间最短,但是其防水效果很差,那么此配比数据还需要进一步调整以利于施工。但是,如果平时施工只需要单一效果达到目标即可,例如施工过程为了缩短工期需要涂料的固化最小。那么其他两项可以忽略,施工以固化时间的最适配比为准,这也是为了适应实际施工的需要。总之,只要施工需要就可通过调整施工配比单来达到最佳的施工效果。一般情况下对于大多数双组份涂料来说,只要按照厂商提供的配比单配比即可满足大部分施工的需要,但是由于施工涂料层厚度以及基底层的材质差异有时会导致涂料效果明显变差。一般各种涂料厂商所给的配比单在(甲组份:乙组份)4:1-10:20之间,涂层厚度为每平方米2kg-4kg之间,这种配比是厂商所给出的配比,为了适应现实施工的需要,如需要缩短固化时间可以增加乙组组份,同时也可以采取另外增加固化剂或者减少涂层厚度的方法。如果要增强防水效果,那么需要适当增加甲组组分或者另外增加交联剂和附着力促进剂等。虽然总体而言是这样操作的,但是究竟具体应该加多少,怎么加这些问题还是没有答案,那么只有通过一些简单的施工前配比试验来解决。双组份涂料作用及其防水效果最适配比试验通常施工时涂料涂层厚度:路面1.2mm左右。由于产品存在差异,其涂层厚度也应随之浮动。以下为施工前具体的试验方法,仅供参考。固化时间试验:按照下表(以某双组份涂料为例,厂商建议排比为甲组:乙组=4:1,涂层厚度为1.2mm)分别设计两组试验进行测算。试验材料:双组份涂料试验地点:施工地点试验方案:以双组份涂料厂商建议配比单为基准将乙组组分上下各浮动50%左右进行配比,并设置合理的配比梯度,然后将各试验组涂料按涂层厚度梯度分别涂于施工处不同位置并开始测算固化时间。固化标准以指甲粉末性划痕为准。
从表1实际例子中可以看出,固化时间最短应为C组涂层厚度0.8mm固化时间最短,但是最终施工则选择了C组配比,涂层厚度1mm,因为这种配比相对合适,能够节省施工时间同时其涂料所显现出的其他效果如视觉美观性、防水效果等都较好。防水效果试验:同样以以上组双组份涂料为例设计实验,其分组及测试结果如表二所示。试验材料:双组份涂料试验地点:施工地点试验方案:以双组份涂料厂商建议配比单为基准将乙组组分上下各浮动50%左右进行配比,并设置合理的配比梯度,然后将各试验组涂料按涂层厚度梯度分别涂于施工处,待其固化后再将吸水纸覆盖其上后进行二次喷涂,喷涂厚度与第一次相同,同时对涂层定时喷水,持续约72小时。喷水间隔以3小时一次为宜,喷水量约为1kg水,喷水时间约为10-20分钟左右。实验完毕后检测吸水纸的吸水指数即所吸水的质量(g)。
通过表2可以看出,对于防水效果来讲,涂层越厚越有助于防水(其中测算误差或者其他人为原因导致的状况除外),所以理论上为了做好防水效果,应当选择涂层较厚的乙组低配浓度的A试验组比较适合。双组份涂料作用及其防水效果最适配的选择通过以上两组试验可以看出为了达到不同目的可以选择不同的配比浓度及涂层厚度以达到较好的施工效果,但是,施工中多是以综合效果考虑为佳,所以如果对试验时间和防水均希望达到理想效果的话,C组配比,涂层厚度1mm仍然是最佳的选择。总之,只要施工前进行简单的配比试验,那么肯定会得出适合本次施工的最佳配比单。
3市场双组份涂料防水效果分析
目前,市场上的双组份涂料有聚氨酯类、聚丙烯酸酯类、环氧树脂类、合成树脂类、氟碳类等多种双组份防水涂料,在这些涂料中单单考虑防水效果的话,聚氨酯类、聚丙烯酸酯类比较出色,其他的涂料虽然防水效果也不差,但是需要增加涂料层厚度,而涂层的增加会导致成本的升高,同时也会出现一些负面问题如出现涂料鼓胀或者暴漆现象等,当然,防水效果较好的涂料必然价格稍贵,其实只要能适合自身的需要,也不必追求高质量高价格的双组份防水涂料产品。
4双组份涂料的应用前景分析
双组份涂料由于其具备固化时间短、涂刷及防水效果好、固化硬度高等优点备受企业喜爱,但是,由于双组份涂料含有很多有毒物质如煤焦油等会对人体产生毒副作用,所以目前正在开发不含有毒物质的绿色双组份涂料。然而,近期市场上又出现了具备更多优点的三组分涂料,这些产品虽然优点较多,但是价格也更昂贵,所以综合目前涂料市场,双组份涂料仍占据主导地位,其取代单组份涂料是必然的。然而双组份涂料逐步被三组分涂料所取代的趋势也是显而易见的,所以,用户应根据不同阶段的具体需要来选择不同的涂料产品。
5结语
当前我国的涂料行业正在飞速发展,随着工业化进程的不断加快,涂料业也随之不断推陈出新,新产品的不断问世和老产品从市场中逐步退出都显示出涂料行业的发展速度。虽然目前双组份涂料的市场占有率很高,但是很快就会为新产品所取代。相信随着科学的不断进步,用上品质更好价格更低的新型涂料将不再是梦想。
根据上述理论,结合福建省高速公路养护工程有限公司在2010年罗宁高速标线工程采用海虹牌双组份涂料的实际使用效果,认为可进一步扩大使用。
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