沥青混凝土防渗面板的冷施工封闭层及其施工工艺

摘要

一种沥青混凝土防渗面板的冷施工封闭层，主要包括底层封闭层及表层防护层，其中底层封闭层为改性乳化沥青冷施工涂层，由乳化沥青、聚合物乳液、水泥、填料和助剂按一定比例拌制而成；表层防护层为浅色聚合物涂层，由聚合物乳液、水泥、浅色填料和助剂拌制而成。上述冷施工封闭层具有较好的防渗性能，可满足沥青混凝土防渗面板对封闭层的技术要求，它与常用的沥青玛蹄脂热施工封闭层相比，能在常温下涂刷，施工安全、方便；高温时斜坡上不流淌、变形性能较好，低温环境下不易开裂。

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程中水坝、渠道和蓄水库(池)沥青混凝土防渗面板的封闭层，尤指一种能够冷施工的封闭层及其施工工艺。

背景技术

水利工程中的沥青混凝土防渗面板结构由下至上通常包括厚10cm左右的沥青混凝土整平胶结层、厚10cm的沥青混凝土防渗层和厚2mm左右的封闭层。其中封闭层的作用是封闭沥青混凝土表面的残留孔隙，提高沥青混凝土在日光照射下的抗老化能力，也可适当提高沥青混凝土的表面抗渗性。封闭层应与防渗层可靠粘接，做到高温下不流淌，低温环境下不脆裂，并易于涂刷或喷洒。

目前国内外沥青混凝土防渗面板的封闭层均采用沥青玛蹄脂，该沥青玛蹄脂由沥青和填料按一定比例配制而成。施工时，由于沥青玛蹄脂粘度较大，故国内水利施工规范上要求其涂刷温度控制在170°以上，并应采用特制的涂刷机械进行热涂刷。

上述沥青玛蹄脂封闭层存在诸多缺点：①涂刷厚度难以控制在通常工程要求的2mm以内，有的工程沥青玛蹄脂涂刷厚度达到5mm左右，由此造成封闭层易于发生斜坡流淌；②高温施工难度大，不安全，工程质量不易保证；③沥青玛蹄脂封闭层呈黑色，在日光照射下吸热强，有的工程夏季沥青玛蹄脂表面温度高达78℃，由此更增加了斜坡流淌的可能性。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述问题，提供一种可在常温下进行冷施工的封闭层，它施工方便、安全，自身防渗性能好，又具有一定强度，故可彻底解决封闭层斜坡的流淌问题。

本发明的目的还在于：在沥青混凝土防渗面板表面提供一种浅色防护涂层，它可以覆盖底层封闭层的黑色，从而有效降低夏季沥青混凝土防渗面板的表面温度，减小沥青混凝土防渗面板发生斜坡流淌的可能性。

本发明的目的是这样实现的：

一种沥青混凝土防渗面板的冷施工封闭层，包括封闭层，其特征在于：该封闭层包括底层封闭层及表层防护层，其中底层封闭层为改性乳化沥青冷施工涂层，它由乳化沥青、聚合物乳液、水泥、填料和助剂按一定比例拌制而成；表层防护层为浅色聚合物涂层，它由聚合物乳液、水泥、浅色填料和助剂拌制而成。其中：

所述改性乳化沥青涂层，它是由乳化沥青∶聚合物乳液∶水泥∶助剂按1∶0.2∶0.3∶0.01的比例拌制而成；浅色聚合物涂层，它是由聚合物乳液∶水泥∶浅色填料∶助剂按1∶0.3∶0.1∶0.01的比例拌制而成；

所述底层封闭层的涂刷厚度控制在1mm以内；表层防护层的涂刷厚度控制在1mm以内；底层封闭层和表层防护层的总涂刷厚度控制在2mm以内。

所述表层防护层的浅色填料以白色为佳。

一种沥青混凝土防渗面板的冷施工封闭层的施工工艺，主要包括以下工艺步骤：

①、首先涂刷底层封闭层，该底层封闭层为改性乳化沥青冷施工涂层，它是由乳化沥青∶聚合物乳液∶水泥∶助剂按1∶0.2∶0.3∶0.01的比例拌制而成，且材料的涂刷温度为常温，涂刷遍数为1～3遍，涂刷厚度控制在1mm以内，涂刷后自然养护3天，并严禁上人。

②、进行表层防护层的涂刷，该表层防护层为浅色聚合物涂层，它是由聚合物乳液∶水泥∶浅色填料∶助剂按1∶0.3∶0.1∶0.01的比例拌制而成，施工时可采用人工涂刷或喷涂法施工，涂刷遍数为1～3遍，且以能够遮盖底层封闭层的黑色为准，涂刷厚度控制在1mm以内，涂刷后自然养护3天，并严禁上人。

③、上述底层封闭层和表层防护层的总涂刷厚度控制在2mm以内。

本发明由于底层改性乳化沥青冷施工涂层掺有一定数量的水泥，故可消除由于乳化沥青中的水分蒸发在封闭层中留下的孔隙，因而使封闭层具有较好的防渗性，以满足沥青混凝土防渗面板对封闭层的基本技术要求。

又由于底层改性乳化沥青冷施工涂层中采用了乳化沥青，使涂层可以在常温下涂刷，施工安全，涂刷方便，具有较好的可施工性。

由于底层改性乳化沥青冷施工涂层中采用了乳化沥青和水泥，使涂层的涂刷厚度易于控制，可小于1mm，同时使封闭层具有一定的强度，从而解决了封闭层在斜坡上的流淌问题。

由于底层改性乳化沥青冷施工涂层中采用了聚合物乳液，可改善沥青的变形性能，从而使封闭层在比较寒冷的气候也不易开裂。

由于表层防护层采用了聚合物乳液和水泥，可改善防护层的耐水浸泡性能，可在较长期的与水接触中不脱落，并具有足够的强度。

由于表层防护层采用了浅色填料，使防护层的外观颜色可调，通常可选用白色，既美化了沥青混凝土防渗面板的外观，在夏季高温季节，又可降低由于阳光照射造成的沥青混凝土防渗面板的温度升高，使沥青混凝土防渗面板的斜坡更稳定，解决了斜坡流淌的技术问题。

具体实施方式

一种沥青混凝土防渗面板的冷施工封闭层，主要包括底层封闭层及表层防护层，其中底层封闭层为改性乳化沥青冷施工涂层，它由乳化沥青、聚合物乳液、水泥、填料和助剂按一定比例拌制而成(如乳化沥青∶聚合物乳液∶水泥∶助剂＝1∶0.2∶0.3∶0.01)；它可满足常规的封闭层要求，即与防渗层粘接好，可封闭防渗层的残留孔隙，同时自身作到不流、不裂。

请见性能表1(为改性乳化沥青冷施工涂层的性能)。

                 改性乳化沥青冷施工涂层的性能

  试验项目  性能参数  比重  1.20-1.30g/cm³  厚度  0.5mm，稠度按每公斤可涂刷1.3-1.5m²控制；  颜色  固化前为褐色粘稠液体，固化后为黑色固体；  涂刷适用期  ＞1小时，常温涂刷、涂抹；  抗流淌性能  在30°斜坡上70℃×48h不流淌，涂料硬化后具有一定的强度；  抗裂性能  0.4mm涂层硬化后，180°对折无裂纹，-25℃×48h无裂纹，坝面涂刷一月后，表面无裂纹；  粘接性能  坝面涂刷后粘接性好，固化3天后粘接剪切强度约为0.2MPa。

表层防护层为浅色聚合物涂层，由聚合物乳液、水泥、浅色填料和助剂拌制而成(如聚合物乳液∶水泥∶浅色填料∶助剂＝1∶0.3∶0.1∶0.01)，自身具备耐水、防水性，可直接在硬化后的底层封闭层表面涂刷、涂抹，并可覆盖底层封闭层的黑色，与底层封闭层粘接好。

上述表层涂料的颜色可以根据要求选定，其中涂刷光滑的白色防护层可以最大限度地反射太阳光，在夏季高温天气时可取得较好的降温效果。其性能见表2。

                               表2浅色聚合物涂层的性能

  试验项目  性能参数  密度  1.22g/cm³，每公斤可涂刷面积约2m²  颜色  白色，涂刷后可以遮盖沥青黑色，可通过掺用其它矿物颜料调制成所需颜色；  污染性  无毒、对水质无污染；  涂刷适用期  ＞1小时；  抗流淌性能  不流淌，涂料硬化后具有一定的强度；  抗裂性能  0.5mm涂层硬化后，180°对折无裂缝，坝面涂刷一周后表面无裂纹；  粘接性能  表面涂刷后粘接性好，人工徒手不易剥离；

上述沥青混凝土防渗面板冷施工封闭层的施工工艺如下：

①、首先涂刷底层封闭层，该底层封闭层为改性乳化沥青冷施工涂层，它是由乳化沥青∶聚合物乳液∶水泥∶助剂按1∶0.2∶0.3∶0.01的比例拌制而成，且材料的涂刷温度为常温，涂刷遍数为1～3遍，涂刷厚度控制在1mm以内，涂刷后自然养护3天，并严禁上人。

②、进行表层防护层的涂刷，该表层防护层为浅色聚合物涂层，它是由聚合物乳液∶水泥∶浅色填料∶助剂按1∶0.3∶0.1∶0.01的比例拌制而成，施工时可采用人工涂刷或喷涂法施工，涂刷遍数为1～3遍，且以能够遮盖底层封闭层的黑色为准，涂刷厚度控制在1mm以内，涂刷后自然养护3天，并严禁上人。

③、上述底层封闭层和表层防护层的总涂刷厚度控制在2mm以内。

如2004年6月南谷洞沥青混凝土坝面的封闭层采用上述工艺后，经实际检验，冷施工封闭层施工方便、安全，达到了设计预期的目的。

经实测，当气温在36-39℃时，黑色沥青混凝土表面温度大于70℃，涂刷后温度降为55°左右，且未出现斜坡流淌和开裂现象。这对防止沥青混凝土面板的钭坡流淌起到了重要作用。

又于2005年11月对南谷洞大坝的检查表明，沥青混凝土防渗面板平整，无任何流淌形象，与完工时相比无变化。防护层呈灰白色，在水位变幅区表面坚固，无脱落、劣化形象，表明材料耐水浸泡性能较好。