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1、遇水膨脹橡膠止水材料的性能及其使用方法一、遇水膨脹橡膠止水材料的應(yīng)用橡膠類(lèi)材料的應(yīng)用??遇水膨脹橡膠和橡膠膩?zhàn)拥膮^(qū)別，在于前者已經(jīng)硫化處理，而后者未經(jīng)硫化處理。膨脹橡膠的應(yīng)用??膨脹橡膠按其體積膨脹率有低、中、高之分。中、低膨脹率橡膠應(yīng)用范圍較廣，其膨脹率雖不高，但因膨脹后的扯斷強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等技術(shù)參數(shù)相對(duì)變化較小，且外形保持良好，故適用于制作各種形狀的橡膠產(chǎn)品，可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，使用限制條件較少。高膨脹率橡膠因其膨脹倍率要求較高，故橡膠中的添加料較多，有的扯斷強(qiáng)度高了，但延伸率與壓縮回彈等性能參數(shù)明顯下降，適用于對(duì)橡膠本體拉伸無(wú)較高要求，但初期膨脹能力需較大的場(chǎng)合，如在延安東路
2、復(fù)線隧道中管片注漿孔密封用的塞子，即采用了高膨脹率橡膠。國(guó)外有報(bào)道6倍膨脹率的橡膠密封墊，用于埋深較深的地下工程，如英法海峽隧道。臺(tái)灣地鐵工程中也有采用高膨脹的橡膠密封墊的實(shí)例。筆者認(rèn)為，高膨脹率橡膠必須在充分確認(rèn)其耐久性的基礎(chǔ)上方可使用。另外，在不同的接縫張開(kāi)情況下，相應(yīng)選取不同膨脹率的橡膠十分重要。在計(jì)算接縫張開(kāi)一定量的水密性時(shí)，必須留有較大的余量，即須保持較大的壓密量、充足的膨脹密封反力才可做到防水、止水。??膨脹橡膠大量應(yīng)用于盾構(gòu)法區(qū)間隧道管片上所設(shè)置的彈性密封墊表面。以往彈性密封墊主要通過(guò)其獨(dú)特的斷面構(gòu)造形式，經(jīng)管片面與面的壓緊，把彈性密封墊壓入管片上所開(kāi)設(shè)的溝槽內(nèi)，
3、使其產(chǎn)生相應(yīng)的回彈力來(lái)達(dá)到密閉止水的目的。通常彈性密封墊的材質(zhì)為氯丁橡膠，隨著地鐵區(qū)間隧道防水要求不斷提高，近年來(lái)大量采用了在彈性密封墊表面加覆膨脹橡膠的方法，即在橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，氯丁橡膠與膨脹橡膠經(jīng)過(guò)相同的工藝流程，即硫化擠出成型。這樣，使彈性密封墊擁有了壓密止水、膨脹止水雙重功效，保證了彈性密封墊即使在管片面與面之間產(chǎn)生較大接縫張開(kāi)量，依靠橡膠壓密無(wú)法完全止水(包括長(zhǎng)期壓縮下的密封墊應(yīng)力松弛)的情況下，膨脹橡膠遇水產(chǎn)生體積膨脹，從而達(dá)到止水的目的。??目前采用的盾構(gòu)隧道管片接縫彈性密封墊斷面構(gòu)造形式如圖10所示。A型密封墊為梯形構(gòu)造，其底部易與溝槽匹配固定。B型、C型密
4、封墊為梳形構(gòu)造，其區(qū)別在于膨脹橡膠復(fù)合方式不同。C型膨脹橡膠為全平面式復(fù)合，其初期膨脹力較大，對(duì)管片拼裝后就有滲水現(xiàn)象的接縫較適合。B型密封墊是在C型基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，其膨脹橡膠以嵌入方式與氯丁橡膠復(fù)合，當(dāng)其遇水開(kāi)始膨脹時(shí)，因其兩側(cè)氯丁橡膠的牽制作用，初期膨脹能力不大，膨脹力的釋放較緩慢。國(guó)外有試驗(yàn)表明，在充分壓縮狀態(tài)下膨脹力的升高緩慢，其峰值要在數(shù)月乃至近1年后達(dá)到，其后期膨脹力的發(fā)揮較理想，保證了結(jié)構(gòu)沉降變形造成接縫張開(kāi)后仍有良好的止水效果。??同時(shí)，全部以膨脹橡膠制成的彈性密封墊也有較多的應(yīng)用實(shí)例，如廣州地鐵區(qū)間隧道、上海的多條電纜隧道等。此種密封墊斷面尺寸相對(duì)較小，除了
5、降低造價(jià)外，也無(wú)管片角部受剪切力過(guò)大而被損壞之虞，又由于膨脹能力大，尤其是后期膨脹能力對(duì)管片接縫止水產(chǎn)生明顯的效果(圖11)。???頂管施工在許多地區(qū)有較廣泛的應(yīng)用，而管節(jié)的鋼套環(huán)與管節(jié)混凝土間的密封防水至關(guān)重要。采取沿鋼套環(huán)基面焊兩根一定間距的圓鋼，圓鋼間設(shè)置一斷面為矩形的膨脹橡膠條(圓鋼起了定位與控制膨脹雙重作用)，這樣鋼套環(huán)與混凝土間的接縫防水就有了可靠的保證(圖12)。??螺栓的密封圈近年來(lái)也采用膨脹橡膠作為主要制作材料。通過(guò)螺栓的擰緊，使密封圈與呈梯形的螺孔端口緊密相貼，當(dāng)水沿螺孔滲出，與膨脹橡膠發(fā)生反應(yīng)，橡膠膨脹即可止水。模板拉桿上的止水圈，以膨脹橡膠圈替代傳統(tǒng)的止
6、水鋼板，省卻了焊接工藝，給施工帶來(lái)便利。??無(wú)論施工縫還是變形縫，一般均采用止水帶作為接縫主要防水材料之一，它通過(guò)與混凝土的緊密結(jié)合，以延長(zhǎng)滲水路徑的方式來(lái)起到止水效果。生產(chǎn)商已開(kāi)發(fā)了一種新型止水帶，即在止水帶的齒牙上復(fù)合膨脹橡膠，使水沿止水帶周邊流動(dòng)時(shí)，因膨脹橡膠遇水膨脹，堵塞滲水通道，從而使單一的防水材料演變出雙重止水、防水的功效(圖13)。但由于預(yù)膨脹問(wèn)題，復(fù)合加工制作及細(xì)微空隙難脹實(shí)等問(wèn)題的存在，對(duì)其應(yīng)用前景尚需考察。??在變形縫的防水設(shè)計(jì)中，也有采用膨脹橡膠與氯丁橡膠組成的復(fù)合橡膠作為防水材料。此時(shí)一般與其它防水材料(如密封膏等)結(jié)合使用，以達(dá)到多道設(shè)防、綜合止水的目
7、的。通常取一斷面為矩形、寬度略大于變形縫縫寬的復(fù)合橡膠條設(shè)置于縫的內(nèi)側(cè)，既可以作為主要防水線，也可作為止水帶的輔助防水設(shè)施，待二次混凝土澆搗后，使其兩側(cè)面的膨脹橡膠處于受壓狀態(tài)，若遇水即膨脹堵塞變形縫中的滲水通道(對(duì)于這種做法的功效，防水界的看法尚有差別，現(xiàn)列上，聊備一格)。變形縫出現(xiàn)滲漏時(shí)，同樣，在注漿堵水的同時(shí)采用復(fù)合橡膠條作為主要止水材料，是補(bǔ)充措施之一。在沿滲漏處鑿開(kāi)的槽口底部緊貼基面設(shè)置橡膠條，然后以氯丁水泥砂漿封填槽口，這樣使橡膠條處地一緊密有限的空間內(nèi)，可充分發(fā)揮其膨脹止水的功
