一种大坝混凝土表面高效保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大坝混凝土表面高效保温材料。它为硬质聚氨酯泡沫，由A组分和B组分组成；所述A组分由5～38重量份聚醚多元醇、0.01～1重量份环氧树脂、0.01～1重量份第一催化剂、0.01～1重量份第二催化剂、0.1～3重量份聚氨酯硬泡硅油AK‑158、7.00～9.00重量份第一发泡剂、0.1～1重量份第二发泡剂、1～10重量份第一阻燃剂、0.10～1.00重量份第二阻燃剂组成；所述B组分55.00～57.00重量份二苯基甲烷二异氰酸酯。本发明专利技术具有保温隔热性优秀、抗湿热性能好、耐久性好、阻燃性好、变形适应能力强的有点。本发明专利技术还公开了制备所述的大坝混凝土表面高效保温材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种大坝混凝土表面高效保温材料及其制备方法
本专利技术涉及水利水电工程
，更具体地说它是一种大坝混凝土表面高效保温材料。本专利技术还涉及制备大坝混凝土表面高效保温材料的方法。
技术介绍
混凝土大坝体积庞大，需要采取措施解决混凝土硬化过程中因水泥水化的发热导致块体内温度变化而带来的应力与应变，减少坝体危害性裂缝。但是，坝体开裂在实际工程是一个较为普遍的现象。在国内外坝工史上，受裂缝损害的混凝土大坝比比皆是，在众多影响混凝土坝安全的因素中，大坝混凝土裂缝受到了坝工界的普遍关注。尽管从20世纪30年代开始，水利工程师已开始重视如何防止混凝土坝裂缝的问题，并做了大量工作，也取得了不少成就，但到目前为止，国内外的混凝土坝几乎都出现了一些裂缝，虽然裂缝数量和危害程度有所不同，但“无坝不裂”已成为不争的事实。温度应力是引起水工大体积混凝土表面裂缝的重要原因；因此，防止大坝混凝土表面裂缝，要从大坝混凝土表面保温入手；为保持大坝混凝土相对恒温，减少温度梯度变化产生的裂缝；实践证明，在气温年变化和日变化较大的区域修建混凝土坝，采取一定的表面保护措施是防止产生表面裂缝的主要手段。美国早在20世纪50年代就开始重视大坝表面保温，底特律和平顶岩坝用泡沫塑料板或纸板保温，索墩坝顶面采用砂层保温；日本不少工程采用泡沫塑料板加聚氯乙烯薄膜作为表面保温和养护材料；苏联1957～1961年在西伯利亚严寒地区的布拉茨克重力坝采用两层厚模板中填刨花的隔热材料，部分采用预制混凝土板；托克托古尔坝中采用自动上升的活动帐蓬，在帐篷内创造了局部人工气候，浇筑时完全和外界隔绝，夏季仓面用流水降温，用聚乙烯薄膜覆盖保湿；但是采用上述保温材料、保温措施后，仍然产生不少裂缝。我国1961年开始对气温骤降引起的表面裂缝问题引起重视。在恒仁、白山等东北地区曾使用过木丝板，太平哨大坝喷涂过水泥-膨胀珍珠岩，这些材料虽有一定保温作用，但受潮后保温作用锐减，且木丝板存在掩盖混凝土表面的缺陷和不易拆除等问题；20世纪80年代后，泡沫塑料成为主要的保温材料，主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、保温被、聚乙烯气垫薄膜、聚乙烯泡沫塑料板等。受多方面因素影响，大坝保温效果一直不理想，现有大坝保温材料及其保温方法隔热性一般，抗湿热性能和耐久性好及阻燃性不好，变形适应能力较差，采用现有保温材料、保温措施后，大坝表面仍然产生不少裂缝；现亟需对大坝混凝土表面高效保温材料及制备方法开展研究，从而研发一种保温隔热性优秀、抗湿热性能好、耐久性好、阻燃性好、变形适应能力强的大坝混凝土表面高效保温材料，防止大坝产生表面裂缝。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了提供一种大坝混凝土表面高效保温材料，该种材料具有保温隔热性优秀、抗湿热性能好、耐久性好、阻燃性好、变形适应能力强的特点。本专利技术的第二目的是为了提供制备所述大坝混凝土表面高效保温材料的方法，采用喷涂法工艺在大坝的基层上形成无接缝的一类聚氨酯硬泡体保温层，该聚氨酯硬泡体保温层对大坝的保温效果较好，可以很好地防止大坝产生表面裂缝。为了实现上述本专利技术的第一目的，本专利技术的技术方案为：一种大坝混凝土表面高效保温材料，为硬质聚氨酯泡沫，其特征在于：由A组分和B组分组成；所述A组分由5～38重量份聚醚多元醇、0.01～1重量份环氧树脂、0.01～1重量份第一催化剂、0.01～1重量份第二催化剂、0.1～3重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、7.00～9.00重量份第一发泡剂、0.1～1重量份第二发泡剂、1～10重量份第一阻燃剂、0.10～1.00重量份第二阻燃剂组成；所述B组分55.00～57.00重量份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。在上述技术方案中，所述A组分由15～25重量份聚醚多元醇、0.50～0.70重量份环氧树脂、0.20～0.30重量份第一催化剂、0.35～0.50重量份第二催化剂、1.0～2.0重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、8.20～8.70重量份第一发泡剂、0.75～0.90重量份第二发泡剂、2～7重量份第一阻燃剂、0.20～0.40重量份第二阻燃剂组成；所述B组分56.01～56.90重量份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。在上述技术方案中，所述A组分由20～22重量份聚醚多元醇、0.58～0.60重量份环氧树脂、0.25～0.27重量份第一催化剂、0.42～0.44重量份第二催化剂、1.29～1.31重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、8.63～8.65重量份第一发泡剂、0.85～0.87重量份第二发泡剂、3～5重量份第一阻燃剂、0.31～0.33重量份第二阻燃剂组成；所述B组分56.11～56.13重量份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。在上述技术方案中，所述聚醚多元醇为聚醚4110；所述环氧树脂为水性环氧树脂乳液(EP-44)。在上述技术方案中，所述第一催化剂为三乙胺；所述第二催化剂为二丁基氧化锡。在上述技术方案中，所述第一发泡剂为一氟二氯乙烷(HCFC-141B)；所述第二发泡剂为去离子水。在上述技术方案中，第一阻燃剂为甲基膦酸二甲酯；第二阻燃剂为氢氧化铝。在上述技术方案中，所述A组分由21重量份的聚醚多元醇、0.59重量份环氧树脂、0.26重量份的三乙胺、0.43重量份二丁基氧化锡、1.30重量份的聚氨酯硬泡硅油AK-158、8.64重量份一氟二氯乙烷、0.86重量份去离子水，4重量份甲基膦酸二甲酯、0.32重量份氢氧化铝组成；所述B组分56.12重量份二苯基甲烷二异氰酸酯(Diphenyl-methane-diisocyanate，MDI)。为了实现上述本专利技术的第二目的，本专利技术的技术方案为：制备所述的大坝混凝土表面高效保温材料的方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：配制A组分，称取所述重量份的聚醚多元醇、环氧树脂、第一催化剂、第二催化剂、聚氨酯硬泡硅油AK-158、第一发泡剂、第二发泡剂、第一阻燃剂、第二阻燃剂；首先取所述重量份的聚醚多元醇和环氧树脂加到烧杯中，再依次加入所述重量份的第一催化剂、第二催化剂、聚氨酯硬泡硅油AK-158、第一发泡剂和第二发泡剂、第一阻燃剂和第二阻燃剂，机械搅拌20分钟，出料保存，即得A组分；步骤二：配制B组分，称取所述重量份的MDI；将所述重量份的MDI和步骤一中的A组分均匀混合，加入1～5重量份的炭黑，用硬质聚氨酯喷涂发泡机喷涂在大坝上。在上述技术方案中，步骤二中，加入2.16重量份的炭黑。本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术保温隔热性优秀、抗湿热性能好、耐久性好、阻燃性好、变形适应能力强等特点；本专利技术施工快捷，操作简单，采用喷涂方式，简化了施工工序，施工速度快，节约了成本；(2)本专利技术聚氨酯硬泡是一种新型的高分子合成材料，聚氨酯形成封闭性微孔骨架，气孔内填着导热系数很低的发泡剂蒸汽的泡沫体，具有容重小，导热系数低(导热系数为0.018～0.026w/(m·k)，不透水，吸水率低于0.9％，耐腐蚀性优良；(3)本专利技术采用喷涂法工艺在大坝的基层上形成无接缝的一类聚氨酯硬泡体保温层，本专利技术可直接喷涂墙体基面发泡成型；本专利技术为液体物料具有流动性、渗透性，可以进到墙面基层的空隙中发泡，与基层牢固地粘合并起到密封空隙的作用，其粘结强度超过了聚氨酯泡沫体本省的撕裂强度，从而使硬泡体与墙面基层成为一体，不易发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大坝混凝土表面高效保温材料，为硬质聚氨酯泡沫，其特征在于：由A组分和B组分组成；所述A组分由5～38重量份聚醚多元醇、0.01～1重量份环氧树脂、0.01～1重量份第一催化剂、0.01～1重量份第二催化剂、0.1～3重量份聚氨酯硬泡硅油AK‑158、7.00～9.00重量份第一发泡剂、0.1～1重量份第二发泡剂、1～10重量份第一阻燃剂、0.10～1.00重量份第二阻燃剂组成；所述B组分55.00～57.00重量份二苯基甲烷二异氰酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种大坝混凝土表面高效保温材料，为硬质聚氨酯泡沫，其特征在于：由A组分和B组分组成；所述A组分由5～38重量份聚醚多元醇、0.01～1重量份环氧树脂、0.01～1重量份第一催化剂、0.01～1重量份第二催化剂、0.1～3重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、7.00～9.00重量份第一发泡剂、0.1～1重量份第二发泡剂、1～10重量份第一阻燃剂、0.10～1.00重量份第二阻燃剂组成；所述B组分55.00～57.00重量份二苯基甲烷二异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的一种大坝混凝土表面高效保温材料，其特征在于：所述A组分由15～25重量份聚醚多元醇、0.50～0.70重量份环氧树脂、0.20～0.30重量份第一催化剂、0.35～0.50重量份第二催化剂、1.0～2.0重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、8.20～8.70重量份第一发泡剂、0.75～0.90重量份第二发泡剂、2～7重量份第一阻燃剂、0.20～0.40重量份第二阻燃剂组成；所述B组分56.01～56.90重量份二苯基甲烷二异氰酸酯。3.根据权利要求1或2所述的一种大坝混凝土表面高效保温材料，其特征在于：所述A组分由20～22重量份聚醚多元醇、0.58～0.60重量份环氧树脂、0.25～0.27重量份第一催化剂、0.42～0.44重量份第二催化剂、1.29～1.31重量份聚氨酯硬泡硅油AK-158、8.63～8.65重量份第一发泡剂、0.85～0.87重量份第二发泡剂、3～5重量份第一阻燃剂、0.31～0.33重量份第二阻燃剂组成；所述B组分56.11～56.13重量份二苯基甲烷二异氰酸酯。4.根据权利要求3所述的一种大坝混凝土表面高效保温材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚醚4110；所述环氧树脂为水性环氧树脂乳液。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建华，谭界雄，徐祖顺，刘锐，傅丹，郑昊尧，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42