【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地下工程，具体涉及一种地下结构防水层失效自预警与自修复技术。
技术介绍
1、随着我国工程建造技术的提高，城市地下工程建设得到了高速发展，地下工程越来越深，空间越来越大，用途越来越广。地下结构，包括隧道、地铁车站、地下车库、高层和超高层建筑地下室、大型商业中心、城市综合管廊等，往往处于地下水位影响的地层中。结构外部通过设置防水层以实现隔绝地下水对主体结构的影响。地下工程渗漏问题仍是工程质量通病之一，成为困扰地下工程可持续绿色发展的难题之一，对社会和经济影响巨大。由于其隐蔽性强，防水层失效不宜察觉，失效部位防水修复不及时。导致地下工程结构主体钢筋腐蚀，产生内部应力和混凝土结构开裂，因此，有必要提出一种地下结构防水层失效自预警与自修复技术。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种地下结构防水层失效自预警自修复活性材料及制备方法，解决目前地下工程渗漏隐蔽性强、防水失效不易发现、防水失效修复难度大的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种自预警活性材料的制备方法，所述方法为：
4、(1)将硝酸钾放置在密闭容器中加热至334℃以上融化，抽真空之后，再采用高压泵注入二氧化碳气体，使得密闭容器内的压力至少为4.1369mpa；
5、(2)维持步骤(1)中的压力，降温使硝酸钾冷却成玻璃状固体；
6、(3)释放密闭容器内部的压力，使内部二氧化碳气体逸散，同时，所述密闭容器内部的硝酸钾崩解形成活性颗粒，
7、一种自预警活性材料，所述自预警活性材料由上述方法制备而成。
8、一种带有自预警功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，所述防水结构还包括自预警活性材料层，所述自预警活性材料铺设在的所述防水层下面，自预警活性材料的厚度范围为1-5mm。
9、一种自修复活性材料，所述自修复活性材料为颗粒状，粒径在10-50μm之间，所述颗粒的覆层为水溶性壳聚糖羧甲基壳聚糖和阿拉伯胶，所述颗粒的核心为非乳化自修复固体胶粘剂。
10、一种自修复活性材料的制备方法，所述方法为：
11、(1)将0.3g水溶性壳聚糖羧甲基壳聚糖加入到的10ml 0.2mol/l醋酸溶液中，50℃加热20min溶解，搅匀得到溶液a，放置8h备用；
12、(2)将0.3g阿拉伯胶先后加入到的10ml 0.2mol/l醋酸溶液中，溶解，搅匀得到溶液b，放置8h备用；
13、(3)将2.5g石蜡加入到100ml水中70℃融化，随后加入1.5g吐温80，75℃水浴加热，磁力搅拌器转速设为1400r/min，搅拌20min使石蜡均匀，得到溶液c；
14、(4)向溶液c中添加溶液b，得到溶液d；
15、(5)在1000r/min搅拌下将溶液a缓慢加入溶液d中，保持温度70℃，得到溶液e；
16、(6)调节溶液e的ph值，向溶液e中加入戊二醛溶液，得到溶液f；
17、(7)将溶液f采用离心机分层，提取上层物质，然后再干燥并碾磨成粉，获得自修复活性材料。
18、一种带有自修复功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，所述防水结构还包括自修复活性材料层，所述自修复活性材料层铺设在防水层下。
19、一种带有自预警与自修复功能的防水材料制作方法，所述方法包括：将自预警活性材料和自修复活性材料按1:1的体积占比拌合均匀，以防水无纺布为基材，在基材一侧均匀涂敷自预警活性材料和自修复活性材料混合料。
20、一种带有自预警与自修复功能的防水系统，所述系统包括防水层、功能层、多个声发射传感器、前置放大器和数据处理器，所述功能层采用自预警与自修复功能的防水材料制作，所述功能层位于所述防水层的下面，所述多个声发传感器分布并固定在所述功能层下面，所述前置放大器用于分别将每个声发传感器产生的信号放大，并将放大之后的信号发送给数据处理器，所述数据处理器对接收到的信号进行处理，获得渗水位置；
21、上述防水系统的工作原理：自预警活性材料遇水后会产生连续声发射，在地下结构内部布设多个声发射传感器，以监测自预警活性材料遇水时声发射的变化，传感器连接到声发射系统，前置放大器设置为60db，阈值设置为25db，以消除环境噪声；使用idl编写自定义代码获得声发射事件发生位置；对于声发射信号区域进行连续监测，如该信号幅衰减至5％-10％以下，说明自修复活性材料可将地下结构防水进行修复；如该信号持续发出，需对地下结构防水进行二次修复。
22、所述idl编写自定义代码的步骤为：(1)按事件对信号进行排序，其中一个事件定义为由3个或多个声发射传感器记录的声发射；(2)对每个信号进行希尔伯特变换，根据希尔伯特变换的第一个峰值确定声波到达时间；(3)利用非线性布洛伊登求解器根据声波到达时间的差值求出声发射事件发生位置。
23、一种二次注浆修复方法，所述方法采用双液化学注浆堵漏技术，注浆材料采用po.32.5普硅水泥和水玻璃双液浆，水玻璃浓度为35be'；水泥浆水灰比为1：1；水泥浆与水玻璃体积比为1：0.5，将两种浆液混和发生聚合反应，根据现场情况，调节两种浆液的配比进行二次注浆修复。
24、本专利技术产生的有益技术效果
25、本专利技术提供的一种地下结构防水层失效自预警自修复活性材料及制备方法可以针对隐性地下结构防水层失效导致的渗水区域进行预警、定位、自修复、效果检验及二次防水修复。最大程度地减少地下工程结构主体钢筋腐蚀，防止产生内部应力和混凝土结构开裂。减少维护，节省成本，提高地下工程结构使用寿命。
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1.一种自预警活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：
2.一种自预警活性材料，其特征在于，所述自预警活性材料由权利要求1所述的方法制备而成。
3.一种带有自预警功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，其特征在于，所述防水结构还包括自预警活性材料层，所述自预警活性材料铺设在的所述防水层下面，自预警活性材料的厚度范围为1-5mm。
4.一种自修复活性材料，其特征在于，所述自修复活性材料为颗粒状，粒径在10-50μm之间，所述颗粒的覆层为水溶性壳聚糖羧甲基壳聚糖和阿拉伯胶，所述颗粒的核心为非乳化自修复固体胶粘剂。
5.一种自修复活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：
6.一种带有自修复功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，其特征在于，所述防水结构还包括自修复活性材料层，所述自修复活性材料层铺设在防水层下。
7.一种带有自预警与自修复功能的防水材料制作方法，其特征在于，所述方法包括：将自预警活性材料和自修复活性材料按1:1的体积占比拌合均匀，以防水无纺布为基材，在基材一侧均匀涂敷自预警活性材料和自修复活
8.一种带有自预警与自修复功能的防水系统，其特征在于，所述系统包括防水层、功能层、多个声发射传感器、前置放大器和数据处理器，所述功能层采用自预警与自修复功能的防水材料制作，所述功能层位于所述防水层的下面，所述多个声发传感器分布并固定在所述功能层下面，所述前置放大器用于分别将每个声发传感器产生的信号放大，并将放大之后的信号发送给数据处理器，所述数据处理器对接收到的信号进行处理，获得深水位置；
9.根据权利要求8所述的防水材料，其特征在于，所述IDL编写自定义代码的步骤为：(1)按事件对信号进行排序，其中一个事件定义为由3个或多个声发射传感器记录的声发射；(2)对每个信号进行希尔伯特变换，根据希尔伯特变换的第一个峰值确定声波到达时间；(3)利用非线性布洛伊登求解器根据到达声波时间的差值求出声发射事件发生位置。
10.一种二次注浆修复方法，所述方法采用双液化学注浆堵漏技术，注浆材料采用PO.32.5普硅水泥和水玻璃双液浆，水玻璃浓度为35Be'；水泥浆水灰比为1：1；水泥浆与水玻璃体积比为1：0.5，将两种浆液混和发生聚合反应，根据现场情况，调节两种浆液的配比进行二次注浆修复。
...【技术特征摘要】
1.一种自预警活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：
2.一种自预警活性材料，其特征在于，所述自预警活性材料由权利要求1所述的方法制备而成。
3.一种带有自预警功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，其特征在于，所述防水结构还包括自预警活性材料层，所述自预警活性材料铺设在的所述防水层下面，自预警活性材料的厚度范围为1-5mm。
4.一种自修复活性材料，其特征在于，所述自修复活性材料为颗粒状，粒径在10-50μm之间，所述颗粒的覆层为水溶性壳聚糖羧甲基壳聚糖和阿拉伯胶，所述颗粒的核心为非乳化自修复固体胶粘剂。
5.一种自修复活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：
6.一种带有自修复功能的防水结构，所述防水结构包括防水层，其特征在于，所述防水结构还包括自修复活性材料层，所述自修复活性材料层铺设在防水层下。
7.一种带有自预警与自修复功能的防水材料制作方法，其特征在于，所述方法包括：将自预警活性材料和自修复活性材料按1:1的体积占比拌合均匀，以防水无纺布为基材，在基材一侧均匀涂敷自预警活性材料和自修复活性材料混合料。
...【专利技术属性】
技术研发人员：李善珍，金会军，赵文剑，张泽，金晓颖，杨雪，张圣嵘，邵林海，肖景平，黄琮，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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