[發明專利]混凝土電滲透防水系統

有效

• 申請號: 201610011740.4
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105649223B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 顧容天;顧燕飛
• 申請（專利權）人: 顧容天;顧燕飛
• 主分類號: E04B1/70
• 分類號: E04B1/70
• 代理公司: 南通市永通專利事務所32100
• 代理人: 葛雷

技術領域

本發明涉及一種混凝土電滲透防水系統。

背景技術

電滲現象發現于1809年。即在外加電場作用下，水分子能夠通過毛細管移動。研究表明流動最早是由多孔介質中的陽離子(帶正電的離子)的運動開始，附著周圍的水分子隨著流動。

隨著雙電層理論的確立，科學家們提出了雙電層模型及擴散雙電層模型，即同一符號的離子層被穩固地吸附到固體表面或微粒上。整體呈電中性，而且在離子附近區域存在相同數量的相反電荷，即隨著距離的增加電性逐漸減弱，稱為擴散層。

對于混凝土來說，混凝土中存在許多毛細孔道，毛細孔壁表面帶有負電荷，而孔壁周圍的水膜中的水分子因極化而帶正電，這層水膜稱為雙電層。雙電層外面的水稱為自由水，它在動力作用下可以流動。在混凝土結構中，水分子可以通過多種方式滲透到結構內部，最簡單的方式是水利用自身重力或側向壓力，通過孔隙和各種裂縫滲入結構內部；同時水分子也可以通過結構中的毛細孔滲透到結構內部，且毛細孔直徑越小，吸水活動越明顯。當對混凝土施加外電場后，可以產生電勢梯度，對多孔介質內孔隙自由水中離子和擴散層中的可交換離子產生影響。在電滲流中，帶電粒子的移動通過粘滯力帶動孔隙水(自由水和弱結合水)移動。由于毛細孔壁是固定的，雙電層中的正離子向陰極遷移，同時對溶劑施加單向推力，使之同向流動，產生電滲。通過電滲作用，不斷把混凝土中的水遷移至陰極。水分子移動的能量大于水的自重力和結構中毛細孔虹吸作用力共同具有的能量，能承受高壓水作用。外加電場不斷，排水行為不止。另外，在整個電化學過程中陰極區土或礦物中微細顆粒(帶負電)不斷地向陽極區遷移，并在混凝土毛細孔內堆積，增加了混凝土的密度，形成一道密閉的防水屏障，使毛細孔外的自由水無法進入，而孔隙水在電滲能量的推動作用下仍能通過顆粒堆積屏障，形成結構水只出不進的現象，即不可逆現象。

現有的混凝土電滲透防水方法由于陽極、陰極的方式等存在不合理之處，影響工作性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工作性能好、施工方便的混凝土電滲透防水系統。

本發明的技術解決方案是：

一種混凝土電滲透防水系統，包括電滲透設備、陽極和陰極的設置，其特征是：陽極采用下列電極之一：包括石墨烯在內的石墨電極、導電塑料電極、鈦合金或純鈦自粘貼片式電極、硅膠電極；所述石墨電極為液態、膠態涂膜或自粘貼片；所述導電塑料電極為導電塑料線、導電塑料自粘貼片或導電塑料膜；所述硅膠電極為自粘導電硅膠無紡布或硅膠自粘貼片；陰極采用銅管、鍍銅或鍍鋅管制成，尾端焊接牛油嘴，牛油嘴與高壓灌膠機連接以注入電解液，尾端側面焊接空心螺絲，螺絲上裝用于壓緊陰極導線的螺母，螺絲頂部設置用于連接真空抽水機的堵頭；

陰極布置方法：在首次埋入陰極時預埋備用陰極；

陰極分主陰極和備用陰極，主陰極按設計要求每50～100㎡設置一個，并遵循如下原則：陰極根據對應的陽極各單回路鋪設面及標高居中埋設，距離混凝土結構面不小于200mm，不大于1500mm，備用陰極埋設在主陰極外側，與主陰極間距不小于500mm,不大于1500mm；在調試期間，當實際陰極面積不夠時，可選用備用陰極；當陰極面積過大時，減少主陰極或備用陰極的接入，或在主陰極或備用陰極的連接導線上接入可調電阻進行調節。

采用導電涂料用于避免涂膜電極因混凝土開裂而使膜電極斷開；采用導電膩子用于將陽極埋設固定于槽中。

陰極采用的銅管、鍍銅或鍍鋅管，管外徑10‐20mm，管內徑8‐16mm，插入端制成錐形，插入端250‐300mm區域內鉆有的小孔，間距5‐10mm。

陰極包括有效長度部分和外涂有絕緣樹脂的部分。

界面導電劑由納米級石墨經超聲波溶解后與有機膠體混合制成，配方：非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚65％，納米級石墨35％；

導電膩子由下列質量百分比的成分組成：石墨乳35％、快硬膨脹型鋁酸鹽材料35％、聚乙烯醇溶液30％；

導電涂料用于避免涂膜電極因混凝土開裂而使膜電極斷開，導電涂料由下列重量百分比的成分組成：納米碳素35％、液態橡膠55％、助劑10％。

電滲透設備采用單片機監控整個運行過程，通過對波形參數的設定，運行參數的設置與選擇，根據每天檢測到的濕度與電流等數據，自動選擇運行模式；

電滲透設備采用單片機監控整個運行過程，采用人機控制界面；

電滲透設備的脈沖波形由正脈沖、負脈沖和零電平組成；正脈沖波形有正弦波、三角波、方波、鋸齒波或階梯波的各函數的電壓波形或其中幾個函數波形的組合，負脈沖采用方波。