[發明專利]隧道防水組合物和體系

在審

• 申請號: 201980093619.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113490552A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: D·科曾斯;曹霞;S·霍頓;R·C·韋斯頓;A·卡茨米
• 申請（專利權）人: GCP應用技術有限公司
• 主分類號: B05D1/02
• 分類號: B05D1/02;C09D5/02;C09D5/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;林毅斌

公開了用于噴涂膜的方法、組合物和組合物包，所述膜用于混凝土隧道應用的防水。在向隧道中的表面上施加底漆涂層后，噴涂涂料組合物以形成膜，并且隨后抵靠該膜澆注或噴涂混凝土，使得其可以粘結到膜上。涂料組合物包含兩種或更多種丙烯酸酯單體，以及引發劑、促進劑和任選的添加劑。優選地，涂料組合物通過使用兩部分包來建立，一個部分具有引發劑，另一部分具有促進劑，且每個部分含有單體和任選的添加劑，使得兩個部分可以運輸到施加位置并在噴涂過程中以1:1的比率混合。防水涂料組合物提供了與混凝土的優異的粘結。

相關申請的交叉引用

本非臨時申請要求2019年1月3日提交的題為“Tunnel WaterproofingComposition and System”的美國臨時申請號62/787,987和2019年8月26日提交的題為“Tunnel Waterproofing Composition and System”的美國臨時申請號62/891,657的優先權，二者均通過引用以其全文并入本文。

技術領域

本發明涉及土木工程結構防水領域，并且更特別涉及用于隧道襯砌的防水組合物和修建隧道方法。

發明背景

隧道通常采用兩種方法之一進行防水。在第一種方法中，可以采用粘合劑、機械連接或熱焊接將片材膜施加到隧道壁。在第二種方法中，可以使用經時固化的可液體施加體系將膜涂布到隧道壁上。

通常實現“夾層”結構，其具有第一混凝土層、防水膜和緊靠該膜形成的第二混凝土襯砌。盡管為了在膜上建立最終的隧道壁層，仍廣泛完成第二混凝土襯砌的澆注，作為快速和低安裝成本的選項，噴涂施加第二混凝土襯砌正迅速獲得關注，尤其當機器人噴涂變得可靠時。

當噴涂施加混凝土襯砌需要澆注混凝土襯砌的成本的大約一半，并需要短得多的時間的時候，如果滿足其它性能標準的話，以最終的混凝土襯砌層的形式噴涂混凝土的能力在節約成本與時間方面具有極大的意義。

本發明人認為，如果在噴射混凝土應用下的堅固性和實現噴涂的混凝土與防水膜之間更好的粘合性質方面對防水膜進行改善，則噴涂第二混凝土襯砌可以成為常規操作。

片狀防水膜通常具有相對較低的材料成本。但是，表面幾何形狀和不規則性常常在片材膜應用中造成困難。相鄰膜片材的重疊或交叉必須熱焊接或用粘合劑密封，否則如果膜之間的重疊接合弱或密封差，則容易漏水。以穿過膜的最小的滲透率將膜附著在第一混凝土襯砌上是重要的，但在本領域中也是一種挑戰。

隧道防水的實例是PCT專利申請公開號WO2018/122113A1，其詳述了充分粘合到第一混凝土層與第二混凝土層二者上的包括兩個層的片材構造。教導了液體施加的涂料以提供無縫和完全粘附的固化的膜。另一實例美國專利號6,489,032公開了用于防水隧道構造的膠接膠乳噴涂材料。該材料的缺點在于基于水的涂料通過水蒸發或水泥水化經數小時至數天固化，導致處理時間長。另一實例美國專利號6,767,164公開了橡膠乳液噴涂體系，其通過環境溫度硫化來固化成橡膠涂層。但是，這些硫化體系據稱表現出低抗張強度和長固化時間。

反應性體系，如基于聚氨酯或聚脲的那些，包括具有100%固含量的那些，可以快速固化。但是，此類組合物可以含有可燃（低閃點）或有毒組分，或產生令人不快的氣味，并且不適合用于有限空間，如隧道和礦井。

用于混凝土結構的反應性液體防水體系已經由Stirling Lloyd Polychem Ltd.（現在是GCP Applied Technologies Inc.的一部分）以商品名INTEGRITANK? HF出售。其已經用于開放通風的區域，因此可以管理可燃性和氣味。但是，此類可燃性和氣味在更局限的空間（如隧道和礦井）將是不可接受的。