美国永凝液DPS对混凝土盾构隧道的防水防腐作用

混凝土美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在盾构法隧道防水防腐防潮中的运用

世界上绝大多数的隧道还是作为城市铁路（地铁）与道路隧道（铁路隧道和公路隧道）建造的，无论隧道用作何种用途，其建造方法均不外乎盾构施工法、沉管施工法。针对不同的施工法，下面重点就盾构施工法详述美国混凝土美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在防水、防渗、防腐方面的运用。

一、盾构施工法的防水特点
　　盾构法隧道防水防潮的分类有许多方式，其中按衬砌结构形式分有单层衬砌防水与双层衬砌防水；按衬砌的组成有衬砌自防水与衬砌接缝防水；按隧道构造分有隧道衬砌防水与竖井接头防水，按衬砌材质分有钢筋混凝土与铸铁衬砌防水。

单层衬砌的防水与单层衬砌的形式、构成、拼装方式很有关系。

衬砌环环宽越大，在同等里程内的隧道环环向接缝越少，漏水概率越小。同样，衬砌环的分块越少，环纵缝越小，漏水概率越小。当然，实际工程上应从结构所处的土层特性、受荷情况、构造特点，计算模式、运输能力、制作拼装等因素综合考虑。

（一）管片及砌块的防水与制作精度
　　1、提高衬砌管片、砌块自身的抗渗性：
　　2、提高初砌管片、砌块的制作精度；
　　3、增设衬砌外防水涂层、加强衬砌的抗渗、防腐蚀能力。

（二）衬砌接头面（接缝）的密封防水
　　1、衬砌接缝的首道、主要防线一密封垫（遇水膨胀橡胶）；
　　2、衬砌螺孔密封防水；
　　3、填缝沟槽嵌填密封防水材料；
　　4、接缝面设注人密封剂沟槽，利用管片螺孔注入密封剂加强防水或培水。

（三）盾构法隧道的壁后（回填）注浆
　　压注具有抗掺功能的灌浆材料在衬砌环外壁形成环形的团结体，构成“隧道防水屏障”。虽然它主要用来控制地面沉降，但实际上也是隧道防水的防线。

（四）衬砌防腐蚀
　　金属衬砌，金属与混凝土复合衬砌、混凝土中衬砌中的金属埋件等金属的防腐蚀也应一并考虑

（五）双层衬砌防水
　　除第一层衬砌的防水外，还必须考虑内层衬砌的防水。

（六）竖井与圆形隧道接头的防水
　　根据以上盾构施工法的防水特点，结合混凝土美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 技术特征，在此重点叙述衬砌外防水。

二、衬砌外防水的目的
　　由于在软土含水地层常含有氯离子、硫酸根离子等侵蚀性物质，有的浓度还很高，它们通过毛细管作用渗入混凝土结构内部，并积聚在钢筋的周围，其中靠近内壁面露点区钢筋周围的最多，从而在有氧条件下形成钢筋锈蚀膨胀，裂缝扩大，表面混凝土受膨胀剥离。

在提高混凝结构自防水能力的前提下，根据地层中侵蚀性介质的情况及隧道埋深，对防腐蚀、防迷流等要求高的隧道衬砌必须考虑防水涂层。

三、混凝土美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 防水防潮产品技术说明
　　 美国CO-MA-SEAL （CTI科密斯®，科密斯®）永凝液DPS 是一种强碱活性化渗透性密封涂料，涂料中催化剂与混凝土中的游离碱进行化学反应，利用渗透性能，充填了混凝土内的毛细部位，形成固体，成为混凝土整体结构的一部分，得到一种永久性防水、防渗密封层，从而使混凝土得到有效保护，使油脂和酸、盐等无法进入混凝土内部，使霉菌和微生物无法在其表面及内部生长，达到理想的防水效果，混凝土原有的寿命更加延长，本防水化学合成物的性能随混凝土的寿命而存在。

美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 是科学的，经济的，渗透性防护材料，它具有防水、防腐蚀、密封、硫化加强新和旧建筑材料和水泥表面强度的特性。它是无毒的。不可燃、无味、不可蒸发、透明的水溶液化合物。它使用方便，美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 的寿命和可操作性比今大市场上任何密封材料都好。

根据美国国家实验室检验，一块混凝土的内部包含了表面积361倍碱。因此，渗入到混凝土内部与减进行化学反应的美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 不仅有效并且成了混凝土的结构部份，它只是一种表面材料。大多数密封材料的应用都是表面处理，密封层的材料与混凝土材料组份绝然不同，它不会与混凝土材料中的湿汽和减进行反应，由于气化和变质使密封层与混凝土发生剥离。使用美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 材料，它将和碱反应，就不产生气化和变质，这样就生成了一个永久性的防水、防腐蚀、密封、硫化层。它是无色、无味的，它通过渗透与混凝土里的游离碱产生化学反应，把合成的部分固化成一种晶体，堵塞混凝土的毛细孔，因此，在不改变结构物理特性的条件下完全阻止了滴漏和混凝土湿润，水分子无法通过，也完全阻止了外部的像酸、碱、油、盐和其他各种有害腐蚀性物质对混凝土的渗透和破坏。美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在混凝土中形成一种永久的密封层，因此，它只需使用一次，因为它不像其他材料一样被磨损，它能渗透混凝土表面以下20－30mm。

外部的物质像酸、碱、油、盐和其他各种有害物质都能损坏混凝土，水也不能例外，当浸入混凝土内部就要产生各种各样的破坏，大大缩短混凝土结构的寿命。然而，使用美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 就有助于防止这样的破坏，由于与混凝土发生了化学反应生成了一种胶状物，毛细的吸引和湿润迫使这种胶状物进入混凝土表面下的空隙和通道中，美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 沿着添满游离碱和水汽的滋凝土毛细孔隙和通道漂流，这种产品对碱和湿气有亲和力。当漂流时它将遇到更多碱就产生更多的胶状物。这个过程本身不断的进行直到混凝土永久性的密封，然而却让混凝土“呼吸”。

综上所述，美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在混凝土的结构防水、防渗中的优越性是其它防水材料难以比拟的，它的环保性和施工的高效率更是现代工程建设中所追求的，也正因为如此，美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在世界各地的隧道、桥梁、人防工程、水坝工程、军事工程等的建设中得到广泛使用。

四、混凝土美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS 在衬砌外防水的优越性
如前所述，衬砌外防水主要是防止水及水中所富含的氯离子、硫酸根离子等通过混凝土的毛细孔渗入混凝土，从而造成对混凝土的破坏，影响混凝土的寿命和隧道结构的安全性。美国CO-MA-SEAL永凝液 DPS的渗透反应原理解决了这一问题：美国CO-MA-SEAL 永凝液DPS实际上是一种活性催化剂，是防水化学合成物，其特殊的渗透性使它与混凝土中的游离碱反应生成结晶体，堵塞混凝土的毛细孔并成为混凝土的一部分，水分子和其它类如Cl、SO侵蚀类物质，再无法进入混凝土结构中，从而达到防水、防渗、防腐的作用，同时由于它的结晶体成为混凝土的一部分，从而也加强了混凝土的结构。

   隧道建设是一个代价高而施工复杂的工程项目，也是一个永久性设施，普通的防水层一则易老化，寿命有限，一旦损坏，不易维修，即使维修，代价高昂。普通防水层在施工过程中，也极易破损。而美国CO-MA-SEAL永凝液DPS则不同，其寿命与混凝土结构寿命一样，由于渗入混凝土一定厚度。所以，施工过程中，衬砌块只要不出现大于10cm深的创伤，防水性能不会受到影响。

   同样，如果工程需要美国CO-MA-SEAL永凝液DPS也可施工于第一层衬砌的内壁作为内层衬砌的防水，或者施工于内层衬砌内壁作为混凝土内壁防腐、防碳化。
　　在复合衬砌隧道建设中，美国CO-MA-SEAL永凝液 DPS也可直接在喷射混凝土的压光表面喷涂一层，作为内层衬砌的防水加强层。

   隧道建设一般在地下，周围地质结构均富含水，隧道完工前施工面通风不好，空气潮湿造成防水施工面始终是潮湿面，这就要求防水材料能在潮湿基础上施工。美国CO-MA-SEAL永凝液 DPS恰好是需要湿汽才能更好渗透反应的防水材料。换言之，美国CO-MA-SEAL永凝液 DPS可以在潮湿面上施工，绝大多数其它类防水材料都不能达到这一点。

另外由于美国CO-MA-SEAL 永凝液 DPS（防水化学合成物）是冷作喷涂施工，人均日工作量可达1000-3000平方米甚至更多，施工效益高也是其它类材料难以比拟的。

附：李纪创建的，

百度百科：“永凝液”，“美国永凝液DPS”“水性渗透结晶型无机防水材料””混凝土保护剂”等。   

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