De zelf-herstellende structuur is zelf-waterdicht

Op het gebied van de bouwtechniek is lekkage altijd een kernbedreiging geweest voor de structurele veiligheid en functionele ervaring. - Vocht in kelders leidt tot beschimmelde decoratie, doorsijpeling van daken erodeert stalen staven, en lekkage van muren heeft invloed op het wooncomfort. Bovendien zal het de carbonatatie van beton en de veroudering van de constructie versnellen. Traditionele waterdichtingstechnieken (membranen, coatings) zijn afhankelijk van externe extra lagen, die gevoelig zijn voor falen als gevolg van materiaalveroudering, uitholling van de constructie en vervorming door temperatuurverschillen. Hoewel gewone zelf-waterdichtende constructies hun ondoordringbaarheid vergroten door de dichtheid van beton te optimaliseren, zijn ze in een later stadium moeilijk te behandelen met micro-scheurtjes veroorzaakt door temperatuurstress en belastingsschommelingen.

De zelf-herstellende structurele zelf-waterdichtingstechnologie, met zijn innovatieve mechanisme voor het "actief repareren van micro-scheurtjes", heeft een sprong gemaakt van "passieve anti-doorsijpeling" naar "actief zelf-herstellend", en is uitgegroeid tot een belangrijke waterdichtheidsoplossing voor hoogwaardige- gebouwen en speciale projecten.

Dit artikel, gebaseerd op de technische praktijken van de drie grote merken Pengneichuan (Penetron), Sika en liwei, analyseert systematisch de technische kernpunten, oplossingen voor merkdifferentiatie en technische toepassingsnormen voor zelf-zelfherstellende structuren-waterdichting.

I. Technische definitie en kernlogica van zelf-herstellende structuur Zelf-waterdichting

1. Concept:Zelf-herstellende structurele zelf-waterdichting is gebaseerd op de "materiaalverbetering - constructiecontrole - structuuroptimalisatie" van gewone structurele zelf-waterdichting. Door het toevoegen van zelf-herstellende functionele componenten (zoals actieve kristallisatiemiddelen, capsuleherstelmiddelen, microbiële middelen, enz.), nadat het beton micro-scheuren met een breedte van minder dan of gelijk aan 0,3 mm heeft gegenereerd, kan dit worden veroorzaakt door vocht, lucht of chemische omstandigheden. Een technisch systeem voor het zelfstandig voltooien van scheurvulling en het herstellen van de waterdichtheid.

2. Kernlogica:"Gevarenvoorspelling - Proactieve reactie - Prestatiereset"

(1) Verborgen gevaarvoorspelling: Tijdens het gebruik van gebouwen zullen, als gevolg van temperatuurveranderingen (thermische uitzetting en krimp), belastingsschommelingen (dynamische belastingsimpact) en droge-natte cycli, onvermijdelijk microscheuren van 0,1-0,3 mm optreden (de scheurweerstand van gewoon beton is beperkt en dergelijke scheuren zijn moeilijk te vermijden), en scheuren zijn de belangrijkste kanalen voor waterinsijpeling.

(2) Actieve reactie: de 'zelfherstellende componenten' die vooraf- in het beton zijn geïnstalleerd (zoals de actieve kristallijne deeltjes van Pengnei Chuan en het capsuleherstelmiddel van Sika) worden geactiveerd wanneer er scheuren optreden - die reageren met water om een ​​gel te vormen, of breken waardoor het reparatiemiddel vrijkomt, of worden gemetaboliseerd door micro-organismen om kristallen te produceren;

(3) Prestatiereset: zelf-herstellende producten vullen de scheuren en-vormen opnieuw een dichte, ondoordringbare barrière, waardoor de oorspronkelijke ondoordringbaarheid van het beton wordt hersteld.
Deze technologie is met name geschikt voor scenario's met extreem hoge eisen aan de betrouwbaarheid en duurzaamheid van de waterdichtheid, zoals metrotunnels, kerncentrales, waterbeschermingsprojecten en kelders van zeer hoge- gebouwen.

Ⅱ. Belangrijke technische links over structurele zelfafdichting-

De implementatie van zelf-zelfherstellende-waterdichting moet draaien om 'zelf-selectie van zelfherstellende materialen - aanpassing van de constructie - prestatieverificatie'', en de belangrijkste technische verbindingen moeten voldoen aan de 'Technische Code voor Zelf-Healing of Concrete Structures' (CECS 378-2021) en relevante nationale normen:

1. Materiaalkeuze: kerncomponent van zelf-herstellend waterdicht beton

De prestatiesleutel van zelf{0}}herstellend waterdicht beton ligt in de 'zelf-herstellende functionele componenten'. Momenteel zijn de reguliere technische routes onderverdeeld in drie categorieën, en de juiste oplossing moet worden geselecteerd op basis van het technische scenario:

Route voor zelfgenezende technologie-
Intern mengsel, zelfherstellend -middel
Microbiële zelfgenezing-
Vezel-versterkte zelf-genezing

Bovendien moet het basisbeton aan de volgende eisen voldoen: sterktegraad groter dan of gelijk aan C35, ondoordringbaarheidsgraad groter dan of gelijk aan P8, en de hulpstoffen moeten vliegas van klasse I zijn (met een gehalte van 15%-20%) of mineraal poeder (met een gehalte van 25%-30%) om de dichtheid van het beton en de compatibiliteit met zelfherstellende componenten te verbeteren.

2. Constructiecontrole: gespecialiseerde vereisten aangepast aan de zelfherstellende kenmerken

De constructie van zelf-herstellend beton moet, op basis van de zelf-zelfwaterdichtheid van gewone constructies, de "uniformiteit van zelf-herstellende componenten" en "scheurinductiecontrole" versterken, met als belangrijkste controlepunten:

(1) Mengen en gieten: Voor zelfherstellende middelen van het capsule-type moet de 'post-mengmethode' (ze worden toegevoegd in de laatste 30 seconden van het betonmengen) worden toegepast om capsulebreuk te voorkomen. Microbiële middelen moeten gelijktijdig met de aggregaten worden toegevoegd en de roertijd moet worden verlengd tot 120-150 seconden om een ​​uniforme verdeling van de middelen te garanderen. De dikte van het gelaagde gieten mag niet meer zijn dan 400 mm en de afstand tussen de trillingsstaven mag niet meer zijn dan 350 mm om de aggregatie of schade van zelfherstellende componenten te voorkomen.

(2) Uitharding en scheurinductie: voer binnen 24 uur na het gieten een "wateropslag + filmbedekking"-uitharding uit (vochtigheid groter dan of gelijk aan 90%, temperatuur groter dan of gelijk aan 15 graden) en verleng de uithardingsperiode tot 21 dagen. - Voldoende vocht kan zelfherstellende componenten- activeren (zoals microbieel metabolisme, reactie van expansieve middelen); Voor beton met een groot-volume moeten "inductievoegen" (met een tussenruimte van 8-10 m en een diepte van 50-80 mm) op het oppervlak worden gereserveerd om de vorming van scheuren op de vooraf ingestelde posities te begeleiden, waardoor de geconcentreerde reparatie van zelfherstellende componenten wordt vergemakkelijkt.

(3) Behandeling van constructievoegen: Naast de conventionele stalen waterstopplaat moet een "zelf- zelfherstellend grensvlakmiddel" (zoals een slurry van microbiële middelen, met een dosering van 0,3 kg/㎡) worden aangebracht op het grensvlak van de constructievoeg om het zelfhelende vermogen- van het nieuwe en oude betonverbindingsoppervlak te verbeteren en grensvlaklekkage te voorkomen.

3. Constructiesynergie: hulpontwerp voor het verbeteren van de zelfherstellende effecten

(1) Vochtgeleidingsstructuur: Plaats "micro-kwelwaterkanalen" (10-15 mm breed en 0,5% helling) op de keldervloer en dakplaten. Als er micro-scheurtjes optreden, zorg er dan voor dat het vocht in contact komt met de zelfherstellende componenten, waardoor de reparatiereactie wordt versneld.

(2) Monitoring and supplementary repair nodes: Pre-embed "crack monitoring sensors" (with an accuracy of 0.01mm) at key locations such as tunnels and water pools to monitor the crack width in real time. If the crack exceeds the self-healing range (>0,3 mm), zelf-herstellende slurry (zoals slurry van microbiële agentia) kan via de voor-ingebedde voegleiding worden geïnjecteerd om kunstmatig hulpherstel te bewerkstelligen.

(3) Versterking van knooppunten: Het gedeelte waar de pijp door de muurplaat gaat, is voorzien van een 'zelf-zelfherstellende waterdichte hoes' (de binnenwand van de hoes is bedekt met doorlatende kristallijne verf en de opening is opgevuld met expansief zelf-herstellend afdichtmiddel), wat een dubbele bescherming biedt voor de ondoordringbaarheid van het knooppunt.

Ⅲ. Prestatievergelijking tussen zelf-herstellende structurele zelf-waterdichting en structurele zelf-waterdichting, evenals traditionele waterdichtheid

Vanuit de drie dimensies anti-lekkage, reparatie en levensduur zijn de zelf-waterdichte voordelen van de constructie aanzienlijk. De specifieke vergelijking is als volgt:

Vergelijkingsdimensie	Traditionele waterdichting (membraan/coating	Gewone structuur, zelf-waterdicht	De zelf-herstellende structuur is zelf-waterdicht
Capaciteit voor scheurbehandeling	De scheur kan niet worden gerepareerd en er kan lekkage optreden ter plaatse van de scheur	Omdat ze afhankelijk zijn van de inherente dichtheid van beton, kunnen micro-scheurtjes zich ontwikkelen tot lekkagekanalen	Repareer actief micro-scheurtjes van minder dan of gelijk aan 0,3 mm om te voorkomen dat lekkage zich verspreidt
Levensduur	5 tot 10 jaar (materiaalveroudering)	30 tot 40 jaar (cumulatief falen als gevolg van micro-scheurtjes)	Hebben dezelfde levensduur als het gebouw (groter dan of gelijk aan 50 jaar, met continue zelfherstellende functie-)
Aanpassingsvermogen aan het milieu	Het is gevoelig voor veroudering bij hoge of lage temperaturen en is slecht bestand tegen zuren en logen	Het heeft een goede weersbestendigheid, maar de weerstand tegen chemische erosie is beperkt	Zuur- en alkalibestendig (microbieel type), bestand tegen hoge en lage temperaturen (-30 graden tot 80 graden)
Onderhoudskosten achteraf	De onderhoudskosten bedragen ongeveer 60% van de initiële kosten per 10 jaar	Reparatie van de voegen is elke 20 jaar nodig, met een kostprijs van ongeveer 30% van de oorspronkelijke prijs	Er is geen regelmatig onderhoud nodig. Alleen in extreme gevallen is aanvullende reparatie nodig
Toepasselijke scenario's	Daken en badkamers van civiele gebouwen	Algemene kelders en fabrieksgebouwen	Metro's, kerncentrales, waterbeschermingscentra, superhoge-gebouwen

Ⅳ. Veelvoorkomende misverstanden over structurele zelf-waterdichting

Misvatting 1: Zelf-herstellend beton kan alle scheuren repareren

Momenteel kan de reguliere technologie alleen micro-scheurtjes repareren met een breedte van niet meer dan 0,3 mm. Als de scheurbreedte groter is dan 0,3 mm (zoals structurele scheuren veroorzaakt door belastingen), moet eerst epoxyhars worden toegevoegd en afgedicht, en daarna moeten de micro-takscheuren worden gerepareerd door zelf- zelfherstellende componenten. Er kan niet volledig op de zelfherstellende functie- worden vertrouwd.

Misvatting 2: Voor zelf-herstellend beton zijn geen acceptatietests vereist

Het is noodzakelijk om een ​​'Speciale test voor zelfherstellende prestaties' toe te voegen:

① Kunstmatige verbindingstest (prefabriceer scheuren van 0,2-0,3 mm op betonnen testblokken en test de doorlaatbaarheid na 28 dagen wateropslag, die kleiner dan of gelijk moet zijn aan 0,01 l/m² · h);

② Kernmonsterinspectie op- locatie (boor een kernmonster van Φ100 mm en observeer de genezingsconditie van de scheur. Het genezingspercentage moet groter zijn dan of gelijk zijn aan 80%).

Misvatting 3: Zelfherstellende typen- zijn te duur en niet geschikt voor civiele gebouwen

Hoewel de initiële materiaalkosten 15% tot 20% hoger zijn dan die van gewone zelf-constructies, zijn de totale levenscycluskosten lager. Berekend op basis van een bouwlevensduur van 70- jaar, vereisen gewone zelf-zelfdichtende constructies twee tot drie reparaties, en de totale kosten zijn ongeveer 1,8 keer zo hoog als die van zelfherstellende typen. Op dit moment hebben sommige hoogwaardige kelders en daken van woningen in civiele gebouwen een samengestelde oplossing aangenomen van 'microbiële zelfgenezing + penetrerende kristallisatie', en de kostenprestaties ervan verbeteren geleidelijk.

Ⅴ. Kernpunten voor technische toepassing en acceptatie van structurele zelf-waterdichting

1. Toepassingsgevallen en kernpunten van nieuwbouwprojecten

(1) Metrotunnel: Gebruik 'capsule-type zelfherstellend middel + vezelversterkt' waterdicht beton (C40/P10), met een dosering van het zelf-zelfherstellende middel van 1,0 kg/m³ en een vezeldosering van 1,2 kg/m³. Tijdens de constructie bedraagt ​​de gereserveerde afstand tussen de inductievoegen 8 meter en de uithardingstijd 21 dagen. Eén jaar na de openstelling voor het verkeer bereikte het herstelpercentage van micro-scheuren in de tunnelbekleding 92% en was er geen sprake van lekkage.

(2) Waterbassin van het natuurbehoud: er wordt gebruik gemaakt van 'Microbieel zelf-herstellend beton' (C35/P12), met een concentratie van microbiële stoffen van 10⁹ CFU/ml en een dosering van voedingsstoffen van 2,0 kg/m³. Door de monitoring van vooraf- ingebedde sensoren werd de scheur van 0,2 mm binnen zes maanden volledig genezen en daalde de permeabiliteitscoëfficiënt tot onder 1×10⁻¹¹ m/s.

2. Toepassing bij renovatie van bestaande gebouwen

Wanneer u zelf-structurele zelf-waterdichting op oude gebouwen toepast, is het noodzakelijk om eerst het proces uit te voeren via drie stappen: "scheurdetectie - interfacebehandeling - zelfherstellende-verbetering".

(1) Scheurdetectie: gebruik een ultrasone detector om de muren en vloerplaten te scannen en markeer de locatie en breedte van de scheuren. Bij scheuren groter dan 0,3 mm wordt eerst het voegen en afdichten uitgevoerd.

(2) Grensvlakbehandeling: Beitel de oorspronkelijke betonnen oppervlaktelaag af (met een diepte van 30-50 mm) en breng een "zelfherstellend grensvlakmiddel" aan (zoals een mengsel van silicadamp en slurry van microbiële middelen).

(3) Constructie van een zelf-versterkende laag: Giet 50-80 mm dik zelf-zelfherstellend fijn aggregaatbeton (C35/P8, gemengd met 0,8 kg/m³ zelfherstellend expansief-) ​​en voer een waterdichtheidstest uit na 14 dagen uitharding om er zeker van te zijn dat er geen lekkage is.

3. Bijzondere acceptatiecriteria

De volgende acceptatie-items moeten worden toegevoegd in overeenstemming met de "Technische code voor zelfherstel- van betonconstructies" (CECS 378-2021):

(1) Detectie van de dosering van zelfherstellende componenten: De bemonsterings- en weegmethode wordt toegepast om te garanderen dat de dosering van het zelfherstellende middel en het bacteriële middel voldoet aan de ontwerpvereisten (afwijking kleiner dan of gelijk aan ±5%).

(2) Testen van zelfherstellende prestaties op- locatie: -prefabriceer scheuren van 0,2 mm op het structurele oppervlak. Controleer of er geen lekkage is na 24 uur wateropslag. Test na 28 dagen of het genezingspercentage van de scheur groter is dan of gelijk is aan 80%.

(3) Lange- monitoringgegevens: de ingebedde sensoren moeten binnen zes maanden een rapport opleveren over de verandering in de scheurbreedte om ervoor te zorgen dat er geen nieuwe scheuren ontstaan ​​en de oude blijven genezen.

De zelf{0}}herstellende structurele zelf-technologie voor zelfwaterdichting, door middel van een innovatief mechanisme voor het "actief repareren van micro-scheuren", pakt de pijnpunten aan van traditionele waterdichtheid, zoals "gemakkelijk falen", en gewone structurele zelf-waterdichting, zoals "moeilijke scheurweerstand". Het is met name geschikt voor technische scenario's met extreem hoge eisen aan de betrouwbaarheid en duurzaamheid van de waterdichting. Met de daling van de materiaalkosten en de rijping van de technologie zal deze in de toekomst geleidelijk populair worden in civiele gebouwen.

 

Opmerking:De parameters in dit document zijn alleen ter referentie en zijn niet verplicht. Vanwege verschillen in technische kenmerken tussen verschillende merken en modellen laserlevellers, dient u vóór het daadwerkelijke gebruik de fabrikant te raadplegen voor een passende oplossing. Dit referentiedocument aanvaardt geen verantwoordelijkheid voor eventuele problemen die voortkomen uit het niet opvolgen van de instructies van de fabrikant.

Dank aan alle vrienden die Shandong Vanse Machinery Technology Co., Ltd. steunen en vertrouwen.

Als u meer wilt weten over Shandong Vanse Machinery Technology Co., Ltd. of vragen heeft, neem dan gerust contact met ons op:
• Tel: +86-13639422395
• E-mail: sales@vanse.cc
• Website:www.vansemac.com