水工建筑止水系統,佛山止水銅片作為保障水工建筑的使用壽命以及防范的基石,是一種非常重要的存在。因此,為保障其系數以及使用年限,要求較高的水工建筑必然需要選用好的止水材料。而目前,市面上的止水材料種類很多,包含銅止水、橡膠止水、鋼板止水、止水涂料等,止水涂料多用于屋面防水,而止水銅板、橡膠止水、鋼板止水則多用于水工項目,如大型游泳池、發電站、止水大壩等。而大型的水工項目的必選材料定是止水銅片,并且以此為主要的止水材料,有時可用其他止水材料或調料作為輔助材料。那為何選用止水銅片,大型水工項目采用銅片止水的優勢有以下幾點:
1.止水銅板的抗腐蝕能力
止水銅片是由銅含量大于等于99.9%的優質純銅壓制而成,而銅暴露在空氣中,它的表面可以形成一層氧化保護膜,安裝固定于水工項目中,與氧氣接觸減少,氧化物在水中不易參與其他酸堿反應,因此大大增加了起防腐效果。
2.止水銅板不僅可以止水,還可以抗拉防震
因為 標準T2M止水銅片的抗拉強度大于等于205MPa(軟化退火態銅止水抗拉強度要求大于等于195MPa),將止水銅片安裝固定在建筑體中,與混凝土形成強烈的咬合,不可分割。在建筑體面臨強烈震動的時候,止水銅片便可起到抗震防裂的效果。而若是采用其他止水材料,如橡膠止水,橡膠制品易老化開裂,而鋼板本身的韌性不夠,易斷裂。所以止水銅片才是大型的水工建筑的 止水材料。
止水銅片能實現防水、防漏的功效,佛山止水銅片主要是因為其物理性能以及其安裝規范與要求。首先,從止水銅片的物理以及化學性能方面分析。由于止水銅片是由工業純銅加工鍛造而成,銅的含量比較高,達到99.9%,銅具有抗腐蝕性能強、具有一定的韌性以及延展性,同時抗拉強度強等特點。由于止水銅片多應用于水工建筑中,既會長時間接觸或浸泡在水中,銅的抗腐蝕性使止水銅片在水中不易腐蝕,能長時間起到防水的效果,一般可保證20年以上。其次,便是止水銅片的韌性以及抗拉強度,止水銅片具有一定的韌性,可利于加工成型;具有一定的抗拉強度,將止水銅片安裝與建筑體內,在地面發生沉降或震動的時候,可起到防止建筑體直接斷裂、垮塌的效果。因此,止水銅片不僅可以起到防滲漏的效果,同時可以起到抗拉防震的作用。
止水銅片的防水除了其本身的物理化學性能,同時也與我們的安裝方式有關。止水銅片的安裝與固定,需要將其與混凝土緊密咬合,輔以專業的施工縫加以固定 ,這樣就使各段施工的交接處用止水銅片緊密的聯合起來,施工過程中要求無裂縫等,因此可以起到擋水、堵水的效果。
止水銅片紫銅止水焊接,通常采用搭接焊的方式,佛山止水銅片一般搭接長度不小于20mm,而焊接采用的焊條對焊接的工藝會有一定的影響。采用母材剪條焊接時,由于同時紫銅材料,熔點高,止水的厚度都小于2毫米,火焰功率小則紫銅板不熔化,火焰功率大則紫銅板容易被燒穿,極難操作掌握。使用H01-12型焊槍,1毫米厚的銅板用2號嘴,2毫米的銅板用4號、5號嘴。采用中性焰將紫銅板接縫處加熱至表面熔化,似汗珠出現時,加入焊條同時熔化,逐步前移,由于焊接過程中銅板容易被氧化,形成氧化亞銅對焊縫產生危害,所以要不斷的用焊條粘上硼砂加入焊縫中。
采用黃銅焊條焊接時,由于黃銅焊條熔點較低,母材不需熔化,屬于硬釬焊,所以操作簡單點,將銅止水加熱至亮紅色,900℃-1000℃時,加入黃銅焊條,使熔化的黃銅焊條,將上下紫銅止水的邊沿粘接牢固,焊接完成后,將焊縫加熱后用冷水急冷,可以提高焊接接頭的塑性和韌性,通常叫水韌處理。 將止水跟前的鋼筋安裝一根,用鉛絲將止水頂部固定于鋼筋上,以防止被風吹倒。焊接完成后,待焊縫冷卻下來,用毛刷將紫銅止水帶的單面刷上煤油,檢查是否有滲漏現象,如有滲漏現象則馬上補焊。
但是前者是傳統焊法,是 性接頭,不可分開,而后者屬于釬焊,用火焰燒烤則可將母材分開,預埋進大壩之后,他的抗拉次數肯定不及前者,即折疊次數肯定小于前者。另鋼筋窄間隙焊方面,鋼筋搭接焊規定焊縫長度為10倍d,即10倍于鋼筋的直徑,而鋼筋窄間隙焊縫卻只有1倍于鋼筋直徑,又采用同樣的焊接材料,同樣的焊接設備,沒有給焊縫添加任何合金元素,因此在做強度試驗時沒鋼筋接頭被從焊縫處拉斷,雖然強度達到要求,但還是從焊縫處拉斷。實驗室的師傅說:焊縫不合格的,從試驗角度分析,應該是母材拉斷而焊縫不斷才認為合格。本人認為那不可能,因為鋼筋窄間隙焊是兩根鋼筋端部的焊接,焊接時采用小電流則鋼筋端部熔合不好,采用大電流施焊,焊縫始終處于過熱狀態,合金元素燒損嚴重,所以焊縫金屬機械性能肯定低于母材。
佛山止水銅片
紫銅止水片凝固現象和組織
1.純銅的鑄錠組
從低倍組織可知鑄錠邊部為柱狀晶中部則為較粗的等軸晶。實際上當鑄錠時冷卻強度足夠大或鑄錠尺寸較小的情況下整個鑄錠可能全由柱狀晶組成。佛山止水銅片紫銅止水片其他銅合金的低倍組織均具有與此相同的特點。從顯微組織觀察可知晶粒內部無明顯特征晶界較細與一般單相合金的平衡結晶組織無異。
2.單相銅合金的鑄錠組織特征
銅合金的凝固過程為非平衡過程所以其鑄錠組織一般偏離平衡態。下面以勻晶、包晶及共晶二元系合金為例說明。
勻晶系相圖及某合金凝固時可能的非平衡固相線軌跡。
合金過冷至T1溫度時開始凝固首先析出的固相成分為a1液相成分則為L1。繼續冷至T2紫銅止水片溫度時析出的固相成分應為a2與之平衡的液相成分改變為L2。a2將覆蓋在先析出的a1上若能達到平衡條件a1的成分也會逐漸改變成a2以達到T2紫銅止水片下的平衡態。但實際上固態的擴散速率遠小于液態的擴散速率當剩余液相的成分均勻達到L2時固相a中的成分仍為不均勻的它們的平均成分可用a2表示。顯然a2中的B原子濃度小于a2中B原子濃度。同理當溫度降至T3及T4時其a相的平均成分可用表示a3及a4。在此圖中a4即表示x合金的成分。說明x合金在非平衡凝固的條件下T4溫度下凝固完畢較之平衡凝固的固相點溫度降低了T3-T4。a1-a4表示的線稱非平衡的固相線非平衡固相線相對于平衡固相線的偏離與凝固時的冷卻速率有關冷卻速率愈大偏離愈大。
由于先后凝固的固相在成分上的差異不同成分固相受侵蝕程度將不同因而在我們觀察合金的顯微組織時就會觀察到典型的枝晶組織枝晶臂的成分與枝晶同胞間的成分(B組元含量高)不同因而顯示出不同的顏色。這種因非平衡凝固(結晶)導致的晶粒內成分不均勻的現象稱晶內偏析或枝晶偏析。紫銅止水片Cu-Ni合金鑄造后的顯微組織白色枝干含鎳較高周圍黑色部分含銅較高但均為銅鎳a固溶體。
一包晶系相圖和某合金凝固時可能的非平衡固相線軌跡。與勻晶系合金類似a1-a4表示x合金凝固時固相(a)平均成分的走向即非平衡固相線。x合金按平衡態凝固時固相點溫度應為T3凝固完畢應為a單相
固溶體晶粒。但在非平衡凝固的情況下x合紫銅止水片Cu30Ni合金鑄造顯微金冷至T4溫度時剩余的液相L4將與部分固相a4發生包晶反應即a4+L4→B完成 的凝固過程因此該合金的 凝固溫度為T4并產生了一種通過包晶反應而得到的新相B。此種B相為非平衡相因為按平衡態該相在x合金中是不存在的。