水工建筑物止水带技术规范DLT5215-2005

DL/T5215-2005中华人民共和国电力行业标准（DL/T5215-2005）水工建筑物止水带技术规范Specificationforwaterstopofhydraulicstructure2005-02-14发布2005-06-01实施DL/T5215-2005中华人民共和国国家发展和改革委员会发布1.范围本标准适用于水电水利枢纽中1、2、3级和坝高70m以上的4、5级混凝土拱坝、重力坝、面板坝及溢洪道、厂房、水闸、隧洞、渡槽等工程，其他混凝土坝、面板坝及永久水工建筑物可参照使用。对于坝高200m以上的混凝土面板堆石坝或有特殊要求的混凝土坝、面板堆石坝及其他水工建筑物，其止水带型式、尺寸、材质和施工，应进行专门研究。条文说明：对于各类水工建筑物的接缝止水可以用止水承受的外界作用来统一。首先是水压力和接缝位移，其次还有外界环境作用，如干湿交替、冻融循环、高低温、紫外线辐射等。2.规范性引用文件（略）3.术语和定义3.0.1止水带（waterstop）：用于建筑物接缝止水的定型止水材料，材质上可以是天然橡胶、合成橡胶、聚氯乙烯（PVC）、铜和不锈钢材料。3.0.2平板型止水带（flatwaterstop）:中部为平板的止水带。3.0.3变形型止水带（waterstopwithcentraldeformationpart）:能够适应接缝变形的止水带，有可分为封闭型（中心孔等）和开敞型（中心变形体不封口）两种，开敞型包括W型、F型、Ω型、波形止水带等。条文说明：中部变形型止水带的中部设有几何形状可伸缩的部分，用于吸收接缝位移，减少由于接缝位移对止水带的作用。中部变形型式可根据接缝位移选择。波形止水带是根据面板堆石坝周边缝的大变形特点提出的，它安装在接缝表面，其波数和波尺寸可以根据接缝位移DL/T5215-2005的大小设计。3.0.4翼板（Wing）：止水带两端浇筑在混凝土中或安装在混凝土表面上起固定作用的部分。3.0.5止水带的几何可伸展长度（geometricstretchablelengthofwaterstop）:中心变形部位的几何可伸展长度（把中部几何可伸缩部分展平，伸出的长度就是几何可伸展长度）。3.0.6止水带肋（ribsofwaterstop）：为延长渗径、加强锚固，在橡胶止水带、PVC止水带的翼板设置的凸起部分。3.0.7复合型止水带（compositeofwaterstop）：将密封止水材料复合在止水带上，构成的抗绕渗能力更强的止水带。3.0.8接缝位移矢径长（vectorlengthofjointdisplacement）：接缝三向变位的矢量和。3.0.9尺寸效应：长止水带强度与标准小试片强度不同的现象，它实际反映的是双向受力和单向受力对材料强度的影响。长橡胶板的拉伸强度与标准试片的拉伸强度之比约为0.5。长铜带的强度高于小试片的强度3.0.10蠕变效应：反映长期受力对材料强度的影响。天然橡胶的长期受力强度与短时受力强度之比约为0.3；对软铜材料，长期受力强度与短时受力强度之比约为0.9。4.总则4.0.2本标准中的止水带是指橡胶止水带、塑料止水带、铜止水带、不锈钢止水带。其他略。条文说明：止水可靠的含义是在水压力、接缝位移、外界环境作用下，接缝不漏水。DL/T5215-20055.止水带的型式、尺寸和材质5.1一般规定5.1.1止水带型式和尺寸的确定应考虑下列因素：1由接缝变位及缝内水压力引起的最大可能应力应小于材料的设计强度。设计强度的取值应考虑尺寸效应、蠕变等因素的影响。2在水压力和接缝位移作用下，止水带应不发生绕渗或尽量避免发生绕渗。条文说明：在无接缝位移时，H2-861止水带出现绕渗的水压力约为1MPa，埋深20cm的铜止水带绕渗水压力约为1.5MPa。3应考虑水质对止水带侵蚀的影响。条文说明：紫铜片在10%NaOH、3%NaCl溶液和地下水中的腐蚀率溶液腐蚀率10%NaOH2.3×10-2mm/年3%NaCl2.2×10-2mm/年地下水（井水）2.0×10-2mm/年4应考虑制造工艺和施工的影响，钢筋混凝土结构中的止水带应考虑钢筋布置的影响。条文说明：一般橡胶止水带的接头强度与母材强度之比可达0.5-0.7，PVC止水带可达约0.8，铜止水带为0.7-0.8。止水带接头强度试验结构（中科院）材质接头方法母材强度MPa接头强度MPa接头强度/母材强度%铜止水铜焊一遍22516573.3铜焊两遍22518682.7橡胶止水带硫化接头仪21.116.779.15宜选择定型产品。5.1.2施工缝可采用平板型止水带。变形缝的止水带可伸展长度应大DL/T5215-2005于接缝位移矢径长。止水带的翼板长度和是否采用复合型止水带，应根据抗绕渗要求确定。条文说明:对于橡胶或塑料止水带，当止水带可伸展长度大于接缝位移矢径长时，接缝位移引起的应力很小。但对于铜止水带这一要求还不够，比如，36mm的接缝剪切位移，就可能使鼻子高、宽分别为30mm、20mm的铜止水带发生破坏。因此应考虑接缝剪切位移的影响，考虑方法见附录B。止水带的翼板型式和长度应确保止水带不发生绕渗。试验研究表明，在铜止水带翼板上复合密封止水材料可将发生绕渗时的水压力由1.5MPa提高到2.5MPa以上；对于橡胶或塑料止水带，则可由1.0MPa提高到1.6MPa。5.1.3当运行期环境温度较低时（条文说明：通常当温度低至6℃时，PVC就会变脆，承受接缝拉伸时容易发生断裂），不宜采用PVC止水带。当止水带在运行期暴露于大气、阳光下时，应选用抗老化性能强的合成橡胶止水带、铜或不锈钢止水带。采用多道止水带止水并有抗震要求时，宜选用不同材质的止水带。条文说明：各种止水材料性能对照表止水材料优点缺点三元乙丙橡胶抗老化性能好强度低天然橡胶强度较高抗老化特别是抗紫外线照射性能较差铜止水带强度高延伸率差不锈钢止水带强度高延伸率差5.1.4开敞型止水带的开口朝向宜考虑结构受力和施工的影响。条文说明：当开敞型止水带的开口朝向下游时，鼻子在水压力作用下易翻转。对于铜止水带，鼻子翻转可能导致止水带破坏。因此开敞型止水带开口朝向上游布置，止水带不宜破坏。但这样的缺点是，施工废渣容易进入鼻腔，应注意防护。DL/T5215-20055.1.5止水带接头的位置应避开接缝剪切位移大的部位。5.1.6止水带离混凝土表面的距离宜为20cm～50cm，特殊情况下可适当减小。5.1.7止水带埋入基岩内的深度可为30cm～50cm，必要时可插锚筋。止水带距基岩槽壁不得小于10cm。5.2橡胶和塑料止水带5.2.1橡胶和PVC止水带的厚度宜为6mm～12mm。当水压力和接缝位移较大时，应在止水带下设支撑体。5.2.2橡胶止水带的物理力学性能应满足表5.2.2-1的要求，PVC止水带的物理力学性能应满足表5.2.2-2的要求.5.2.3橡胶或PVC止水带嵌入混凝土中的宽度一般为120mm～260mm。中心变形型止水带一侧应有不少于2个止水带肋，肋高、肋宽不宜小于止水带的厚度。条文说明：止水带嵌入混凝土中长度与其抗绕渗性能有关。止水带在混凝土中的锚固强度和抗绕渗水压力与止水带宽度和翼板肋筋型式有关，同时与止水带的材质硬度和止水带与混凝土的粘结强度有关。目前橡胶和塑料止水带，肋高、肋宽偏小，对提高抗绕渗不利，为今后止水带的型式设计更趋合理，这里提出止水带的肋高、肋宽宜不小于止水带厚度的要求。5.2.4作用水头高于100m时宜采用复合型止水带，复合用密封材料及复合性能应满足表5.2.4的要求。5.3铜止水带和不锈钢止水带5.3.1铜止水带的厚度宜为0.8mm～1.2mm。5.3.2当剪切位移较大时，铜止水带断面尺寸的确定遵照附录B的方法。5.3.3作用水头高于140m时宜采用复合型铜止水带，其复合用材料及复合性能应满足表5.2.4的要求。DL/T5215-20055.3.4使用铜带材加工止水带时，抗拉强度应不小于205MPa，伸长率应不小于20%，铜止水带的化学成分和物理力学性能应满足GB/T2059的规定。5.3.5不锈钢止水带的拉伸强度应不小于205MPa，伸长率应不小于35%，其化学成分和物理力学性能须满足GB3280的要求。不锈钢止水带的厚度、断面尺寸、复合型式可参照铜止水带的规定。表5.2.2-1橡胶止水带物理力学性能序号项目单位指标BSJ1硬度（邵尔A）度60±560±560±52拉伸强度MPa≥15≥12≥103扯断伸长率%≥380≥380≥3004压缩永久变形70℃×24h%≤35≤35≤3523℃×168h%≤20≤20≤205撕裂强度KN/m≥30≥25≥256脆性温度℃≤-45≤-40≤-407热空气老化70℃×168h硬度变化（邵尔A）度≤+8≤+8—拉伸强度MPa≥12≥10扯断伸长率%≥300≥300100℃×168h硬度变化（邵尔A）度——≤+8拉伸强度MPa≥9扯断伸长率%≥2508臭氧老化50pphm：20%，48h—2级2级0级9橡胶与金属黏合—断面在弹性体内注1：B为适用于变形缝的止水带，S为适用于施工缝的止水带，J为适用于有特殊耐老化要求接缝的止水带。注2：橡胶与金属黏合项仅适用于具有钢边的止水带。注3：若对止水带防霉性能有要求时，应考虑霉菌试验，且其防霉性能应等于或高于2级。注4：试验方法按照GB18173.2的要求执行。DL/T5215-2005表5.2.2-2PVC止水带物理力学性能项目单位指标试验方法拉伸强度MPa≥14GB/T1040Ⅱ型试件扯断伸长率%≥300硬度（邵尔A）度≥65GB2411低温弯折℃≤-20GB18173.1试片厚度采用2mm热空气老化70℃×168h拉伸强度MPa≥12GB/T1040Ⅱ型试件扯断伸长率%≥280耐碱性10%Ca(OH)2常温，(23±2)℃×168h拉伸强度%≥80GB/T1690扯断伸长率保持率%≥80表5.2.4复合密封止水材料物理力学性能及复合性能序号项目单位指标试验方法1浸泡质量损失率常温×3600h水%≤2DL/T949饱和Ca(OH)2溶液%≤210%NaCl溶液%≤22拉伸粘结性能常温、干燥断裂伸长率—≥300GB/T13477.8粘结性能%不破坏常温、浸泡断裂伸长率—≥300粘结性能%不破坏低温、干燥断裂伸长率—≥200粘结性能%不破坏300次冻融循环断裂伸长率—≥300DL/T949粘结性能%不破坏3流淌值（下垂度）mm≤2GB/T13477.64施工度（针入度）1/10mm≥70GB/T45095密度g/cm3≥1.15GB10336复合剥离强度（常温）N/cm＞10对于橡胶、塑料止水带采用GB/T2791，对于金属止水带采用GB/T2790注1：常温指(23±2)℃。DL/T5215-2005注2：低温指(-20±2)℃.注3：气温温和地区可以不做低温试验、冻融循环试验。6.止水带的施工6.1现场制作和接头6.1.1铜止水带宜采用带材在现场加工，以减少接头。加工模具、加工工艺方法应确保尺寸准确和止水带不被破坏。条文说明：在金属止水带的成型过程中，加工硬化和加工残余应力是使金属片破坏的重要原因。特别是加工形状复杂的部件，如T型接头和、十字接头，更容易使金属片破坏。制定加工工艺时，可采取分级模压、加温的方法减少加工硬化和加工残余应力的影响，必要时可退火消除残余应力。6.1.2橡胶止水带接头宜采用硫化连接，PVC止水带接头宜采用焊接连接。条文说明：本标准不推荐采用粘结剂接头方法，因为其粘结强度低，耐老化性能差，随时间容易变硬、变脆。采用硫化、焊接方法时，止水带的接头质量与硫化、焊接工具、模具、焊接工艺等因素有关。6.1.3铜止水带的接头焊接宜采用搭接或对接在双面进行，搭接长度应大于20mm。双面焊接实施困难时，应采用单面焊接两遍进行。焊接应采用黄铜焊条。条文说明：铜止水带常采用黄铜焊条搭接焊接，但应注意减小搭接缝隙，确保搭接质量。无法实施双面焊接时，应在单面焊接两遍。采用单面对焊、焊接两遍的方法简单易行，质量易于保证，但应确保茬口整齐，不留或少留孔隙。试验表明采用单面对焊、焊接