一种自愈性防水卷材的制作方法

本申请涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种自愈性防水卷材。

背景技术：

随着现代建筑技术及新型建筑材料技术的普及和发展，建筑工程领域对防水材料的需求越来越大，对品质要求也越来越高，同时也为新型防水卷材的推广应用提供了广阔的空间。

由于地下室的结构和用途决定了地下室防水的复杂性。地下室是承受房屋全部荷载并将荷载传递到土层上去的承重基础部分，对房屋的安全和使用年限具有重要意义，而且地下室本身也有着很重要的使用功能。

传统中的地下室防水材料成份是以石油沥青为主，但这种类型的防水材料在低温环境下易脆裂，一旦地下室的防水卷材开裂、破损，修复几率较低，导致丧失防水性能，这严重危害了建筑结构的使用及安全性。

技术实现要素：

为了提高防水卷材的防水性能和使用寿命，本申请提供一种自愈性防水卷材。

本申请提供的一种自愈性防水卷材，采用如下的技术方案：

一种自愈性防水卷材，包括卷材本体，所述卷材本体包括从下到上依次叠置的防水层、第一基层、加热层、第二基层和防水层，所述加热层包括多个加热区，每个所述加热区包括多个加热单元，所述加热区设置在第一基层上表面，所述第一基层与第二基层四周相贴合，所述防水层分别涂覆在第一基层下表面和第二基层上表面。

通过采用上述技术方案，在第一基层和第二基层之间设置多个加热区，可以在防水卷材出现裂纹、破损的时，对加热区进行加热，使该区域的防水层软化自愈，从而提高防水性能，延长使用寿命。

优选的，多个所述加热区沿卷材本体的长度方向相互平行且间隔设置。

通过采用上述技术方案，方便防水卷材的生产加工，并且在施工中也便于剪裁。

优选的，所述加热单元包括石墨烯条和导电体，相邻所述石墨烯条相互平行且间隔设置，所述石墨烯条两端电连接导电体，同一所述加热区的同侧导电体串联，每个所述加热区分别电连接控制器。

通过采用上述技术方案，控制器控制不同加热区的石墨烯条通电发热，可以对不同加热区的防水层快速软化，使破损、开裂的防水层能够进行自愈，提高防水卷材的防水性能和使用寿命。

优选地，每个所述加热区内设有多个用于检测卷材本体破损、开裂的数据采集单元，每个所述加热区内的多个数据采集单元分别电连接控制器，所述数据采集单元将每个加热区内的数据信息传送给控制器。

通过采用上述技术方案，数据采集单元将每个加热区内的数据信息传送给控制器，通过控制器的分析处理得到每个加热区的平均数据信息数值，当加热区的平均数据信息数值大于控制器预存的数据信息数值，判定与该平均数据信息数值对应的加热区破损或开裂，控制器控制该加热区的加热单元进行加热工作，对破损或开裂的防水层进行软化自愈。

优选地，所述数据采集单元包括湿度传感器和/或沉降传感器。

通过采用上述技术方案，湿度传感器能够将防水卷材的湿度信息传送给控制器，沉降传感器能够将与防水卷材黏连的建筑基层沉降信息传送给控制器，控制器能够对上述信息进行分析处理，进而与控制器预存的湿度数值和/或沉降数值进行比较，来判定防水卷材的破损、开裂位置。

优选的，每个所述加热区内设有温度传感器，所述温度传感器电连接控制器，所述温度传感器将加热区的温度信息传送给控制器。

通过采用上述技术方案，温度传感器可以将加热区的温度信息传送给控制器，控制器可以控制防水卷材所加热的温度，避免温度过高，造成防水层改性。

优选的，所述控制器设有多个加热区控制模块，所述加热区控制模块接收控制器的指令信号并控制相应加热区工作或停止。

通过采用上述技术方案，加热区控制模块可以有针对性的对破损、开裂处的加热区进行加热，无需对整个防水卷材进行整体加热，能够节约能源。

优选的，所述第一基层和第二基层均为高分子聚酯薄膜。

通过采用上述技术方案，高分子聚酯薄膜耐高温、耐电压、绝缘性好、韧性高，在高分子聚酯薄膜上设置石墨烯条可以满足对防水层的加热要求。

优选的，所述防水层为改性沥青。

通过采用上述技术方案，改性沥青使防水层具有良好的弹性、延伸率和防水性能。

本申请还提供了一种自愈性防水卷材的自愈方法，采用如下技术方案，包括下列步骤：

s1、将防水卷材铺设在建筑基层表面，所述控制器分别电连接数据采集单元、温度传感器和加热区，每个所述温度传感器将防水卷材的温度信息传送给控制器，所述控制器分析处理得到每个加热区的平均温度数值，所述数据采集单元将每个加热区内的数据信息传送给控制器，所述控制器分析处理得到每个加热区的数据信息平均数值。

s2、所述控制器预设数据信息数值以及防水卷材所要加热的温度数值，当数据信息平均数值大于预设数据信息数值时,判定与所述数据信息平均数值对应的加热区破损或开裂，所述控制器发送指令给加热区控制模块，加热区控制模块发送控制信号给相应加热区的加热单元进行加热工作。

s3、温度传感器向控制器实时传送每个加热区的温度信号，所述控制器分析处理得到每个加热区的平均温度数值，当平均温度高于预设温度数值时，控制器发送指令给相应的加热区控制模块，加热区控制模块控制相应加热区的加热单元停止加热工作。

通过采用上述技术，数据采集单元的湿度传感器和/或沉降传感器将每个加热区内的湿度信息和/或沉降信息传送给控制器，控制器分析处理得到加热区内的湿度和/或沉降信息平均数值，当湿度和/或沉降信息平均数值大于控制器预存的湿度和/或沉降信息，控制器发送指令给相应的加热区控制模块，加热区控制模块控制相应加热区的加热单元进行加热工作；当该加热区的平均温度数值高于控制器预设的防水卷材所要加热的温度数值，控制器发送指令给该加热区控制模块，该加热区控制模块控制该加热区的加热单元停止加热工作。

该方法对防水卷材的多个加热区进行实时监控和处理，通过数据采集单元和温度传感器采集信息给控制器，控制器对采集的信息进行分析处理，当判定防水层出现破损、开裂时，快速启动加热单元，及时对破损、开裂的防水层进行自愈性修复，提高防水卷材的防水性能和使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在防水卷材的第一基层上设置多个加热区，加热区内的加热单元通过加热可将防水层软化，使开裂的防水层自愈，该卷材自愈性强，变形后恢复能力强，对易变形建筑基面有较强的适应能力，尤其适合于严寒地带。

2.由于石墨烯条韧性好，导热快，热能转换率高，通过采用石墨烯条做为加热单元，能够更好的适应复杂建筑基面的变化要求，节省能源消耗。

3.通过控制器电性连接数据采集单元和温度传感器，数据采集单元将每个加热区内的数据信息传送给控制器，所述控制器分析处理得到每个加热区的数据信息平均数值，当该加热区的数据信息平均数值大于控制器预存的数据信息数值时，控制器控制相应加热区的加热单元进行防水层加热软化工作，并且，当该加热区的平均温度数值大于控制器预存的防水卷材所要加热的温度，控制器控制相应加热区的加热单元停止加热。本申请实时监控防水卷材的破损、开裂状态，并能及时进行加热自愈，有效提高了防水卷材的防水性能和使用寿命；采用对有破损或开裂处的加热区进行有针对性加热，无需加热整个防水层，还能减少能源的消耗。

附图说明

图1是本申请去除第二基层和防水层的平面结构示意图；

图2是本申请防水卷材的剖面结构示意图。

图示：1、卷材本体；2、防水层；3、第一基层；4、加热层；41、加热区；411、加热单元；4111、石墨烯条；4112、导电体；5、第二基层；6、温度传感器；7、数据采集单元。

具体实施方式

以下结合附图1、2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种自愈性防水卷材。参照附图1，自愈性防水卷材包括卷材本体1，卷材本体1包括从下到上依次叠置的防水层2、第一基层3、加热层4、第二基层5和防水层2，加热层4包括多个加热区41，每个加热区41包括多个加热单元411，加热区41设置在第一基层3上表面，第一基层3与第二基层5四周相贴合，防水层2分别涂覆在第一基层3下表面和第二基层5上表面。

多个加热区41沿卷材本体1的长度方向相互平行且间隔设置，相邻两个加热区41之间的间隔设置为5-12cm；加热单元411包括石墨烯条4111和导电体4112，相邻石墨烯条4111相互平行且间隔设置，石墨烯条4111两端电连接导电体4112，导电体4112优选采用铜或银材质，铜或银材质导电性好，电能损坏低；同一加热区41的同侧导电体4112串联，每个加热区41分别电连接控制器。

加热单元411在加工时，先在第一基层3上印刷若干条平行且间隔设置的石墨烯条4111，然后再石墨烯条4111的两端印上导电体4112，导电体4112连接同一加热单元411中的石墨烯条4111的端部，然后在石墨烯条4111的上方覆盖第二基层5，将第一基层3的四周和第二基层5的四周热封贴合。

当导电体4112接通电源后，此时的石墨烯条4111得电后即实现发热，发热产生的热量被第一基层3和第二基层5传递给防水层2，从而可以加热软化破损、开裂的防水层2，实现防水层2的自愈。

控制器控制不同加热区41的石墨烯条4111通电发热，可以对不同加热区41的防水层2快速软化，使破损、开裂的防水层2能够进行自愈，提高防水卷材的防水性能和使用寿命。

每个加热区41内设有多个用于检测卷材本体1破损、开裂的数据采集单元7，每个加热区41内的多个数据采集单元7分别电连接控制器，数据采集单元7将每个加热区41内的数据信息传送给控制器，通过控制器的分析处理得到数据信息平均数值，当数据信息平均数值大于控制器预存的数据信息数值，判定与数据信息平均数值对应的加热区41破损或开裂，控制器控制该加热区41的加热单元411进行加热工作，对破损或开裂的防水层2进行软化自愈。

本实施例中，数据采集单元7包括湿度传感器和/或沉降传感器，具体的，湿度传感器能够将防水卷材的湿度信息传送给控制器，沉降传感器能够将与防水卷材黏连的建筑基层沉降信息传送给控制器，控制器对上述信息进行分析处理得到湿度信息和/或沉降信息平均数值，进而与控制器预存的湿度信息数值和/或沉降信息数值进行比较，当湿度信息平均数值和/或沉降信息平均数值大于控制器预存的湿度信息数值和/或沉降信息数值，可以判定该防水卷材的破损、开裂位置，控制器控制相应加热区41的加热单元411对破损、开裂的防水卷材进行加热软化工作。

每个加热区41内设有温度传感器6，温度传感器6电连接控制器，温度传感器6将加热区41的温度信息传送给控制器，控制器可以控制防水卷材所加热的温度，避免温度过高，造成防水层2改性。

在另一实施例中，每个加热区41内还可以设置数据采集模块，数据采集模块与加热区内的导电体4112电连接，数据采集模块还电连接控制器，数据采集模块将每个加热区41内的石墨烯条4111的状态信息传送给控制器，通过控制器的分析处理得到石墨烯条4111的伸缩变化数值，当石墨烯条4111的伸缩变化数值大于控制器预存的石墨烯条4111的伸缩变化数值，则可判定与石墨烯条4111的伸缩变化数值对应的加热区41出现破损或开裂，控制器控制该加热区41的加热单元411进行加热工作，对破损或开裂的防水层2进行软化自愈。

具体的，可以对加热区41内的石墨烯条4111进行定时加热，通过数据采集模块采集石墨烯条4111温度信息、电流信息和电压信息，并将石墨烯条4111的温度、电流和电压数据进行模数转换，得到石墨烯条4111的温度、电流和电压数字信号，再通过控制器的分析处理得到加热区41内石墨烯条4111的伸缩变化数值，当石墨烯条4111的伸缩变化数值大于控制器预存的石墨烯条4111伸缩变化数值，则判定与石墨烯条4111伸缩变化数值对应的加热区41破损或开裂，控制器控制该加热区41的加热单元411进行加热工作，对破损或开裂的防水层2进行软化自愈。

通过采用沉降传感器和数据采集模块，采集的沉降数据和拉伸数据传送给控制器后，控制器对上述数据进行分析处理后进行存储，还可为日后对该建筑基层的地质状态分析提供数据支撑。

为了有针对性的进行防水卷材的自愈，控制器设有多个加热区控制模块，加热区控制模块接收控制器的指令信号并控制相应加热区41工作或停止，对防水卷材有破损、开裂处的加热区41进行加热，无需对整个防水卷材进行整体加热，能够节约能源。

本实施例中的第一基层3和第二基层5均为高分子聚酯薄膜，高分子聚酯薄膜具有耐高温、耐电压、绝缘性好、韧性高的特性，在高分子聚酯薄膜设置石墨烯条4111可以满足对防水层2的加热要求。

防水层2为改性沥青，改性沥青在160℃-190℃的温度下具有流动性，改性沥青具有一定的强度和柔韧度。在具体生产过程中，防水层2还可以在基布上下涂覆改性沥青，基布可以采用无纺布或玻璃丝布，改性沥青以流体形式与基布层接触，改性沥青沿基布的孔隙填充并黏连在第一基层3和第二基层5表面，改性沥青具有优异的弹性、延伸率。

本实施例自愈性防水卷材的自愈方法，包括下列步骤：

s1、将防水卷材铺设在建筑基层表面，控制器分别电连接数据采集单元7、温度传感器6和加热区41，每个温度传感器6将防水卷材的温度信息传送给控制器，控制器分析处理得到每个加热区41的平均温度数值，所述数据采集单元7将每个加热区41内的数据信息传送给控制器，控制器分析处理得到每个加热区41的数据信息平均数值。

s2、控制器预设数据信息数值以及防水卷材所要加热的温度数值，当数据信息平均数值大于预设数据信息数值时,判定与数据信息平均数值对应的加热区41破损或开裂，控制器发送指令给加热区控制模块，加热区控制模块发送控制信号给相应加热区41的加热单元411进行加热工作。

s3、温度传感器6向控制器实时传送每个加热区41的温度信号，控制器分析处理得到每个加热区41的平均温度数值，当平均温度高于预设温度数值时，控制器发送指令给相应的，控制相应加热区41的加热单元411停止加热工作。

本实施例中，控制器电连接湿度传感器和/或沉降传感器，控制器还分别电连接温度传感器6和加热区41，每个温度传感器6将防水卷材的温度信息传送给控制器，控制器分析处理得到每个加热区41的平均温度数值，湿度传感器和/或沉降传感器将每个加热区41内的湿度信息和/或沉降信息传送给控制器，控制器分析处理得到每个加热区41的湿度信息和/或沉降信息平均数值。

控制器预设湿度信息和/或沉降信息数值以及防水卷材所要加热的温度数值，当湿度信息和/或沉降信息平均数值大于预设湿度信息和/或沉降信息数值时,判定与湿度信息和/或沉降信息平均数值对应的加热区41出现破损或开裂，控制器发送指令给加热区控制模块，加热区控制模块发送控制信号给相应加热区41的加热单元411进行加热工作。

当该加热区41的平均温度数值高于控制器预设的防水卷材所要加热的温度数值，本实施例中防水卷材所要加热的温度数值预设为170℃，控制器发送指令给发热区控制模块，该发热区控制模块控制该加热区41的加热单元411停止加热工作。

本申请对防水卷材的多个加热区41进行实时监控和处理，通过数据采集单元7和温度传感器6采集信息给控制器，控制器对采集的信息进行分析处理，当判定防水层2出现破损、开裂时，快速启动加热单元411，及时对破损、开裂的防水层2进行自愈性修复，提高防水卷材的防水性能和使用寿命。

本申请由于设置了多个加热区41，在将防水卷材铺设好后，通过控制器还可以控制多个加热区41同时工作，使防水卷材底面的防水层2融化与建筑基层粘接在一起，该防水卷材在施工中无需采用人工的方法进行火焰加热，大大改善了施工环境，避免了施工人员高温的烘烤。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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