CN101880134A - 一种水利水电工程用灌浆材料及其灌浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水利水电工程用灌浆材料以及灌浆方法，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40～50份丙酮、40～60份糠醛、45～48份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。该材料固化率低，固化后具有符合工程要求的良好力学等各种性能。

Description

一种水利水电工程用灌浆材料及其灌浆方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程及其它大体积混凝土结构的灌浆材料，具体地指一种主要用于水利水电工程及其它大体积混凝土结构的固结、防渗、补强水泥灌浆材料；以及应用该灌浆材料的灌浆方法。

背景技术

灌浆就是将特定材料配制而成的浆液，用压送设备将其灌入地层孔隙或混凝土构件裂缝内，使其扩散、充填、胶凝或固化，以达加固或防渗堵漏目的，保证工程安全。由于水泥灌浆具有结实体强度高、材料来源广、价格低廉、储运方便、以及灌浆工艺简单等有点，迄今为止，水泥仍是灌浆工程中应用最广泛的基本灌浆材料。但因水泥属颗粒材料，对裂缝较小的处理对象无法灌入。同时对于重要建筑物的大体积混凝土构件裂缝，不仅其开度细小，面积大，而且还要求具有很高的力学强度合良好的粘结性能，水泥灌浆材料由于作为其载体的水部分析出，不可能达到粘结密实、强度高、恢复建筑整体性的目的。因此，非颗粒且粘结强度高的环氧树脂真溶液化学灌浆材料的使用就成为必然。

现有技术中也存在相关的有关环氧树脂应用于灌浆材料的技术，如美国的LPL、德国的sika等产品。这主要是因为环氧树脂具有牢固的粘结力，在常温下可以固化，反应收率小，有较高的力学强度合优良的耐老化性能。因而其在水利水电工程及其它大体积混凝土结构中得到了广泛应用，特别是在发达国家中。归纳起来，目前已有的环氧树脂灌浆材料存在下述问题：1)浆材不能应用于有水条件。某些浆材为了适应有水条件下使用，仅片面追求浆材亲水性的改善，因通用的双酚A型环氧树脂是不溶于水的，但胺类固化溶剂溶于水而被稀释，这将影响固化反应的正常进行；2)浆液表面张力和接触角较高，其湿润和浸润能力较低，不适应渗透性低的岩石基础断层破碎带、泥化夹层及其混凝土细微裂缝的处理、大坝基础防渗帷幕的防强；3)浆液年度较高，粘度增长过快，初凝时间长，早期发热量过大，强度增长过慢，操作较为复杂；4)浆材中含有毒性、刺激性、腐蚀性的乙二胺、二乙烯三胺等原料；5)性价比较低。

为了克服上述问题，中国专利CN1211451提供了一种环氧树脂灌浆材料，这种浆材渗透性好、固化物强度高，对岩石和混凝土粘结牢固、固化后抗渗性能好，且施工工艺简单，并可在干燥、潮湿、有水，特别是有压流动水的条件下常温固化，能广泛应用于建筑物基岩断层破碎带、泥化夹层、混凝土裂缝特别是微细裂缝处理以及大坝基础防渗帷幕补强。本申请的发明人在使用该材料时，无意发现如果改变所述浆材中苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物的量，即各组分比，最终可以起到更好的效果。

发明内容：

本发明提供一种水利水电工程及其它大体积混凝土结构的灌浆材料，具体地指一种主要用于水利水电工程及其它大体积混凝土结构的固结、防渗、补强水泥灌浆材料；以及应用该灌浆材料的灌浆方法。

专利CN1211451在此全部引入并作参考。

本发明的目的是在现有技术的基础上进行改造，提供一种水利水电工程及其它大体积混凝土结构的灌浆材料以及灌浆方法，本发明的浆材粘度适度、可调、表面张力、接触角低，湿润、浸润性能优异，渗透性好，可操作时间长，适应性广，在干燥、潮湿、水下环境均能应用，且浆材在处理对象内固化物密实性好，力学强度高，与被灌体粘结牢固；并且利用本发明的灌浆方法，可以有效保证施工质量，加快施工进度的施工方法。

本发明的目的是通过下列方法实现的。

本发明的技术方案包括：

一种灌浆材料，按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40～50份丙酮、40～60份糠醛、45～48份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

优选地，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40～50份丙酮、40～60份糠醛、46～47份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

优选地，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40份丙酮、40份糠醛、46份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

优选地，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40份丙酮、40份糠醛、47份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、3份硅烷偶联剂组成。

一种水工建筑物陡倾建基面固结灌浆方法，其特征在于，预先在陡倾建基面表面浇筑一定厚度的钢筋混凝土板，板内预埋全部固结灌浆导管，待先浇混凝土板到达一定强度后，钻孔、灌注上述灌浆材料，一次完成建基面的固结灌浆；同时在先浇混凝土板表面预埋常规接缝灌浆设施，待后浇混凝土结构施工完成后进行接缝灌浆。

由于浆材中未采用溶解于水的常用脂肪胺如乙二胺等、选择憎水性的苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物作为固化剂，其与憎水性的液态环氧树脂混合均匀后，形成与水的稳定界面，则浆材内部的固化反应不受外部水的影响。这种憎水性强的浆液，在灌浆压力的推动下，以浆驱水，用浆液取代处理范围的自由水和毛细水，浆液中又存在能与水极好互溶的糠醛、丙酮组合物，通过分子扩散而破坏薄水膜，而这部分亲水性单体又能自聚、与憎水部分交联或形成互穿网络固化物，在所需处理范围固化后具有理想的力学性能，并能和被灌体牢固结合。并且苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物的长链既具有增韧作用，又具有丰富的增强环氧树脂固化作用的促进基团，还具有挥发性低毒性小、固化收缩率低、粘结性好、固化强度高等特点。

用聚甲基丙烯酸乳液代替聚丙烯酸乳液最终的的防护效果更好，但导致这种效果的具体机理现在仍不清楚。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：

环氧值为0.52的双酚A型液态环氧树脂            100重量份

丙酮                                         40重量份

糠醛                                         40重量份

苯酚甲醛己二胺缩合物                         46重量份

硅烷偶联剂                                    2重量份

实施例2：

环氧值为0.53的双酚A型液态环氧树脂             100重量份

丙酮                                          40重量份

糠醛                                          40重量份

苯酚甲醛间苯二醛缩合物                        47重量份

硅烷偶联剂                                    3重量份

实施例3

表1本发明灌浆材料主要性能

注：强度单位为Mpa

^*：表示灌注15×15×15m3立方体混凝土试块后的劈拉强度；

^**：相同条件下水的表面张力72.53mN/m，接触角39.4°。

表2LPL产品与本发明灌浆材料对照表

注：强度单位为Mpa

由上述表中的实验结果分析可知，本发明的材料与现有技术中的材料相比，各性能指标均优于现有技术中的产品，可适用于干、潮湿、饱含流动水的状态下适用，国外同类浆材不能用于有水条件，而与国内浆材相比在抗压和抗拉强度等方面有显著优势。本发明原材料均为国产普通材料，市售即得，配制工艺简单，易于推广，可以用到水利水电工程及其它大体积混凝土结构。

Claims (5)

1.一种水利水电工程用灌浆材料，按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40～50份丙酮、40～60份糠醛、45～48份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

2.根据权利要求1所述的灌浆材料，其特征在于，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40～50份丙酮、40～60份糠醛、46～47份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

3.根据权利要求1所述的灌浆材料，其特征在于，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40份丙酮、40份糠醛、46份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、2～3份硅烷偶联剂组成。

4.根据权利要求1所述的灌浆材料，其特征在于，所述材料按重量由100份环氧值为0.51～0.54的双酚A型液态环氧树脂、40份丙酮、40份糠醛、47份苯酚甲醛己二胺缩合物或苯酚甲醛间苯二醛缩合物、3份硅烷偶联剂组成。

5.一种水工建筑物陡倾建基面固结灌浆方法，其特征在于，预先在陡倾建基面表面浇筑一定厚度的钢筋混凝土板，板内预埋全部固结灌浆导管，待先浇混凝土板到达一定强度后，钻孔、灌注上述权利要求1-4中任一材料，一次完成建基面的固结灌浆；同时在先浇混凝土板表面预埋常规接缝灌浆设施，待后浇混凝土结构施工完成后进行接缝灌浆。