CN102503297A - 一种多元聚合物化学注浆材料及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程(岩土)及地质工程技术领域，涉及一种多元聚合物化学注浆材料及其制备方法和用途。该多元聚合物化学注浆材料，由以下组分及其重量份制备：基体6～12重量份，固化剂1～4重量份，结构剂100重量份，分散剂40～80重量份。本发明在水泥净浆溶液中添加多元聚合物水溶液进行改性，使其迅速凝固胶化，是一种具有良好的水稳定性、流动性、可灌性和早期强度高等优点，其凝胶时间可根据现场施工情况随时可调，使用简洁方便，同时具有生产成本低、环境污染小等特点。

Description

一种多元聚合物化学注浆材料及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于土木工程(岩土)及地质工程技术领域，涉及一种多元聚合物化学注浆材料及其制备方法和用途。 

背景技术

在我国公路建设中，混凝土路面增长迅速。但是由于混凝土具有刚性过大而柔性不足、变形能力较小等特点而影响了路面的正常使用。在车辆重复荷载作用下，会在面板底与基垫层之间出现脱空区或者导致面板开裂，从而给行车安全带来很大隐患。对混凝土路面进行维护、修复和加固十分必要，比重建路面要经济和方便。对混凝土路面裂缝和脱空区，通常采用化学灌浆法进行治理，从环保角度看这种方法具有成本低、安全性好、节省资源等特点，因而得到广泛应用。 

目前，公路工程用注浆材料主要分为无机材料和有机材料两大类，其中无机类材料包括水泥浆材、粘土水泥浆、水泥-水玻璃类浆液和硅酸盐浆材等，这些材料的主要缺陷是需水量大、可灌性差、水稳性差且固化体刚度较大；有机类材料包括聚氨酯类浆液、脲醛树脂类浆液、丙烯酰胺类和木质素类浆液等，这些材料的主要缺陷是具有一定毒性、对环境污染大且价格昂贵，应用较少。 

随着科技发展涌现出许多修复材料，用于路面修复的聚合物正受到越来越多的关注。许多学者对聚合物材料应用于沥青路面和混凝土路面开展了大量研究。Ohama将聚合物材料应用于混凝土的修补以提高混凝土结构的耐久性。Pawan等对SBS和LLDPE聚合物改性材料的性能进行了试验研究，得到了改性材料的最优配比，研究表明聚合物对混合材料的性能有重要影响。申爱琴等利用具有柔性、双组分防水及粘结性能的聚合物乳液S400改性超细水泥(PMSC)，制备了水泥混凝土结构物微裂缝修补材料。 

目前聚合物化学注浆材料作为一种新型环保无障碍材料已应用于交通道路快速修复并受到越来越多的关注，但国内研究者对聚合物化学注浆材料的研究仍处于起步阶段，有关聚合物化学注浆材料的优化设计、固化机理及其施工工艺方面的研究还不够成熟，因此有必要加大这一方面的研究工作。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种流动度大、可灌性好、初凝时间短、早期强度高的多元聚合物化学注浆材料及其制备方法和用途。 

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种多元聚合物化学注浆材料，由包含以下重量份的组分制成： 

基体      6～12重量份， 

固化剂    1～4重量份， 

结构剂    100重量份， 

分散剂    40～80重量份。 

所述的基体为双酚A型环氧树脂。 

所述的固化剂为水性环氧固化剂，优选GCA01型水性环氧固化剂(上海绿嘉水性涂料有限公司生产的GCA01型水性环氧固化剂)。 

所述的结构剂为普通硅酸盐水泥，优选标号为P.O 32.5或P.O 42.5的硅酸盐水泥。 

所述的分散剂为水，pH值为6.5～8.5。

一种上述多元聚合物化学注浆材料的制备方法，包含以下步骤： 

(1)按上述配比称取100份结构剂和30～60重量份分散剂在常温下搅拌均匀形成水泥净浆溶液； 

(2)将6～12份基体与1～4份固化剂混合，并加入10～20重量份分散剂搅拌均匀，形成多元聚合物水溶液； 

(3)将步骤(2)制备的多元聚合物水溶液加入到步骤(1)中配制好的水泥净浆溶液中，边混合边搅拌，搅拌均匀即制成多元聚合物化学浆液。 

所述的步骤(3)中的搅拌温度为室温。 

一种上述多元聚合物化学注浆材料用作水泥混凝土路面路基用注浆材料的用途。 

本发明的有益效果： 

本发明水泥混凝土路面及路基用多元聚合物化学注浆材料在配方中采用多元聚合物，使化学注浆材料具有良好的流动性和可灌性，用水量少，早凝速度快，提高了早期强度，并且增加了固化体韧性。同时，该化学注浆材料的物理化学性能均得到了提高，凝胶时间可根据现场施工条件随时调节，使用简洁方便，对环境污染小。 

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的内容加以说明。 

实施例1： 

称取100重量份普通硅酸盐水泥(P.O 32.5)，加入30重量份pH为6.5的水中，搅拌均匀，形成水泥净浆溶液。 

称取6重量份双酚A型环氧树脂和1重量份水性环氧固化剂(GCA01型)，加入10重量份pH为6.5的水中，搅拌均匀，形成多元聚合物水溶液。 

将多元聚合物水溶液在室温下缓慢加入水泥净浆溶液中，边混合边搅拌，搅拌均匀后即形成多元聚合物化学注浆材料。 

实施例2： 

称取100重量份普通硅酸盐水泥(P.O 32.5)，加入45重量份pH为7的水中，搅拌均匀，形成水泥净浆溶液。 

称取9重量份双酚A型环氧树脂和2.5重量份水性环氧固化剂(GCA01型)，加入15重量份pH为7的水中，搅拌均匀，形成多元聚合物水溶液。 

将多元聚合物水溶液在室温下缓慢加入水泥净浆溶液中，边混合边搅拌，搅拌均匀后即形成多元聚合物化学注浆材料。 

实施例3： 

称取100重量份普通硅酸盐水泥(P.O 32.5)，加入60重量份pH为8.5水中，搅拌均匀，形成水泥净浆溶液。 

称取12重量份双酚A型环氧树脂和4重量份水性环氧固化剂(GCA01型)，加入20重量份pH为8.5的水中，搅拌均匀，形成多元聚合物水溶液。 

将多元聚合物水溶液在室温下缓慢加入水泥净浆溶液中，边混合边搅拌，搅拌均匀后即形成多元聚合物化学注浆材料。 

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：

基体  6～12重量份，

固化剂1～4重量份，

结构剂100重量份，

分散剂40～80重量份。

2.根据权利要求1所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的基体为双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的固化剂为水性环氧固化剂。

4.根据权利要求3所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的水性环氧固化剂为GCA01型水性环氧固化剂。

5.根据权利要求1所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的结构剂为普通硅酸盐水泥。

6.根据权利要求5所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的普通硅酸盐水泥的标号为P.O 32.5或P.O 42.5。

7.根据权利要求1所述的多元聚合物化学注浆材料，其特征在于：所述的分散剂为水，pH值为6.5～8.5。

8.一种上述权利要求1-7中任一所述的多元聚合物化学注浆材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)按权利要求1所述的配比称取100份结构剂和30～60重量份分散剂在常温下搅拌均匀形成水泥净浆溶液；

(2)将6～12份基体与1～4份固化剂混合，并加入10～20重量份分散剂搅拌均匀，形成多元聚合物水溶液；

(3)将步骤(2)制备的多元聚合物水溶液加入到步骤(1)中配制好的水泥净浆溶液中，边混合边搅拌，搅拌均匀即制成多元聚合物化学浆液。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的搅拌温度为室温。

10.一种上述权利要求1-7中任一所述的多元聚合物化学注浆材料用作水泥混凝土路面路基用注浆材料的用途。