CN102604578A

CN102604578A - 一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料

Info

Publication number: CN102604578A
Application number: CN2012101006519A
Authority: CN
Inventors: 宾斌; 曾涛; 龚高武; 刘军; 王雪龙; 孙茜
Original assignee: HUNAN HONGYU WATER CONSERVANCY HYDROPOWER GEOTECHNICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HUNAN HONGYU WATER CONSERVANCY HYDROPOWER GEOTECHNICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-07-25

Abstract

一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，该灌浆材料主要由如下组分制成：100份环氧树脂，50～200份稀释剂，45～120份带咪唑啉环的聚酰胺固化剂组成。本发明制备的灌浆材料主要用于对水下混凝土进行粘接补强，尤其适用于地铁道床缝隙的充填加固补强。

Description

一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料

技术领域

本发明涉及一种补强加固灌浆材料，具体为一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料。

背景技术

地下隧道因长期受温差、地下水和列车行驶动载作用影响，道床出现冒泥、冒砂，道床混凝土开裂并出现脱空，使力学性能大幅度降低；且南方的雨水丰富，地下水位高，地铁工程多位于地面以下几十米，其整个混凝土基体皆被水浸润，裂隙中渗水压力高，在列车的振动荷载下，加速了道床结构的损坏，给地铁的运营带来安全隐患。为保障地铁的安全运营，需要对道床裂隙中的水进行封堵，并对其空隙进行充填与粘结，使其恢复成为一个整体。因此，迫切需要一种既能堵水又能在水下将基体补强，且黏度低，毒副作用小的结构修补材料。

目前，常采用改性环氧树脂灌浆材料进行裂缝修补。改性环氧树脂类灌浆材料是以胺类为固化剂，以环氧树脂及稀释剂为主剂的组合材料，具有可灌性好，固化后强度高，粘结力强，耐化学稳定性好，是一种常用于混凝土干裂缝补强的灌浆材料。但当应用于水下混凝土的结构缺陷的补强加固时，由于混凝土表面亲合力强，水被牢固吸附在其上。而改性环氧灌浆材料采用脂肪胺、脂环胺或改性胺类如酚醛改性胺、迈克尔加成反应改性胺等等作为固化剂，这类固化剂表面活性不强，导致改性环氧树脂灌浆材料难以破坏混凝土表面的水层，材料中产生粘接力的成份不能与混凝土的表面相接触，难以粘接到混凝土基体上，不能有效的对裂隙面进行粘接，浆材与混凝土基体在荷载下易于分离，易再次出现漏水、唧泥现象，返修率相当高。因此，迫切需要一种新的补强加固灌浆材料。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其原料包括以下重量份的组分：

环氧树脂：100份

稀释剂：50～200份

带表面活性功能的聚酰胺复合固化剂：45～120份。

一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其带表面活性功能的聚酰胺复合固化剂制备方法包括以下步骤：

第一步：将多元酸与多元胺按一定的摩尔比加入到反应釜内，先进行发生酰胺化反应4～8小时，反应温度为130～190℃，生成多胺基酰胺；

第二步：升高温度到200～260℃，由多胺基酰胺成环反应6～10小时，同时排出多余的水，生成带咪唑啉环的聚酰胺固化剂，其胺值控制在300～450mgKOH/g之间。

本发明中，所述环氧树脂可以为环氧值在0.30～0.57mol/100g之间的液态双酚型环氧树脂，所述的液态双酚型环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂等。

本发明中，所述的稀释剂可以为但不限于丁基缩水甘油醚、丙酮、聚丙二醇二缩水甘油醚、糠醛、苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、糠叉丙酮。

本发明水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料可用作水下修补材料的应用；同时也可用于干混凝土裂缝补强加固灌浆、水库大坝基岩灌浆。

本发明提供的水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料的一些基本性能如下：

a) 带咪唑啉环的聚酰胺固化剂具有良好自乳化性能，能降低水的表面张力，使所形成的水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料与混凝土表面粘接良好；

b) 粘度在从几十个厘泊到几百个厘泊之间可调；

c) 适用期可控制在几个小时到数十个小时；

d) 固结体具有良好的耐酸耐碱，耐水性，且有良好的力学性能；

e) 浆料的密度稍大于水。

本发明的技术原理为：咪唑啉环是一种具有自乳化功能的官能团，能使生成的聚酰胺固化剂带有表面活性，相当于具有表面活性剂的功能，应用于水下裂隙的修补时，能对混凝土表面的水进行乳化，破坏表面的水层，达到使灌浆材料与混凝土基体粘接的效果，由上述工艺生成的带咪唑啉环聚酰胺固化剂可以直接作为固化剂使用，同时，为使固化后力学性能更加优异，也可以与多种助剂或环氧固化剂进行复合配制形成聚酰胺复合固化剂，但在聚酰胺复合固化剂中，通过上述反应生成的聚酰胺固化剂占其总重量的50%以上。

有益效果

本发明制备水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料是一种带表面活性官能团咪唑啉环的固化剂，浸润混凝土表面的能力强，可以突破水界面，在水下完全固化并粘接被灌介质表面。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

将多元酸与多元胺按质量比1:2.1，投入到反应釜内，先进行发生酰胺化反应6小时，反应温度为150℃，生成多胺基酰胺；然后升高温度到220℃，由多胺基酰胺成环反应10小时，同时抽出多余的水，生成带咪唑啉环的聚酰胺固化剂，其胺值为400mgKOH/g，采用上述固化剂60份，环氧树脂100份，丙酮50份，糠醛50份，苯基缩水甘油醚20份混合后，形成水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料。其初始黏度80cP，初凝时间36小时，28天抗压强度60MPa，经工程实际应用能够在水下的混凝土缝隙中完全固化，并粘接混凝土的表面，粘接强度大于1.0MPa。

实施例2

将多元酸与多元胺按质量比1:2.2，投入到反应釜内，先进行发生酰胺化反应7小时，反应温度为160℃，生成多胺基酰胺；然后升高温度到240℃，由多胺基酰胺成环反应9小时，同时抽出多余的水，生成带咪唑啉环的聚酰胺固化剂，其胺值为380mgKOH/g，采用上述固化剂40份，环氧树脂100份，丙酮45份，糠醛70份，丁基缩水甘油醚30份，改性酚醛胺类固化剂10份混合后，形成水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料。其初始黏度20cP，初凝时间2-4小时，28天抗压强度51MPa，经工程实际应用能够在水下的混凝土缝隙中完全固化，并粘接混凝土的表面，粘接强度大于1.3MPa。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其特征在于，其原料包括以下重量份的组分：

环氧树脂：100份

稀释剂：50～200份

带表面活性功能的聚酰胺复合固化剂：45～120份。

2.一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其特征在于，其带表面活性功能的聚酰胺复合固化剂制备方法包括以下步骤：

第二步：升高温度到200-260℃，由多胺基酰胺成环反应6～10小时，同时排出多余的水，生成带咪唑啉环的聚酰胺固化剂，其胺值控制在300～450mgKOH/g之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其特征在于，所述环氧树脂可以为环氧值在0.30～0.57mol/100g之间的液态双酚型环氧树脂，所述的液态双酚型环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型脂肪族缩水甘油醚环氧树脂等。

4.根据权利要求1所述的一种用于水下混凝土裂缝补强加固的灌浆材料，其特征在于，所述的稀释剂可以为但不限于丁基缩水甘油醚、丙酮、聚丙二醇二缩水甘油醚、糠醛、苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、糠叉丙酮。