CN108299599B - 丙烯酸盐水溶液灌浆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丙烯酸盐水溶液灌浆材料及其制备方法，该灌浆材料包括：A组份和B组份；其中，以重量份数计，所述A组份包括：丙烯酸盐水溶液60‑90份，交联剂5‑40份和促进剂0.5‑10份；以重量份数计，所述B组份包括：水0‑50份，水性高分子乳液50‑100份和引发剂0.5‑5份。本发明的丙烯酸盐水溶液灌浆材料具有注浆粘度低，强度高，干燥环境收缩率低等特点，显著提高堵漏风险。

Description

丙烯酸盐水溶液灌浆材料及其制备方法
技术领域
本发明属于丙烯酸盐灌浆材料领域，更具体地，涉及一种丙烯酸盐水溶液灌浆材料及其制备方法。
背景技术
混凝土中存在相互连通的裂缝、蜂窝、孔洞、孔隙等缺陷时，会形成通道产生渗漏，渗漏水将混凝土中的CaO成分熔化析出，最终导致混凝土强度降低甚至破坏，因此渗漏水的治理就显得尤为重要。灌浆法是当前处理这种渗漏水问题的较佳方法。
丙烯酸盐灌浆料，是一种以丙烯酸盐为主的灌浆树脂，主要用于控制下水道水渗透、稳固和凝固疏松的土壤。丙烯酸盐灌浆加固土壤始于上世纪40年代，早期丙烯酸盐灌浆材料使用的交联剂为N,N′-次甲基双丙烯酰胺，有一定的毒性，随着科技的发展，目前使用的交联剂大多无毒，因此制得的丙烯酸盐灌浆材料也基本无毒。
近年来研究丙烯酸盐灌浆材料的科研单位及公司有很多，所使用的丙烯酸盐水溶液固含量都在50％以下，与10％以下的引发剂水溶液混合，凝胶而成的固结体实际固含量在10～30％之间，于干燥环境下固结体的体积会有极大的收缩，进而导致存在复漏风险。
因此，有必要提供一种丙烯酸盐灌浆材料，使其具有较低的收缩率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种丙烯酸盐灌浆材料，使其具有高强度和较低的收缩率。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种丙烯酸盐水溶液灌浆材料，该灌浆材料包括：A组份和B组份；其中，
以重量份数计，所述A组份包括：丙烯酸盐水溶液60-90份，交联剂5-40份和促进剂0.5-10份；
以重量份数计，所述B组份包括：水0-50份，水性高分子乳液50-100份和引发剂0.5-5份。
本发明的第二方面提供一种上述丙烯酸盐水溶液灌浆材料的制备方法，该制备方法包括：
将交联剂、促进剂和丙烯酸盐水溶液混合均匀，得到A组份；
将引发剂、水和水性高分子乳液混合均匀，得到B组份。
本发明的丙烯酸盐灌浆材料采用丙烯酸盐水溶液为主剂，配合交联剂、促进剂、引发剂和水性高分子乳液制得，具有粘度低、强度高和收缩率低的特点，可用于建筑物的防渗堵漏，降低因灌浆材料干缩引起的复漏。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的第一方面提供一种丙烯酸盐水溶液灌浆材料，该灌浆材料包括：A组份和B组份；其中，
以重量份数计，所述A组份包括：丙烯酸盐水溶液60-90份，交联剂5-40份和促进剂0.5-10份；
以重量份数计，所述B组份包括：水0-50份，水性高分子乳液50-100份和引发剂0.5-5份。
作为优选方案，所述丙烯酸盐水溶液的质量浓度为20-60％。
根据本发明，优选地，所述A组份和B组份的体积比为1:2-2:1。
根据本发明，优选地，所述丙烯酸盐水溶液为丙烯酸钙水溶液、丙烯酸镁水溶液、丙烯酸钠水溶液、丙烯酸铵水溶液、甲基丙烯酸盐水溶液、1,6-己二醇二丙烯酸盐水溶液和正丁基-2-氰丙烯酸盐水溶液中的至少一种；所述甲基丙烯酸盐水溶液为甲基丙烯酸镁水溶液、甲基丙烯酸钙水溶液和甲基丙烯酸钠水溶液中的至少一种。
作为优选方案，所述1,6-己二醇二丙烯酸盐水溶液优选为1,6-己二醇二丙烯酸镁水溶液。
根据本发明，优选地，所述交联剂为聚乙二醇烯丙基醚、聚乙二醇丙烯酸酯和小分子丙烯酸酯中的至少一种。
作为优选方案，所述聚乙二醇烯丙基醚和聚乙二醇丙烯酸酯中的聚乙二醇的分子量各自为200-2000。
根据本发明，优选地，所述小分子丙烯酸酯为与水互溶的丙烯酸酯，优选为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和二甲基丙烯酸1,4丁二醇酯中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述促进剂为三乙醇胺、二乙醇胺、氯化亚锡、硫代硫酸钠、连二硫酸钠、硫酸亚铁、环烷酸钴和异辛酸铅中的至少一种。
根据本发明，优选地，所述水性高分子乳液为水溶性丙烯酸乳液、EVA乳液或聚乙烯醇乳液。
根据本发明，优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化甲乙酮和过氧化环乙酮中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种上述丙烯酸盐水溶液灌浆材料的制备方法，该制备方法包括：
将交联剂、促进剂和丙烯酸盐水溶液混合均匀，得到A组份；
将引发剂、水和水性高分子乳液混合均匀，得到B组份。
作为优选方案，本发明的丙烯酸盐水溶液灌浆材料的使用方法为，使用双液注浆泵将A组份和B组分灌注到裂缝中即可。
作为优选方案，为了延缓灌浆材料的凝胶时间，灌注前，以B组分的总重量计，在B组分中加入0.02-0.2wt％的铁氰化钾，混合均匀；然后再进行灌注。
作为优选方案，制备本发明的各组分物料均可以商购获得。
以下通过实施例进一步说明本发明：
实施例1
本实施例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为35％丙烯酸钙水溶液85份，聚乙二醇丙烯酸酯10份和二乙醇胺5份；
以重量份数计，所述B组份包括：水35份，过硫酸钠5份和苯丙乳液60份。
本实施例的制备方法为：将聚乙二醇丙烯酸酯和二乙醇胺加入丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水、过硫酸钠和苯丙乳液混合均匀，得到B组份。
实施例2
本实施例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为30％1,6-己二醇二丙烯酸镁水溶液90份，聚乙二醇烯丙基醚6份和三乙醇胺4份；
以重量份数计，所述B组份包括：水17份，过硫酸钾3份和纯丙乳液80份。
本实施例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚、三乙醇胺加入1,6-己二醇二丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水、过硫酸钾和纯丙乳液混合均匀，得到B组份。
实施例3
本实施例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为35％甲基丙烯酸钠水溶液80份，聚乙二醇烯丙基醚7份，甲基丙烯酸羟乙酯10份和三乙醇胺3份；
以重量份数计，所述B组份包括：水48份，过硫酸胺2份和EVA乳液50份。
本实施例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚、甲基丙烯酸羟乙酯和三乙醇胺加入甲基丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水、过硫酸胺和EVA乳液混合均匀，得到B组份。
实施例4
本实施例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为40％丙烯酸镁水溶液70份，聚乙二醇烯丙基醚4份，二甲基丙烯酸1,4丁二醇酯35份和三乙醇胺1份；
以重量份数计，所述B组份包括：水10份，过硫酸钠0.5份和聚乙烯醇乳液89.5份。
本实施例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚、二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯和三乙醇胺加入到丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水、过硫酸钠和聚乙烯醇乳液混合均匀，得到B组份。
对比例1
本对比例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为35％丙烯酸钙水溶液85份，聚乙二醇丙烯酸酯10份和二乙醇胺5份；
以重量份数计，所述B组份包括：水95份和过硫酸钠5份。
本对比例的制备方法为：将聚乙二醇丙烯酸酯和二乙醇胺加入丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水和过硫酸钠混合均匀，得到B组份。
对比例2
本对比例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为30％1,6-己二醇二丙烯酸镁水溶液90份，聚乙二醇烯丙基醚6份和三乙醇胺4份；
以重量份数计，所述B组份包括：水97份和过硫酸钾3份。
本对比例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚和三乙醇胺加入1,6-己二醇二丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水和过硫酸钾混合均匀，得到B组份。
对比例3
本对比例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为35％甲基丙烯酸盐钠水溶液80份，聚乙二醇烯丙基醚7份，甲基丙烯酸羟乙酯10份和三乙醇胺3份
以重量份数计，所述B组份包括：水份98份和过硫酸胺2份。
本对比例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚、甲基丙烯酸羟乙酯和三乙醇胺加入甲基丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份；将水和过硫酸胺混合均匀，得到B组份。
对比例4
本对比例提供的丙烯酸盐水溶液灌浆材的各组分及用量如下：
以重量份数计，A组份包括：质量浓度为40％丙烯酸镁水溶液70份，聚乙二醇烯丙基醚4份，二甲基丙烯酸1,4丁二醇酯35份和三乙醇胺1份；
以重量份数计，所述B组份包括：水99.5份和过硫酸钠0.5份。
本对比例的制备方法为：将聚乙二醇烯丙基醚、二甲基丙烯酸1,4丁二醇酯和三乙醇胺加入到丙烯酸盐水溶液中混合均匀，得到A组份，将水和过硫酸钠混合均匀，得到B组份。
测试例
将实施例1-4和对比例1-4制备的丙烯酸盐水溶液灌浆材料的A组分和B组分分别按照体积比为1:1混合均匀，固化后，得到测试样品。对测试样品进行粘度、固砂体抗压强度和收缩率的测试。
其中，按照GB/T10247标准进行粘度检测，按照JC/T 2037-2010《丙烯酸盐水溶液灌浆材料》规范进行固砂体抗压强度检测；
收缩率的测试方法为：将测试样品置于干燥环境中，直到固结体质量不再减少，剩余质量和最初质量的比值。具体检测结果见表1。
表1-丙烯酸盐水溶液灌浆材料性能测试结果
Figure BDA0001532667660000071
由表1可知，实施例1-4制得的丙烯酸盐水溶液灌浆材料的粘度相对较低，固结物强度大，干燥收缩率低，进而提高了防水堵漏效果。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其特征在于，该灌浆材料包括：A组份和B组份；其中，
以重量份数计，所述A组份包括：丙烯酸盐水溶液60-90份，交联剂5-40份和促进剂0.5-10份；
以重量份数计，所述B组份包括：水0-50份，水性高分子乳液50-100份和引发剂0.5-5份；
其中，所述水性高分子乳液为水溶性丙烯酸乳液、EVA乳液或聚乙烯醇乳液；所述交联剂为聚乙二醇烯丙基醚、聚乙二醇丙烯酸酯和小分子丙烯酸酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述A组份和B组份的体积比为1:2-2:1。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述丙烯酸盐水溶液为丙烯酸钙水溶液、丙烯酸镁水溶液、丙烯酸钠水溶液、丙烯酸铵水溶液、甲基丙烯酸盐水溶液、1,6-己二醇二丙烯酸盐水溶液和正丁基-2-氰丙烯酸盐水溶液中的至少一种；所述甲基丙烯酸盐水溶液为甲基丙烯酸镁水溶液、甲基丙烯酸钙水溶液和甲基丙烯酸钠水溶液中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述小分子丙烯酸酯为与水互溶的丙烯酸酯。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述小分子丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和二甲基丙烯酸1,4丁二醇酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述促进剂为三乙醇胺、二乙醇胺、氯化亚锡、硫代硫酸钠、连二硫酸钠、硫酸亚铁、环烷酸钴和异辛酸铅中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料，其中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化甲乙酮和过氧化环乙酮中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的丙烯酸盐水溶液灌浆材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
将交联剂、促进剂和丙烯酸盐水溶液混合均匀，得到A组份；
将引发剂、水和水性高分子乳液混合均匀，得到B组份。
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