CN111620615A - 一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料及其制备方法和应用，该注浆料包括A料和B料双组成，所述液料A料包括：水10‑20份、丙烯酸酯70‑130份、交联剂15‑35份、促进剂1‑3份；所述粉料B料包括：引发剂1‑3份、硅微粉60‑100份、水泥40‑70份、减水剂0.1‑1份、憎水剂1‑3份。本发明注浆料是一种功能性复合型环保注浆料，具有强度高，耐久性好的性能，同时具有吸水性强，膨胀率大，固结力强的性能，可有效应用在工程防水堵漏加固中，并且注浆料粘度低，可灌入细微裂缝，能够修复加固松散层和孔洞蜂窝结构，是防水堵漏加固一体的功能性新型注浆材料。

Description

一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种建筑用防水注浆材料，具体涉及一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料及其制备方法和应用。
背景技术
随着国民经济的提高社会发展的不断进步，混凝土工程项目建设也越来越多，但混凝土本身是刚性材料，在出现地基沉降或日积月累的复杂环境中，会出现贯穿性裂缝或变形缝导致渗漏。水泥本身结构也不致密，有很多的毛细孔道，在受到腐蚀性物质侵入时，会发生化学变化，从而导致混凝土耐久性下降，设施腐蚀破坏，出现渗漏情况。
目前市场上应对这一情况也出现了很多注浆材料：硅酸盐类、水泥基类、聚氨酯类、环氧树脂类、丙烯酸盐类、有机类无机类复合材料等。像硅酸盐类为无机材料使用寿命长但无柔韧性强度低容易出现开裂。水泥基类材料耐久性好，价格便宜，但相对粘度偏高不能注入细微裂缝。聚氨酯类材料遇水发泡，发泡后泡沫体柔软，导致泡沫中孔洞较多且相互连通，一段时间后会再次漏水。环氧树脂类材料性能比较好，但为油性材料，不能油水粘接，对有水的变形缝的修补作用有限，处理效果不好。例如专利号CN109734351A公布的丙烯酸盐类材料，固含量有限，胶凝体的强度低，起不到加固作用。有机类无机类复合材料像水玻璃浆材，表现为“水玻璃+水泥类”，凝胶时间可灵活调整，但强度偏低，渗透性差，耐久性差，由于水解作用，其淋溶物还会影响环境。专利号CN110467414A公布的有机类无机类复合材料注浆料弹性大、强度高、耐久性好，但原料中含有丙烯酸，酸性物质有一定的腐蚀性，偶联剂也有一定的毒性不够环保。上述所提及的材料中，无机类的注浆料有一定的强度、耐久性好，但弹性差，吸水性差容易在沉降和振动的情况下出现开裂，有机类的注浆料弹性好，但强度低、耐久性差，起不到加固的作用。上述无机类和有机类所组成的复合型的材料也会有环保等问题。
在工程质量建设方面有更高要求的今天，特别是在民用建筑、地下工程、管廊工程等后期维修维护方面，迫切需求一种经济环保，防水堵漏，永久加固的功能复合型注浆材料。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料是一种功能性复合型注浆料，解决了现有无机类和有机类产品的不足，具有强度高，耐久性好，环保性等性能，同时具有吸水性强，膨胀率大，固结力强，弹性好的性能。
本发明还提供了所述一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料的制备方法和应用和使用方法。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，包括A料和B料双组成，所述A料为液体材料，主要由以下重量份原料所制成：水10-20份、丙烯酸酯70-130份、交联剂15-35份、促进剂1-3份；所述B料为粉体材料，主要由以下重量份原料所制成：引发剂1-3份、硅微粉60-100份、水泥40-70份、减水剂0.1-1份、憎水剂1-3份。
作为优选，所述A料为液体材料，主要由以下重量份原料所制成：水10-20份、丙烯酸酯70-130份、交联剂15-35份、促进剂1-3份、铁氰化钾0.05-0.26份。
其中，所述丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯或二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯。
其中，所述交联剂为聚乙二醇单烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚或乙氧化双酚A双烯丙基醚。
作为优选，所述聚乙二醇单烯丙基醚，其中聚乙二醇分子量在500～2000之间；所述聚乙二醇二烯丙基醚，其中聚乙二醇分子量在500～2000之间；所述乙氧化双酚A双烯丙基醚，其中乙氧基官能团的个数为5～15。
其中，所述促进剂为三乙醇胺。
其中，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。
其中，所述硅微粉粒度为400目-1000目。
作为优选，所述硅微粉粒度为400目，600目，800目，1000目。
作为优选，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，减水剂为聚羧酸减水剂，憎水剂为硅烷基粉末憎水剂。
本发明所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)A料的制备，按配方比例称量各组分，将水加入搅拌釜中，加入丙烯酸酯搅拌至均匀，继续加入交联剂搅拌至均匀，最后加入促进剂搅拌至均匀，包装，所得的物料即为A料；
(2)B料的制备，按配方比例称量各组分，将硅微粉加入混料机开始搅拌，加入水泥搅拌至均匀，加入减水剂搅拌至均匀，继续加入憎水剂搅拌至均匀，最后加入引发剂搅拌至完全分散均匀，得到混合粉体，包装，既得B料。
本发明所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料在工程防水堵漏加固中的应用。特别是在民用建筑、地下工程、管廊工程等工程建设后期维修维护方面。
其中，所述应用的具体使用方法包括如下步骤：
取等质量的A和B，将B组分溶于水，搅拌分散，使得其与A组分体积相同(即B料溶于水中的混合物的体积与A料的体积相同)，然后按照等体积比用双液注浆机将灌浆材料注入到裂缝或者变形缝中。或者可在A料中加入缓凝剂铁氰化钾0.05-0.26份，改善浆液的施工操作性，调节浆液凝胶时间。灌浆前需进行凝胶小试，根据现场条件，温度等工程实际情况确认所需凝胶时间和缓凝剂的加入量，然后进行工程灌浆操作。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料可添加缓凝剂铁氰化钾，改善浆液的施工操作性，调节浆液凝胶时间在20s-30min时间可控。
2、本发明的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料中的减水剂，可以大大提高浆液的流变性，可塑性，从而降低浆液粘度，粘度小于10mpa.s，更有效的灌入细微裂缝。
3、本发明的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料中的憎水剂，能赋予浆料固化后的憎水性，并且增长注浆料的防水效果年限，使注浆料具备防水性，抗冻融性，增强浆料的强度。
4、本发明采用有机材料与无机材料相结合，应用范围更广，具有高弹性，高固结力，耐久性好，施工性能好等特点；并且注浆料粘度低，可灌入细微裂缝，能够修复加固松散层和孔洞蜂窝结构，是防水堵漏加固一体的功能性新型注浆材料。能够满足各类工程防水堵漏加固的要求，可达到永久防水。
5、本发明的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料制备简单，原料易得，可以广泛生产应用，同时使用方便，适用于工程防水堵漏加固中，特别是在民用建筑、地下工程、管廊工程等工程建设后期维修维护方面，且无需大型机械加工，生产效率高、投资较少，施工方便，绿色环保无污染，并且大大降低劳动成本。
具体实施方式
以下结合实施例作进一步说明。
本发明所有原材料均为市售建筑材料或工业助剂。
以下实施例中采用的原料如下所示：
甲基丙烯酸羟乙酯(池州方达科技有限公司)
二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯(抚顺安信化学有限公司)
聚乙二醇单烯丙基醚(江苏埃创德化学科技有限公司，聚乙二醇分子量：500～2000)
聚乙二醇二烯丙基醚(江苏省海安石油化工厂，聚乙二醇分子量：500～2000)
乙氧化双酚A双烯丙基醚(莱州鑫丰化工有限公司，乙氧基官能团的数：5～15)
三乙醇胺(斐希洱(上海)工业科技有限公司)
硅微粉(苏州泽尔化工产品有限公司粒度：400目-1000目)
P.O42.5硅酸盐水泥(海螺牌复合硅酸盐P.O42.5水泥)
聚羧酸减水剂、硅烷基粉末憎水剂(上海齐硕实业有限公司)
过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵(上海森斐化学品有限公司)
实施例1
环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料(重量份)
A料组分：水10份，甲基丙烯酸羟乙酯100份，聚乙二醇单烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量为1000)25份，三乙醇胺2份。
B料组分：硅微粉(其中硅微粉粒度为800目)90份，P.O42.5硅酸盐水泥45份，聚羧酸减水剂0.6份，硅烷基粉末憎水剂2份，过硫酸钾2份。
实施例2
环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料(重量份)
A料组分：水10份，甲基丙烯酸羟乙酯80份，二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯20份，聚乙二醇双烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量为1000)20份，三乙醇胺2份。
B料组分：硅微粉(其中硅微粉粒度为800目)70份，P.O42.5硅酸盐水泥65份，聚羧酸减水剂0.4份，硅烷基粉末憎水剂1.5份，过硫酸钾2份。
实施例3
环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料(重量份)
A料组分：水10份，甲基丙烯酸羟乙酯90份，二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯10份，聚乙二醇双烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量为1000)15份，乙氧化双酚A双烯丙基醚(其中乙氧基官能团的个数为10)5份，三乙醇胺2份。
B料组分：硅微粉(其中硅微粉粒度为800目)80份，P.O42.5硅酸盐水泥55份，聚羧酸减水剂0.3份，硅烷基粉末憎水剂2份，过硫酸钾1.5份。
实施例4
环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料(重量份)
A料组分：水20份，甲基丙烯酸羟乙酯130份，聚乙二醇单烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量在2000)35份，三乙醇胺3份。
B料组分：硅微粉(其中硅微粉粒度为1000目)100份，P.O42.5硅酸盐水泥70份，聚羧酸减水剂1份，硅烷基粉末憎水剂3份，过硫酸钠3份。
实施例5
环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料(重量份)
A料组分：水10份，二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯70份，聚乙二醇二烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量为500)15份，三乙醇胺1份。
B料组分：硅微粉(其中硅微粉粒度为400目)60份，P.O42.5硅酸盐水泥40份，聚羧酸减水剂0.1份，硅烷基粉末憎水剂1份，过硫酸铵1份。
实施例6
实施例6与实施例1的组分相同，不同之处在于：聚乙二醇单烯丙基醚替换成乙氧化双酚A双烯丙基醚(其中乙氧基官能团的数为15个)。
实施例7
实施例7与实施例1的组分相同，不同之处在于：聚乙二醇单烯丙基醚替换成聚乙二醇二烯丙基醚(其中聚乙二醇分子量为2000)。
实施例8
根据实施例1-7任一种按配方比例称量各组分。
1)A料的制备，按配方比例称量各组分，将水加入搅拌釜中，加入丙烯酸酯搅拌至均匀，继续加入交联剂搅拌至均匀，最后加入促进剂搅拌至均匀，包装，所得的物料即为A料。
2)B料的制备，按配方比例称量各组分，将硅微粉加入混料机开始搅拌，加入水泥搅拌至均匀，继续加入减水剂搅拌至均匀，再加入憎水剂搅拌至均匀，最后加入引发剂搅拌至完全分散均匀，得到混合粉体，包装，既得B料。
实施例9
采用实施例1-7任一的注浆料对工程建筑裂缝进行修复：
首先对应用的建筑基面进行预处理及注浆针孔的安装，取等质量的A和B，将B组分溶于水，搅拌分散，使得其与A组分体积相同(即B料溶于水中的混合物的体积与A料的体积相同)，然后按照等体积比用双液注浆机将灌浆材料注入到裂缝或者变形缝中，注浆完毕用水泥进行封闭灌浆封孔。可在A料中加入缓凝剂铁氰化钾0.05-0.26份(重量份)，改善浆液的施工操作性，调节浆液凝胶时间，在不加缓凝剂时凝胶时间为20s，在加入缓凝剂后，施工时间在20s-30min时间内可调。灌浆前需进行凝胶小试，根据现场条件，温度等工程实际情况确认所需凝胶时间和缓凝剂的加入量，然后进行工程灌浆操作。
试验例1
将实施例1-3制备的一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料进行防水堵漏加固的各项性能测试。
1、粘度测试
在标准试验条件下，称取各实施例中待测已混合注浆料适量，按GB/T 10247中旋转粘度计法测试，记录。
2、抗压强度
称取各实施例的待测已混合注浆料适量，倒入70㎜*70㎜*70㎜的试模内固化，将固化后的注浆料取出放入砂浆压力机，逐渐加压直至试件破坏，记录抗压强度。
3、固结强度
称取各实施例的待测已混合注浆料适量，倒入70㎜*70㎜*70㎜装满砂石的试模内固化，将固化后的注浆料取出放入砂浆压力机，逐渐加压直至试件破坏，记录固结强度。
4、断裂伸长率
按GB/T 16777-2008第九章进行各实施例的待测试件测试，拉伸速度为200㎜/min，至拉伸断裂，取平均值并记录。
5、防水性
采用不透水仪对各实施例的待测试件进行测试，打开注水阀以0.2KPa恒压30min，观察各试件是否透水，记录。
6、耐酸性，耐碱性
将各实施例的待测试件分别放入10％氢氧化钠溶液和1％盐酸溶液中浸泡72h，取出，观察各试件表面是否存在粉化或裂纹现象，记录。
7、耐冻融性
将各实施例的待测试件放入冻融箱经历15个循环，取出，观察各试件表面是否粉化或裂纹，记录现象。
8、遇水膨胀率
按GB/T 18173.3-2002附录A的规定测试，记录。
其测试数据如下表1所示：
表1
Figure BDA0002409141260000061
Figure BDA0002409141260000071
通过以上表1测试数据可知，本发明的实施例制备的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料具有很好的强度和伸长率，不会因为伸缩缝或地基变化而再次出现渗漏且有较强的加固作用，耐久性能好，具有一定的耐酸耐碱能力，在冻融箱经历15个循环观察也未能发现开裂及粉化现象；而普通无机材料固结强度和抗压强度特别大，但无伸长率膨胀率，有机类则相反，效果均不如本发明的产品，其他实施例制备的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料效果与表1一致。
本发明的注浆料粘度低，可灌入细微裂缝，能够修复加固松散层和孔洞蜂窝结构，是防水堵漏加固一体的功能性新型注浆材料。

Claims (10)

1.一种环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，包括A料和B料双组成，所述A料为液体材料，主要由以下重量份原料所制成：水10-20份、丙烯酸酯70-130份、交联剂15-35份、促进剂1-3份；所述B料为粉体材料，主要由以下重量份原料所制成：引发剂1-3份、硅微粉60-100份、水泥40-70份、减水剂0.1-1份、憎水剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述A料为液体材料，主要由以下重量份原料所制成：水10-20份、丙烯酸酯70-130份、交联剂15-35份、促进剂1-3份、铁氰化钾0.05-0.26份。
3.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述丙烯酸酯优选为甲基丙烯酸羟乙酯或二甲基丙烯酸1，4丁二醇酯。
4.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述交联剂为聚乙二醇单烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚或乙氧化双酚A双烯丙基醚。
5.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述促进剂为三乙醇胺。
6.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。
7.根据权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料，其特征在于，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，减水剂为聚羧酸减水剂，憎水剂为硅烷基粉末憎水剂。
8.一种权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)A料的制备，按配方比例称量各组分，将水加入搅拌釜中，加入丙烯酸酯搅拌至均匀，继续加入交联剂搅拌至均匀，最后加入促进剂搅拌至均匀，包装，所得的物料即为A料；
(2)B料的制备，按配方比例称量各组分，将硅微粉加入混料机开始搅拌，加入水泥搅拌至均匀，加入减水剂搅拌至均匀，继续加入憎水剂搅拌至均匀，最后加入引发剂搅拌至完全分散均匀，得到混合粉体，包装，既得B料。
9.一种权利要求1所述的环保型丙烯酸酯堵漏加固注浆料在工程防水堵漏加固中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用的具体使用方法包括如下步骤：
取等质量的A和B，将B组分溶于水，搅拌分散，使得其与A组分体积相同，然后按照等体积比用双液注浆机将灌浆材料注入到裂缝或者变形缝中，或者为了增加注浆料的操作时间可在A料中加入缓凝剂铁氰化钾，改善浆液的施工操作性，调节浆液凝胶时间。
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