CN112900510B - 一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：1)、将黑料、白料混合均匀，得到聚氨酯树脂，再利用注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复。本发明中先用发泡聚氨酯迅速堵水止漏，随后再用呋喃改性环氧树脂进行二次修复，试验表明，二次修复中呋喃改性环氧树脂的使用使得原本固化后韧性较低的环氧树脂能够有较强的韧性，且呋喃树脂中具有很强分子稳定性的呋喃环还有利于树脂固化物在地下高水压和腐蚀环境下的稳定性和工作性。

Description

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法

技术领域

本发明涉及建筑防水技术领域，尤其涉及一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法。

背景技术

近年来，我国对于地下空间的利用逐年增大，但由于地下建筑施工占用了地上空间的使用，因而往往都需要抢工期，这使得地下室混凝土在振捣、养护以及防水施工等方面易出现问题；同时，由于地上空间的使用带来的各种荷载，使得地下混凝土往往会产生裂缝。而地下处于一种高水压和细菌、真菌腐蚀的耦合环境，防水材料和混凝土的耐久性易受到损害，这导致地下水易渗入室内，而这一般会造成财产损失，严重时还会导致人员伤亡。

目前常见的地下建筑混凝土修复材料如灌浆料、树脂密封胶等大多都只能实现短期的修复，且施工难度大、费用昂贵，因此，研究出一种毒性小、施工简便、耐久性强、价格较为低廉的耐水压和腐蚀条件的防水材料是当前地下工程的一个关键。

发明内容

针对上述问题，现提供一种毒性小、施工简便、耐久性强的地下建筑混凝土修复方法，以有效解决因混凝土裂缝而带来的渗水问题。

具体技术方案如下：

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，具有这样的特征，包括如下步骤：

1)、将黑料、白料混合均匀，得到聚氨酯树脂，再利用注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，步骤1)中黑料为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)中的一种，白料为聚醚醇，且黑料与白料的重量比为1:(1-2)。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，步骤3)中呋喃改性环氧树脂由呋喃树脂、环氧树脂及填料混合形成，且呋喃树脂、环氧树脂及填料的重量比为10:(40-60):(10-20)。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：

1)、按配比称取呋喃树脂及环氧树脂，将呋喃树脂及环氧树脂混合并加热至70-90℃，搅拌混合均匀，保温备用；

2)、按配比称取填料，并趁热将其加入步骤1)物料中，搅拌混合均匀，即得呋喃改性环氧树脂。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，环氧树脂为E-51；填料为废玻璃粉，且其粒径为25-45μm。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，步骤3)中固化剂由1,6-己二胺、37-40wt％甲醛溶液及腰果酚按重量比116:75:298经曼尼希反应制成，且呋喃改性环氧树脂与固化剂的重量比为50:(20-40)。

上述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，还具有这样的特征，固化剂的制备方法为：按配比将1,6-己二胺和腰果酚混合，搅拌加热至40℃后保温1h，再升温至75℃，缓慢加入甲醛溶液，待甲醛溶液加入完毕后升温至100℃，保温3h以充分反应，抽真空过滤，得固化剂。

上述方案的有益效果是：

1)、本发明中先用发泡聚氨酯迅速堵水止漏，随后再用呋喃改性环氧树脂进行二次修复，试验表明，二次修复中呋喃改性环氧树脂的使用使得原本固化后韧性较低的环氧树脂能够有较强的韧性，且呋喃树脂中具有很强分子稳定性的呋喃环还有利于树脂固化物在地下高水压和腐蚀环境下的稳定性和工作性；

2)、本发明中通过掺加废玻璃粉以增加树脂固化物的韧性以及粘接强度，此外利用固体废弃物作为填料能降低成本，实现消纳固废的目的，具有绿色环保的生态及环境意义；

3)、本发明中选用腰果酚代替常用的苯酚作为Mannich反应物，以有利于反应充分进行的同时还可利用腰果酚中含不饱和双键的碳15直链为固化剂体系提供良好的柔韧性、优异的憎水性和低渗透性，并使得二次修复后的固化体系也具备这一优点，本发明中上述固化剂的使用使得环氧树脂能够在常温、低温以及潮湿的环境下固化，同时也可赋予二次修复后的固化体系同样具有柔韧性良好、憎水性优异、低渗透性的优点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例1

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:1取MDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及40份E-51，混合并加热至70℃，搅拌混合均匀，再加入10份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂的制备方法为：将116份1,6-己二胺和298份腰果酚混合，搅拌加热至40℃后保温1h，再升温至75℃，缓慢加入75份37-40wt％甲醛溶液，待甲醛溶液加入完毕后升温至100℃，保温3h以充分反应，抽真空过滤，得固化剂(以呋喃改性环氧树脂步骤3)中固化剂的加入量为40wt％)。

实施例2

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:1.2取TDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及45份E-51，混合并加热至72℃，搅拌混合均匀，再加入12份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂制备方法与实施例1中相同，且以呋喃改性环氧树脂计步骤3)中固化剂的加入量为48wt％。

实施例3

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:1.4取MDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及50份E-51，混合并加热至72℃，搅拌混合均匀，再加入14份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂制备方法与实施例1中相同，且以呋喃改性环氧树脂计步骤3)中固化剂的加入量为54wt％。

实施例4

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:1.6取TDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及55份E-51，混合并加热至72℃，搅拌混合均匀，再加入12份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂制备方法与实施例1中相同，且以呋喃改性环氧树脂计步骤3)中固化剂的加入量为60wt％。

实施例5

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:1.8取MDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及57份E-51，混合并加热至85℃，搅拌混合均匀，再加入18份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂制备方法与实施例1中相同，且以呋喃改性环氧树脂计步骤3)中固化剂的加入量为70wt％。

实施例6

一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，包括如下步骤：

1)、以重量比1:2取MDI和聚醚醇，混合均匀，得聚氨酯树脂，再通过注浆工艺将聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复；

其中，呋喃改性环氧树脂的制备方法为：取10份呋喃树脂及60份E-51，混合并加热至90℃，搅拌混合均匀，再加入20份废玻璃粉(粒径为25-45μm，由废玻璃破碎、湿磨、烘干后获得)，搅拌混合均匀，得呋喃改性环氧树脂；

其中，固化剂制备方法与实施例1中相同，且以呋喃改性环氧树脂计步骤3)中固化剂的加入量为80wt％。

本发明中参照GB/T 30916-2014对聚氨酯树脂进行性能测试，测试结果如下表所示：

由上表可知，本发明中提供的聚氨酯树脂具有优异的起发速度和固化速度，且固化后固化物密实度高。

本发明中参照标GB/T2571-2008、GB/T2567-2008及GB/T7124-2008对呋喃改性环氧树脂进行性能测试，测试结果如下表所示：

进一步的，本发明中将实施例1-6中制备获得的呋喃改性环氧树脂分别浇筑、凝固后形成的浇注体分别放置于pH＝2的强酸溶液以及pH＝12的强酸溶液中，3天后测试浇筑体性能，结果如下表所示：

由上表可知，本发明提供的呋喃改性环氧树脂固化产物在强酸、强碱溶液中浸泡3天后强度下降不超过10％，可见本发明提供的呋喃改性环氧树脂固化后具有耐酸碱腐蚀、柔韧性良好、憎水性优异、渗透性低、粘结性能优异、可自干的优点。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、将黑料、白料混合均匀，得到聚氨酯树脂，再利用注浆工艺将所述聚氨酯树脂注入混凝土裂缝中，以发泡止水；

2)、将混凝土表面固化后的聚氨酯树脂清理干净；

3)、将呋喃改性环氧树脂及固化剂混合均匀后涂刷于混凝土表面，以对混凝土裂缝进行二次修复。

2.根据权利要求1所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，步骤1)中所述黑料为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种，所述白料为聚醚醇，且所述黑料与所述白料的重量比为1:(1-2)。

3.根据权利要求1所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，步骤3)中所述呋喃改性环氧树脂由呋喃树脂、环氧树脂及填料混合形成，且所述呋喃树脂、所述环氧树脂及所述填料的重量比为10:(40-60):(10-20)。

4.根据权利要求3所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，所述呋喃改性环氧树脂的制备方法为：

1)、按配比称取呋喃树脂及环氧树脂，将所述呋喃树脂及所述环氧树脂混合并加热至70-90℃，搅拌混合均匀，保温备用；

2)、按配比称取填料，并趁热将其加入步骤1)物料中，搅拌混合均匀，即得所述呋喃改性环氧树脂。

5.根据权利要求3或4所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，所述环氧树脂为E-51；所述填料为废玻璃粉，且其粒径为25-45μm。

6.根据权利要求5所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，步骤3)中所述固化剂由1,6-己二胺、37-40wt％甲醛溶液及腰果酚按重量比116:75:298经曼尼希反应制成，且所述呋喃改性环氧树脂与所述固化剂的重量比为50:(20-40)。

7.根据权利要求6所述的高水压和腐蚀条件下地下建筑混凝土修复方法，其特征在于，所述固化剂的制备方法为：按配比将1,6-己二胺和腰果酚混合，搅拌加热至40℃后保温1h，再升温至75℃，缓慢加入甲醛溶液，待甲醛溶液加入完毕后升温至100℃，保温3h以充分反应，抽真空过滤，得所述固化剂。