化工原理——堵漏材料綜述

1、第第5 5章章 堵漏材料堵漏材料u發(fā)展史 修補(bǔ)堵漏技術(shù)的發(fā)展至今已有一百多年的歷史。 1964年，德國(guó)首先用水泥漿對(duì)井壁進(jìn)行加固處理，其后各種水泥修補(bǔ)堵漏材料相繼出現(xiàn)。 由于水泥顆粒較粗，只能用于寬度為0.5毫米 的裂縫修補(bǔ)（一般認(rèn)為裂縫寬度應(yīng)為材料顆粒直徑的 35倍）。 采用震動(dòng)磨細(xì)或篩分辦法提高顆粒細(xì)度使水泥漿液的可灌裂縫寬度下降到0.050.09毫米，但其粘度隨之增大，可灌性下降。 我國(guó)自六十年代采用化學(xué)灌漿技術(shù)，雖然研究應(yīng)用的時(shí)間不長(zhǎng)，但目前已成為修補(bǔ)混凝土構(gòu)筑物裂縫和堵漏的重要措施。堵漏材料分類 剛性快凝快硬堵漏材料 用于抹面防水工程快速堵漏止水。 在普通水泥中摻入一定的促凝劑或采用

2、快凝快硬水泥，利用其快速硬化的特點(diǎn)。 灌漿材料 對(duì)巖體或結(jié)構(gòu)裂縫和孔洞進(jìn)行壓力灌注，堵塞裂縫和孔洞所使用的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料。用于巖體及結(jié)構(gòu)等堵漏、加固 。5.1 5.1 剛性快凝快硬堵漏材料剛性快凝快硬堵漏材料u 剛性快凝快硬堵漏材料分類（按調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間的方式） 硅酸鈉系堵漏劑 粉狀堵漏劑 凝結(jié)時(shí)間對(duì)剛性快凝快硬堵漏材料施工操作及堵漏止水效果有很大影響。凝結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 材料未凝結(jié)硬化前被水帶走 堵漏效果差;凝結(jié)時(shí)間過(guò)短 難施工 摻以水玻璃為主要成分的促凝劑 或使用快凝快硬水泥，可縮短凝結(jié)時(shí)間，為其施工創(chuàng)造條件 。 u 硅酸鈉系堵漏劑 指以普通水泥為基材，摻入以水玻璃（硅酸鈉）為主要成分的硅酸鈉系防

3、水劑，拌制而成的剛性堵漏材料。u 硅酸鈉系堵漏劑分類 硅酸鈉系防水劑是用一定量硅酸鈉、適量水和數(shù)種礬類配制成而的一種促凝防水劑。 根據(jù)硅酸鈉系防水劑命名，常用的有二礬、三礬、四礬、五礬及快燥精等品種。5.1.1 5.1.1 硅酸鈉系堵漏劑硅酸鈉系堵漏劑五礬防水劑表5.1 五礬防水劑的配合比化學(xué)名稱俗稱化學(xué)式顏色配合比（質(zhì)量）硫酸銅藍(lán)礬CuSO45H2O藍(lán)色1重鉻酸鉀紅礬K2Cr2O7橙紅色1硫酸鋁鉀明礬KAl(SO4)212H2O白色1硫酸鉻鉀黑礬KCr(SO4)212H2O深紫紅色1硫酸亞鐵綠礬FeSO4H2O淡藍(lán)綠色1硅酸鈉水玻璃Na2OnSiO2無(wú)色400水H2O無(wú)色60硅酸鈉系防水劑據(jù)

4、配制時(shí)采用的礬類多少，防水劑被定名為二礬、三礬、四礬、五礬防水劑。 五礬防水劑配制 按表5.1中比例取水，并加熱到100，把除水玻璃以外的其它材料放入熱水中，不斷攪拌并繼續(xù)加熱，直至全部固體材料溶解，冷卻至55左右，再倒入水玻璃中攪拌均勻，約半小時(shí)后即成草綠色的五礬防水劑。 注意l 配制時(shí)藍(lán)礬和紅礬必不可少。采用礬類越多，防水劑性能越穩(wěn)定，堵漏止水效果越好。l 水玻璃：模數(shù)為2.42.6，相對(duì)密度1.391.4 水玻璃模數(shù)對(duì)堵漏材料凝結(jié)時(shí)間影響較大。 模數(shù)過(guò)大 與水泥拌合后凝結(jié)硬化快 難操作 模數(shù)過(guò)小 速凝效果差，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng) 應(yīng)用 以水泥:五礬防水劑1：0.50.6或1：0.80.9配比將水泥

5、與五礬防水劑攪拌均勻即可使用。 快燥精防水劑u 快燥精防水劑 以硅酸鈉為基本原料，摻入適量硫酸鈉、熒光粉（硫化鋅）和水即成。 表5.2 快燥精防水劑的配合比組分水玻璃（波美度40。）硫酸鈉硫化鋅水質(zhì)量比20020.00114表5.3 快燥精配合比與凝結(jié)時(shí)間（25）配合比凝結(jié)時(shí)間水泥(g)砂(g)水(g)快燥精(g)11 min內(nèi)1005025 min內(nèi)1002030330 min內(nèi)1003515460 min內(nèi)500100028070快燥精配制和應(yīng)用u 水的處理 配制快燥精防水劑的水需要經(jīng)過(guò)處理方可使用。 將明礬10kg、氨水9kg倒入380kg水中，攪拌至明礬顆粒完全溶解為止，將水反復(fù)澄清成

6、清水備用。u 快燥精防水劑應(yīng)隨配隨用u 應(yīng)用 快燥精配制的堵漏材料，適用于地下室等構(gòu)筑物防水堵漏及搶修小型不受荷載的混凝土工程。但不能摻入混凝土內(nèi)作防水混凝土承重結(jié)構(gòu)使用。u 硅酸鈉系堵漏材料的特性 施工不便，促凝組分一般需單獨(dú)加工，在現(xiàn)場(chǎng)與水泥拌合后方可使用。 快凝快硬，凝結(jié)時(shí)間夏季約為35s，冬季約為1min。凝結(jié)太快，往往拌合不均，質(zhì)量難以保證； 收縮性較大，堵水后周邊常滲水，需二次堵漏，防水效果差（目前這類材料使用不多）。u 硅酸鈉系堵漏劑應(yīng)用 適用于地下室、水池、基礎(chǔ)坑、溝道等構(gòu)筑物的孔洞修補(bǔ)、較寬裂縫滲漏水及大面積漏水的修補(bǔ)。u 按其生產(chǎn)方式不同，粉狀堵漏劑分 合成堵漏劑 普通水泥

7、中摻無(wú)機(jī)防水組分混合而成。 合成堵漏劑近年來(lái)使用較廣，如堵漏靈、堵漏停、防水寶、901速效堵漏劑、水不漏等。 快速堵漏水泥：特種水泥類。 如雙快水泥等。5.1.2 粉狀堵漏劑一、合成堵漏劑u 組成 以普通水泥為基材，加入一種或多種無(wú)機(jī)防水基材混合而成,與水拌和后具有防水防滲的性能。u 特性 無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)配制，只需加入20%30%的水拌合后即可使用。 粘結(jié)能力強(qiáng)，耐高、低溫性較好，不易老化。 施工簡(jiǎn)便，迎（背）水面、潮濕基面施工，帶水堵漏，可達(dá)立刻止水效果。 金湯水不漏 粉末狀無(wú)機(jī)高效抗?jié)B堵漏防水材料。 由主料、石英粉、多種外加劑以及高標(biāo)號(hào)特種水泥，混合均勻而成。具有無(wú)毒、無(wú)味、耐久性好、耐燃、耐堿

8、、耐腐蝕等特性，只需與水調(diào)和后即可使用。二、快速堵漏水泥u 品種 快凝快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬氟鋁酸鹽、硫鋁酸鹽水泥等。u 組成 快速堵漏水泥是特種水泥類的新型堵漏材料。它是用特定原料經(jīng)高溫煅燒，生成含有水化硬化時(shí)具有膨脹特性礦物組分的燒結(jié)料，經(jīng)粉磨而成。u 特性 除具有合成堵漏劑的特性外： 集快凝快硬和膨脹抗收縮于一體。具有凝結(jié)硬化快、小時(shí)強(qiáng)度高、膨脹不收縮等特性。 抗?jié)B性好，粘結(jié)強(qiáng)度高。堵水耐久性可靠。5.2 灌漿材料一、作用 灌漿材料就是將一定的無(wú)機(jī)材料或有機(jī)高分子材料配制成具有特定性能要求的漿液，用壓送設(shè)備將其灌入構(gòu)筑物、地層或圍巖等的裂縫及孔洞內(nèi)，漿液以填充、滲透、擠壓等方式將裂縫中

9、水及空氣排除，填充其空隙，漿液通過(guò)凝結(jié)、固化使原來(lái)較松散的結(jié)構(gòu)膠結(jié)在一起，形成一個(gè)強(qiáng)度高、抗?jié)B性好的整體，達(dá)到防滲堵漏的目的。二、分類 按其漿液的顆粒分類分： 水泥類（顆粒型）灌漿材料 化學(xué)類（非顆粒型）灌漿材料u對(duì)灌漿材料的性能要求 應(yīng)具有較好的可注性、良好的粘接性、抗?jié)B性、耐久性和化學(xué)穩(wěn)定性，固結(jié)收縮小，無(wú)毒，對(duì)環(huán)境污染小。 1838年科林首次用波特蘭水泥作灌漿材料加固法國(guó)魯布斯（Grosbois）大壩，國(guó)內(nèi)用水泥系灌漿材料已有幾十年歷史，至今仍是應(yīng)用較廣泛的灌漿材料之一。u 水泥類漿液分類 普通水泥漿液 摻入外加劑改性的水泥漿液 超細(xì)水泥漿液 5.2.1 5.2.1 水泥系灌漿材料水泥系

10、灌漿材料普通水泥灌漿材料的特點(diǎn)u 優(yōu)點(diǎn) 凝結(jié)強(qiáng)度高； 材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低； 環(huán)保（化學(xué)類灌漿材料普遍有毒） 運(yùn)輸貯存方便、施工工藝簡(jiǎn)單。u 缺點(diǎn) 漿液顆粒較粗，滲透性能比化學(xué)漿液差，向微細(xì)裂隙體灌漿時(shí)，其防滲固結(jié)加固效果很差； 凝結(jié)固化時(shí)間較長(zhǎng)，在有一定流速的滲漏水部位灌漿時(shí)很容易在其凝結(jié)硬化前被水稀釋或帶走，只適宜灌注不存在流動(dòng)水條件的混凝土裂縫和其它較大缺陷的修補(bǔ)。 適合于圍巖注漿、回填注漿、襯砌內(nèi)注漿和寬度大于2mm的混凝土裂縫注漿。 項(xiàng)項(xiàng) 目目 普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 磨細(xì)水泥磨細(xì)水泥 濕磨細(xì)水泥濕磨細(xì)水泥 平均粒徑（平均粒徑（D D5050，mm） 202025 25 8 8

11、 6 6 比表面（比表面（cmcm2 2/g/g） 3250 3250 6300 6300 8200 8200 裂縫注漿水泥的細(xì)度裂縫注漿水泥的細(xì)度 超細(xì)水泥灌漿材料及速凝劑、早強(qiáng)劑、塑化劑等外加劑的摻加賦予了水泥系灌漿材料新特性，使水泥系灌漿材料獲得了新的發(fā)展。 一、超細(xì)水泥灌漿材料1生產(chǎn) o 為克服普通水泥灌漿材料對(duì)微小裂縫處理效果不良的缺點(diǎn)，超細(xì)水泥灌漿材料應(yīng)運(yùn)而生。o 超細(xì)水泥灌漿材料其顆粒細(xì)化，顆粒平均粒徑為210m，比表面積600m2/kg。o 施工實(shí)踐表明：超細(xì)水泥灌漿材料具有與化學(xué)漿液大致相同的滲透能力，其漿液的可灌性主要決定于漿液的流動(dòng)性和粒子的粒徑。o 根據(jù)國(guó)內(nèi)外灌漿經(jīng)驗(yàn)，

12、水泥粒子粒徑與可灌性的關(guān)系為： NR = B / D95 式中：B裂隙寬度； D9595%的水泥粒子粒徑小于該值。o 一般認(rèn)為NR 35時(shí)，漿液的可灌性好。我國(guó)生產(chǎn)的超細(xì)水泥灌漿材料能灌入0.45mm的微細(xì)裂隙。u 特點(diǎn) 超細(xì)水泥顆粒粒徑小，需水量非常大。 常加入高效減水劑降低其顆粒吸附水量，改善漿液流動(dòng)性。 硬化體收縮較大。 通常摻入微膨脹組分，使?jié){液在凝結(jié)硬化過(guò)程產(chǎn)生微膨脹。 凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。 摻入硅酸鈉溶液混合灌注可調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。根據(jù)漿液所需凝結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)短，摻入適量硅酸鈉溶液，兩種漿液在灌注點(diǎn)混合后立即進(jìn)行灌注，漿液能迅速凝結(jié)硬化。 良好的可灌性，價(jià)格相對(duì)低廉，經(jīng)久耐用，結(jié)石強(qiáng)度高，對(duì)環(huán)境無(wú)

13、污染等。u 應(yīng)用 適于建造地下建筑的防水帷幕、抗?jié)B堵漏、截?cái)酀B水源和整體抗?jié)B堵漏等，在水電、地鐵、隧道等工程中將會(huì)得到較廣泛的應(yīng)用。 隨著超細(xì)水泥生產(chǎn)成本的降低和人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，具有一定毒性的化學(xué)灌漿材料將逐漸為超細(xì)水泥灌漿材料所代替。二、水泥水玻璃灌漿材料u 水泥水玻璃灌漿材料 是將水玻璃溶液與水泥漿液按一定比例配制的灌漿材料。u 特性（與水泥灌漿材料比） 凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)方便：根據(jù)需要在數(shù)秒至數(shù)十分鐘之間調(diào)節(jié)。 強(qiáng)度（高于純水泥灌漿材料）和凝結(jié)硬化率提高（可達(dá)100）。 既具有顆粒灌漿材料的優(yōu)點(diǎn)，又兼有化學(xué)灌漿材料的特色，用途較廣、使用效果較好。 u 配制 主要考慮滿足凝結(jié)時(shí)間和硬化體強(qiáng)度

14、要求。 水泥漿液濃度（水灰比）：水泥是主要強(qiáng)度來(lái)源。 水玻璃濃度：主要調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)硬化過(guò)程。 水玻璃濃度太低，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間能力有限，硬化強(qiáng)度低；濃度太高，漿液粘度大，可灌性差。 水泥漿液與水玻璃溶液的配比 分別進(jìn)行水泥漿液配制和水玻璃稀釋，然后按比例混合配分別進(jìn)行水泥漿液配制和水玻璃稀釋，然后按比例混合配制。根據(jù)施工需要，還可在水泥水玻璃灌漿材料中摻入一制。根據(jù)施工需要，還可在水泥水玻璃灌漿材料中摻入一定的定的速凝劑速凝劑或或緩凝劑緩凝劑，以縮短或延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間。，以縮短或延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間。 水灰比越小，水玻璃濃度越大，水玻璃的比例越高，則其凝結(jié)時(shí)間越短，凝結(jié)固化體強(qiáng)度發(fā)展越迅速，早期強(qiáng)度越高。表表

15、5.6 5.6 水泥水玻璃灌漿材料的配合比水泥水玻璃灌漿材料的配合比原材料原材料品質(zhì)要求品質(zhì)要求作用作用用量用量灌漿材料性能灌漿材料性能水泥水泥普硅水泥或礦渣硅酸普硅水泥或礦渣硅酸鹽水泥鹽水泥主劑主劑1 1凝結(jié)時(shí)間數(shù)秒凝結(jié)時(shí)間數(shù)秒到數(shù)十分鐘；到數(shù)十分鐘；抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度5 520 MPa20 MPa水玻璃水玻璃模數(shù)：模數(shù)：2.42.43.43.4，密，密度：度：1.261.261.45g/cm1.45g/cm3 3主劑主劑0.50.51 1氫氧化鈣氫氧化鈣工業(yè)品工業(yè)品速凝劑速凝劑0.050.050.200.20磷酸氫二鈉磷酸氫二鈉工業(yè)品工業(yè)品緩凝劑緩凝劑0.010.010.030.035.2.

16、2 5.2.2 化學(xué)灌漿材料化學(xué)灌漿材料u 化學(xué)灌漿材料（采用化學(xué)溶液配制） 又稱無(wú)顆粒灌漿材料，是將化學(xué)藥品制成的漿液，采用一定壓送設(shè)備灌入構(gòu)筑物的縫隙中，凝結(jié)硬化后可起到防水堵漏作用。u 品種 聚氨酯類灌漿材料 環(huán)氧樹脂類灌漿材料 丙稀酰胺類灌漿材料 甲基丙烯酸甲脂灌漿材料等u 按其性能與用途大致分 防滲止水型包括水玻璃、丙烯酸鹽、聚氨酯和木質(zhì)素漿材 補(bǔ)強(qiáng)加固型 包括環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸甲酯漿材。o 水玻璃漿材又分：堿性、酸性o 聚氨酯漿材又分：油溶性、水溶性o 環(huán)氧樹脂漿材又分：非活性稀釋劑、活性稀釋劑 及呋喃樹脂。品牌研發(fā)單位SK-1北京中國(guó)水科院JX天津基礎(chǔ)公司科研所HK杭州華東院科

17、研所中化798廣州中科院化學(xué)所CW武漢長(zhǎng)江委長(zhǎng)江科學(xué)院表1 國(guó)內(nèi)常用環(huán)氧漿材品牌及研發(fā)單位表2 國(guó)內(nèi)常用聚氨酯漿材品牌及研發(fā)單位品牌研發(fā)單位PM天津大學(xué)LW華東院科研所HW華東院科研所TZS上海隧道公司u 特點(diǎn)（與水泥灌漿材料比） 它是溶液，而且是真溶液，永不分層，無(wú)沉淀； 粘度很低，有些漿材粘度甚至接近于水； 固化或膠凝時(shí)間可人為控制； 可用泵灌入裂縫，充填裂隙，堵截滲漏水，具有原位修復(fù)止水結(jié)構(gòu)或單獨(dú)構(gòu)建防滲帷幕之功能，特別適用于地下隱蔽工程； 固化或膠凝時(shí)體積收縮很??； 固化物或膠凝體本身不滲水、耐久性良好。大壩、水庫(kù)、涵閘等基礎(chǔ)防滲帷幕和地基加固；大堤、渠道、渡槽等的防滲堵漏及加固；核電

18、站等的封閉止水防滲和地基加固；地下建筑物（如地鐵、人防、隧道等）的防滲、堵漏止水、地基加固和裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固；礦山、工廠有毒廢渣、廢水和城市垃圾場(chǎng)等截滲工程的防滲帷幕；應(yīng)用應(yīng)用礦井建設(shè)中的涌水堵漏、流沙治理及對(duì)軟弱地層加固、穩(wěn)定的預(yù)灌漿；石油鉆井開采中的堵漏止水、鉆孔護(hù)壁加固和驅(qū)油；橋基加固及橋體裂縫補(bǔ)強(qiáng)；機(jī)場(chǎng)和停機(jī)坪、公路和鐵路特殊路段的軟弱地層加固、防滲和混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固；江河海港港工建筑物（如碼頭、船閘、防波堤等）的基礎(chǔ)防滲和加固。 能用水泥漿材解決工程防滲加固問(wèn)題的絕不用化灌漿材；在滿足工程防水基本要求的前提下，選用化學(xué)灌漿材應(yīng)首選無(wú)環(huán)境污染的水玻璃漿材；選用其它防水化學(xué)灌漿材應(yīng)選用無(wú)公

19、害產(chǎn)品，并注意不要任意擴(kuò)大應(yīng)用范圍及用量；對(duì)含有毒化合物的化學(xué)灌漿材建議停用、禁用，盡快研究尋找替代用品。 選擇與應(yīng)用化學(xué)灌漿材中防止污染的四條原則選擇與應(yīng)用化學(xué)灌漿材中防止污染的四條原則 聚氨酯類化學(xué)灌漿材料在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)，80年代得到大量應(yīng)用的一類高分子灌漿材料。 u 分類 水性聚氨酯灌漿材料 油性聚氨酯灌漿材料 彈性聚氨酯灌漿材料 彈性好、強(qiáng)度高、粘結(jié)能力強(qiáng)，適于做變形縫或在反復(fù)變形情況下混凝土裂縫的灌縫處理。一、聚氨酯類灌漿材料一、聚氨酯類灌漿材料u油性聚氨酯灌漿材料油性聚氨酯灌漿材料組成表表5.7 5.7 氰凝灌漿材料的配合比氰凝灌漿材料的配合比材料名稱材料名稱規(guī)格規(guī)格作

20、用作用配合比（質(zhì)量比）配合比（質(zhì)量比）加料加料順序順序預(yù)聚體預(yù)聚體主劑主劑1001001001001 1硅油硅油2012015050號(hào)號(hào)表面活性劑表面活性劑1 12 2吐溫吐溫8080號(hào)號(hào)乳化劑乳化劑1 13 3鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二丁酯工業(yè)用工業(yè)用增塑劑增塑劑10101 15 54 4丙酮丙酮工業(yè)用工業(yè)用溶劑溶劑5 520205 5二甲苯二甲苯工業(yè)用工業(yè)用溶劑溶劑1 15 56 6三乙胺三乙胺試劑試劑催化劑催化劑0.70.73 30.30.31 17 7有機(jī)錫有機(jī)錫催化劑催化劑0.150.150.50.58 8 生成不溶于水的凝膠狀固結(jié)體堵塞滲漏通道。 利用異氰酸基的高度活性，與多元醇

21、反應(yīng)生成端NCO預(yù)聚體，一經(jīng)與水接觸，發(fā)生擴(kuò)鏈、發(fā)泡、支化及交聯(lián)反應(yīng)，生成不溶于水的凝膠狀固結(jié)體，從而堵塞滲漏通道，起到堵水和提高地層強(qiáng)度的作用。 反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體促使形成更緊密固結(jié)體。 反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，在未溢出情況下，產(chǎn)生較大的內(nèi)壓力，一方面推動(dòng)漿液向孔隙、裂縫內(nèi)部深入擴(kuò)散，密實(shí)填充，并擠壓漿液使之與周圍界面緊密結(jié)合，形成更緊密固結(jié)體。防水原理特性 漿液不會(huì)被水稀釋或沖走 氰凝灌漿材料若不遇水是穩(wěn)定的，遇水則立即反應(yīng)，故漿 液不會(huì)被水稀釋或沖走。 漿液具有較強(qiáng)的擴(kuò)散填充能力 異氰酸基團(tuán)遇水反應(yīng)放出大量的CO2氣體，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力使 漿液具有較強(qiáng)的擴(kuò)散填充能力。 聚合時(shí)間不受限制，可用單液灌

22、漿，施工較簡(jiǎn)單。 固結(jié)體化學(xué)穩(wěn)定性高，耐酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑，固結(jié)體強(qiáng)度大，具有良好抗?jié)B和耐久性。 應(yīng)用 適于建筑物和地下混凝土工程的三縫（變形縫、施工縫、結(jié)構(gòu)適于建筑物和地下混凝土工程的三縫（變形縫、施工縫、結(jié)構(gòu)縫）縫）堵漏堵漏、建筑物、建筑物地基加固地基加固、電站壩基、電站壩基裂縫堵漏裂縫堵漏與補(bǔ)強(qiáng)及油井選擇與補(bǔ)強(qiáng)及油井選擇性性堵水堵水等。等。u水性聚氨酯灌漿材料 水性聚氨酯灌漿材料 由環(huán)氧乙烷或環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷開環(huán)共聚的聚醚與異氰酸酯合成的預(yù)聚體，摻加一定外加劑制得的不溶于水的單組分灌漿材料。 水溶性聚氨酯預(yù)聚體組成和配比 高強(qiáng)度漿液預(yù)聚體：將環(huán)氧乙烷聚醚與環(huán)氧丙烷聚醚和甲苯二異氰酸酯

23、同時(shí)反應(yīng)制得的預(yù)聚體。 低強(qiáng)度漿液預(yù)聚體：先制得環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的混合聚醚，然后再與甲苯二異氰酸酯反應(yīng)生成預(yù)聚體。 水性聚氨酯灌漿材料的兩種預(yù)聚體組成見表5.8。水性聚氨酯灌漿材料的組成、配合比及主要性能見表5.9所示。表表5.9 5.9 水性聚氨酯灌漿材料漿液組成水性聚氨酯灌漿材料漿液組成原原 料料作作 用用用量用量（質(zhì)量比）（質(zhì)量比）凝結(jié)凝結(jié)時(shí)間時(shí)間（minmin）壓縮強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度（MPaMPa）甲苯二異氰酸酯甲苯二異氰酸酯制成預(yù)聚體，為制成預(yù)聚體，為主劑主劑1 122，可，可調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)1.01.0聚醚聚醚鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二丁酯溶劑溶劑0.150.50.150.5丙酮丙酮溶劑溶劑

24、0.510.512 2，4 4二氨基甲苯二氨基甲苯催化劑催化劑適量適量水水溶劑兼參與反應(yīng)溶劑兼參與反應(yīng)510510特性 粘度較小，可灌性好（漿液能均勻地分散或溶解在大量水中）。 有良好的變形能力，止水性好，具有一定粘結(jié)強(qiáng)度（凝膠后形成含水的彈性固體）。 抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B能力略小于油性聚氨酯灌漿材料。 易溶于水，親水性好（遠(yuǎn)高于其它化學(xué)灌漿材料） 堵流動(dòng)水性能優(yōu)（流動(dòng)的水不會(huì)將漿液沖散，反而可增大固結(jié)物的面積）。 應(yīng)用 適于動(dòng)力地層堵涌水、地質(zhì)表面防護(hù)、松軟地層加固等。o 葛洲壩電站一期工程護(hù)坦止水系統(tǒng)滲漏事故的修復(fù) 一次用彈性聚氨酯漿材20余t;o 上海地鐵4號(hào)線塌方冒水事故 僅止水一項(xiàng)用聚氨酯

25、漿材就達(dá)102 t；o 三峽工程近幾年防滲堵漏和地基加固應(yīng)用各種化學(xué)灌漿材料570多t；o 廣東一家化灌企業(yè)，去年僅在桂、粵、湘公路修復(fù)工程的路基加固防滲中就用了水玻璃漿材2 000 t以上。 環(huán)氧樹脂類灌漿材料 由環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑等配制的一類灌漿材料。 固化劑：能使環(huán)氧樹脂在低溫和潮濕環(huán)境下固化。 稀釋劑：降低環(huán)氧樹脂漿液粘度，提高其可灌性。 稀釋劑摻入會(huì)引起固結(jié)環(huán)氧樹脂物理力學(xué)性能的下降。非活性稀釋劑摻量過(guò)多會(huì)引起固化環(huán)氧樹脂的收縮，降低其粘結(jié)能力。 稀釋劑的選擇和用量應(yīng)根據(jù)灌漿時(shí)所需的漿液粘度、滲透性、灌漿時(shí)間等來(lái)確定。 環(huán)氧樹脂類灌漿材料環(huán)氧樹脂類灌漿材料常用的稀釋劑l 活性類

26、稀釋劑 能和環(huán)氧樹脂直接發(fā)生反應(yīng)。如甘油環(huán)氧樹脂等。l 非活性稀釋劑 不能和環(huán)氧樹脂反應(yīng)，固化后隨時(shí)間推移慢慢揮發(fā)出來(lái)。如丙酮、糠醛等。 增塑劑 可提高固化環(huán)氧樹脂的韌性、抗沖擊強(qiáng)度及抗凍性。常用的增塑劑：l 低分子酯類：磷酸三苯酯、鄰苯二甲酸酯類等。l 大分子類：既具有固化劑的作用，又有一定親水 性，可提高環(huán)氧樹脂在潮濕環(huán)境中的粘結(jié)能力。如聚酰胺樹脂、液態(tài)聚硫橡膠等。 親水劑 高濕度環(huán)境中的灌漿材料需具有一定親水性，才能與潮濕環(huán)境中的構(gòu)筑物形成較好的粘結(jié)。 加入適量三聚氰酸環(huán)氧樹脂和潛性酮亞胺固化劑，可改善普通環(huán)氧樹脂灌漿材料的親水性。酮亞胺 ：干燥狀態(tài)下對(duì)環(huán)氧樹脂無(wú)固化作用，僅在潮濕條件下才發(fā)生固化反應(yīng)，可預(yù)先配制成漿液，便于施工操作。 由酮亞胺與混合樹脂（三聚氰酸環(huán)氧樹脂、普通環(huán)氧樹脂）等配制的環(huán)氧樹脂灌漿材料在潮濕環(huán)境具有較好的固化性能，