精品环氧树脂灌浆治理溷凝土裂缝技术.docx

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精品环氧树脂灌浆治理溷凝土裂缝技术

1化学灌浆的技术进步

化学灌浆“ChemicalGrouting”是将一定的化学材料配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，以提高地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术。

即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学浆材解决地基和混凝土缺陷，加固补强、防渗堵漏，保证工程质量的一项特种技术。

1.1环保型浆材开发

1.1.1无毒催化剂的研制

环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好，是固结灌浆常用的浆材。

该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂。

在过去近20年中，对降低环氧浆材胺类固化剂毒性的研究已取得一些成果，国内生产出T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂，对环氧浆材的推广应用起到了较好作用。

1.1.2无溶剂型浆材的开发

环氧树脂一般黏度较大，制成化灌浆材要添加有机溶剂，但很多有机溶剂不但气味难闻，而且有毒副作用（如糠醛），添加后往往会产生环境问题。

因此，人们在研究无毒环氧固化剂的同时，也展开了无溶剂型环氧浆材的研制。

无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展，国产低分子量环氧树脂的黏度仅20～25mPa·s，这为今后无溶剂环氧化灌浆的发展开辟了较好的前景。

1.1.3水介质化灌浆材的研制

水做介质，不用有机溶剂，对化灌浆材的无公害化是很有益的。

今后在水溶性环氧浆材等的开发上将会有较为理想的进展。

1.2新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究

目前我们虽然已有了一些高渗透性的化灌浆材，解决了不少工程难题，但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用，不符合环境标准，对工程地基微细裂隙、断层破碎带、泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要。

这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究进展。

1.3弹性化灌浆材的开发

在工程的变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材，应加强对弹性环氧的研究，以适应工程建设之需。

1.4化学灌浆的标准化工作

化灌行业是一个急待规范的行业，多数企业没有制定企业标准；虽然个别行业对某种化灌浆材制定过施工规范，但没有国家制定的设计规范、施工规范和验收规范，设计单位无规可依；国家建设行政主管部门还没有建立化灌施工企业和专业人员的准入制；国家建设行政主管部门没有制定化灌工程的定额标准。

1.5化学灌浆材料的年需求量

中国水利学会化灌分会曾就某些局部用浆量调查统计来推测市场规模。

该会对2004年沿海8个城市12家化学灌浆企业销售和使用的水玻璃、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸盐等4种浆材量作了粗略统计，总销售价超过1亿元。

若以通常浆材消耗只占化灌工程总费用（包括钻孔、浆材、设备劳务、管理及税费）的1/5计算（一般是1/3～1/10），则推测出化灌市场约有5亿元。

事实上，这仅是所了解的少数城市中仅12家企业的不完全统计。

2环氧树脂浆材的研发历程

我国在化学灌浆材料方面的研究是从20世纪50年代开始的，当时针对长江三峡工程基础加固和混凝土裂缝处理的要求，国家科委立项，由长江科学院、中科院广州化学所等对环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯类材料进行了研究，很快取得了成果。

这些灌浆材料在我国的水利部门得到了广泛的应用，解决了许多工程中的难题，从而推进了化学灌浆材料的研究。

在处理软弱夹层及断层破碎带的化学灌浆材料方面，广东化学研究所、长江科学院等单位作了大量的研究工作。

在环氧树脂方面，选择了低黏度的环氧；在稀释剂方面，对稀释剂进行了预反应和改性，从而改善了浆材的稳定性；在固化剂方面，优选了目前适合于水中固化的高分子胺类，增加了固化剂的韧性，降低体系的毒性；在表面活性剂方面，选择了能够提高浆液渗透性的反应型表面活性剂，使浆液有更好的渗透性。

中国科学院广州化学所先后成功研制了三代高渗透性环氧系列灌浆材料。

青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带，堪称是国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术。

最近几年我国科研工作者利用高分子领域中比较先进的互穿聚合物网络技术（简称IPN）和高分子合金技术研究出一些独创的新型灌浆材料，如环氧-聚氨酯互穿网络灌浆材料。

目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为2大类，共有6大品种系列和上百种品牌产品。

第1类是防渗止水型，包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材4大品种系列。

第2类是补强加固型，包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材2大品种。

环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂3大品种。

国内主要环氧树脂浆材品牌及研发单位有：

SK-1，中国水利水电科学研究院（北京）；中化-798，中科院广州化学研究所；中化-798-3（KH-3），广州科化防水防腐补强有限公司；CW系列，长江委长江科学院（武汉）；HK-G，杭州国电水利电力工程有限公司（原华东院科研所）；JX，中国水电基础局有限公司科研所（天津）；801，湖南省水电设计院科研所（长沙）；SJK-02，广州市金科化灌有限公司；TS系列，广州市台实防水补强有限公司。

市场上环氧树脂浆材国外品牌及代理商有：

Denepox40（比利时），上海遂星工贸有限公司；MC-DUR1264KF（德国），上海先特涂装工程有限公司；INLECTIONRESIN（德国），上海麦斯特建材有限公司；Sikadur752（瑞士），水利部小浪底咨询有限公司。

3环氧树脂浆材厂商的牌号及其

主要物理力学性能实例

3.1Denepox40环氧树脂浆材

混合比：

m（A）∶m（B）=100∶30；生产厂：

比利时deneefconchem公司。

其主要性能指标见表1。

3.3中化-798-3（KH-3）高渗透改性环氧浆材

研制生产单位：

广州科化防水防腐补强有限公司，其胶砂体主要性能指标见表3。

4隧道及地下工程防水堵漏工法

《土木建筑上海市市级工法》（1990-1996年度）一书中，编有《隧道防水堵漏工法》。

该工法在上海地铁一号线区间隧道、延安东路越江隧道、打浦路越江隧道、金山石化总厂进排水隧道等大型工程上得到应用，达到了止水、防水的目的，取得了较好的社会和经济效益。

其中列有“环氧树脂浆料”的工程应用方法，该工法的要点如下。

4.1特点

防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水、止水、防水效果显著。

利用特殊的工艺、材料可对混凝土裂缝进行补强。

适用于各种地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道、地下车库等工程的防水堵漏。

4.2工艺原理

防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。

化学灌浆就是利用手工或机械手段，在压力作用下，将特制的化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使灌浆材料在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。

4.3柔刚结合防水堵漏工艺

防水堵漏工艺程序为：

打毛、割缝、剔槽、抽管、嵌缝、抹面、注浆。

（1）割缝、剔槽

用金刚石锯片混凝土切割机切割，切割宽度4～5cm，沟深5～6cm，然后用冲击电钻剔槽，最后用电铲和人工精修成5～6cm深的沟槽。

（2）抽管、嵌缝

采用Φ14mm的PVC胶管作模，双快水泥或其它快凝水泥压管封缝，进行抽管作业，最后留出引水注浆管。

（3）抹面

抹面防水可按5层抹面防水做法实施。

也可采用氯丁胶聚合物砂浆抹面。

抹面完成后要浇水养护3～4d。

（4）注浆

首先用手掀式注浆泵向引水管压水，然后再压注化学灌浆材料。

待浆液固化后，用小刀割掉预埋引水管，再用双快水泥封闭。

4.4质量要求

防水堵漏质量首先要满足委托方要求，大型的隧道、地下车站、泵站等防水堵漏经施工后的渗漏量应符合国家规范规定。

施工中要及时做好隐蔽工程验收工作。

4.5施工组织

以小型施工队为好，通常由5～8名施工人员组成。

其中需配备1名中等专业技术人员，进行灌浆材料的配制。

施工小队中还应配有电工、机修工各1名。

5《地下防水工程质量验收规范》的衬砌裂缝注浆条文

5.1注浆工程章节中衬砌裂缝注浆的基本内容释义

本规范“衬砌裂缝注浆”专指采用化学注浆的方法，对钢筋混凝土衬砌裂缝进行渗漏水治理的施工质量控制。

防水混凝土结构出现宽度小于2mm的裂缝应选用化学注浆，注浆材料宜采用环氧树脂、聚氨酯、甲基丙烯酸甲酯等浆液；宽度大于2mm的混凝土裂缝要考虑注浆的补强效果，注浆材料宜采用超细水泥、改性水泥浆液或特殊化学注浆。

5.2衬砌裂缝注浆的技术立法着眼点

（1）明确了适用的工程对象为钢筋混凝土衬砌裂缝的渗漏水治理。

（2）按防水混凝土裂缝宽度选用浆材。

（3）规定了5条衬砌裂缝注浆过程质量控制具体内容，规范第7.2.4条规定了衬砌裂缝注浆过程质量控制的要求。

①浅裂缝应骑槽粘埋注浆嘴，必要时沿缝开凿“V”槽并用水泥砂浆封缝；

②深裂缝应骑缝钻孔或斜向钻孔至裂缝深部，孔内埋设注浆管，间距应根据裂缝宽度而定，但每条裂缝至少有1个进浆孔和1个排气孔；

③注浆嘴及注浆管应设于裂缝的交叉处、较宽处及贯穿处等部位；对封缝的密封效果应进行检查；

④采用低压低速注浆，化学注浆压力宜为0.2～0.4MPa，水泥浆灌浆压力宜为0.4～0.8MPa；

⑤注浆后待缝内浆液初凝而不外流时，方可拆下注浆嘴并进行封口抹平。