水利工程論文-我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展與展望.doc

水利工程論文-我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展與展望摘要：結(jié)合水電工程建設(shè),概述了50年來(lái),我國(guó)化學(xué)灌漿材料、技術(shù)及設(shè)備,從無(wú)到有的發(fā)展及應(yīng)用成果.并根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀,分析了我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)近期發(fā)展的方向.即開(kāi)發(fā)推廣無(wú)公害、耐久性好、適應(yīng)工程各種要求,且價(jià)格低廉的化學(xué)灌漿材料；改進(jìn)提高化學(xué)灌漿技術(shù)；促使化學(xué)灌漿設(shè)備、儀器生產(chǎn)的定型化、系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)?；恢朴喕嗍┕ひ?guī)程、規(guī)范和全國(guó)性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等.關(guān)鍵詞：化學(xué)灌漿無(wú)公害環(huán)氧樹(shù)脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學(xué)灌漿泵1我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展成績(jī)化學(xué)灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學(xué)材料(無(wú)機(jī)或有機(jī)材料)配制成真溶液,用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)地基處理和混凝土修補(bǔ)技術(shù).即化學(xué)灌漿是化學(xué)與工程相結(jié)合,應(yīng)用化學(xué)科學(xué)和化學(xué)漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲堵漏),保證工程的順利進(jìn)行或借以提高工程質(zhì)量的一項(xiàng)工程技術(shù).隨著化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,現(xiàn)己成為現(xiàn)代工程中頗具特色且不可或缺的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)國(guó)外化學(xué)灌漿最初是適應(yīng)于地基處理和采礦業(yè)發(fā)展的需求而發(fā)展起來(lái)的,其可靠性得到公認(rèn)并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國(guó)的化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用與研究起步較晚,但發(fā)展較快并有自已的獨(dú)創(chuàng).如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進(jìn)行化學(xué)灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來(lái)，我國(guó)在化學(xué)灌漿技術(shù)這個(gè)小領(lǐng)域取得了成績(jī)3，主要表現(xiàn)在以下方面：(1)化學(xué)灌漿從無(wú)到有，從小到大發(fā)展起來(lái)，已成為我國(guó)現(xiàn)代工程技術(shù)不可或缺的一個(gè)組成部分(2)國(guó)外有的常用化學(xué)灌漿漿材品種，我國(guó)基本上都已開(kāi)發(fā)出來(lái)（如環(huán)氧1、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹(shù)脂、鉻木素等）(3)化學(xué)灌漿漿材品種開(kāi)發(fā)中還有一些獨(dú)創(chuàng).如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環(huán)氧聚氨酯,丙烯酸酯聚氨酯等互穿網(wǎng)絡(luò)灌漿材料(4)化學(xué)灌漿設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)已基本能適應(yīng)和滿足國(guó)內(nèi)化灌工程的要求8.如化學(xué)灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等(5)化學(xué)灌漿技術(shù)已在國(guó)內(nèi)水電（大壩、堤防、水庫(kù)、電站）、建筑（地上、地下、人防）、交通（公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)）和采礦等四大部門(mén)得到推廣應(yīng)用(6)化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用已解決了許多工程難題，取得良好的效益.以水利為例，如三峽4、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬(wàn)安等水利樞紐都是采用化學(xué)灌漿技術(shù)解決一些工程技術(shù)難題的典型例子(7)化學(xué)灌漿已從工程完建后的應(yīng)用，發(fā)展到工程興建前設(shè)計(jì)中就采用.如三峽化灌帷幕預(yù)計(jì)15000米，化灌加固地基預(yù)計(jì)3000米(8)化學(xué)灌漿技術(shù)在一些方面已具國(guó)際先進(jìn)水平，如青海龍羊峽大壩采用中化798環(huán)氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環(huán)氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥化學(xué)復(fù)合灌漿技術(shù)均堪稱國(guó)際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進(jìn)技術(shù)(9)化學(xué)灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新67.如漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等(10)化學(xué)灌漿技術(shù)出版物取得豐收.自上世紀(jì)八十年代以來(lái)己出版專著十余部.包括水利學(xué)報(bào)、水利水電技術(shù)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)在內(nèi)的全國(guó)132家科技期刊都選登化學(xué)灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇以上十個(gè)方面成績(jī),足以說(shuō)明我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展水平.此外,全國(guó)研究化學(xué)灌漿技術(shù)的工程科技人員已成立了中國(guó)水利學(xué)會(huì)化學(xué)灌漿分會(huì),現(xiàn)掛靠在長(zhǎng)江科學(xué)院.追溯到1968年,學(xué)會(huì)己舉行過(guò)16次學(xué)術(shù)交流活動(dòng),出版了7部論文集,這些學(xué)術(shù)活動(dòng)對(duì)推動(dòng)我國(guó)化學(xué)灌漿材料的研發(fā)和化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展起了很好的作用2.化學(xué)灌漿技術(shù)近期發(fā)展展望我國(guó)化學(xué)灌漿技術(shù)近期應(yīng)在前50年的基礎(chǔ)上更具活力的繼續(xù)向前發(fā)展,而無(wú)公害、耐久性好、適應(yīng)工程各種苛刻要求且價(jià)格低廉的化學(xué)灌漿漿材的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和推廣；化學(xué)灌漿技術(shù)的研究、改進(jìn)和提高；化學(xué)灌漿設(shè)備、儀器生產(chǎn)的定型化、系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)?；爱a(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提高等必然是其發(fā)展方向2.1.無(wú)公害漿材的開(kāi)發(fā)(1)無(wú)毒催化劑的研制.環(huán)氧樹(shù)脂漿材粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,因此是固結(jié)灌漿最常用的漿材.該漿材毒副作用主要來(lái)自所采用的固化劑和溶劑.在過(guò)去的近20年中,對(duì)環(huán)氧漿材胺類固化劑的降低毒性研究己取得一些成果,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)出商品名為T(mén)31、810、X-89、CD等毒副作用較低的一批改性胺類固化劑,對(duì)環(huán)氧漿材的推廣應(yīng)用起了較好作用,今后還應(yīng)朝這個(gè)方向繼續(xù)努力(2)無(wú)溶劑型漿材的開(kāi)發(fā).環(huán)氧樹(shù)脂一般粘度都較大,制成化灌漿材一般都要添加有機(jī)溶劑,但很多有機(jī)溶劑不但氣味難聞,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題.因此,人們?cè)谘芯繜o(wú)毒副作用環(huán)氧固化劑的同時(shí),也展開(kāi)了無(wú)溶劑型環(huán)氧漿材的研制.無(wú)溶劑型環(huán)氧漿材的研究將得益于環(huán)氧樹(shù)脂工業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)一些化工廠生產(chǎn)的低分子量環(huán)氧樹(shù)脂粘度僅為20-25mPa.s.,這對(duì)今后無(wú)溶劑環(huán)氧化灌漿材的發(fā)展開(kāi)辟了較好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等樹(shù)脂開(kāi)發(fā)成無(wú)溶型漿材己呈現(xiàn)出更加美好的前景,值得努力探索(3)水做介質(zhì)的化灌漿材的研制.水做介質(zhì),不用有機(jī)溶劑,對(duì)化灌漿材的無(wú)公害化是很有益的.過(guò)去已開(kāi)發(fā)了LW、HW等為數(shù)不多的水溶性聚氨酯漿材,今后對(duì)水溶性漿材應(yīng)放開(kāi)視野,相信在有機(jī)或無(wú)機(jī)水溶性漿材開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上將會(huì)呈現(xiàn)出較為理想的進(jìn)展(4)某些已有漿材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗?jié)B性好的丙凝化灌漿材污染水質(zhì),引起飲水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸鹽漿材得到發(fā)展,但其主要成分丙烯酸鎂仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸鹽漿材中加入鈣鹽和適量的某種拮抗劑,卻使其毒副作用下降到僅為丙凝的1%,成為實(shí)際無(wú)毒漿材12.這個(gè)例子說(shuō)明,我們可以探索通過(guò)對(duì)己有的某些化灌漿材進(jìn)行改造,降低毒性,達(dá)到可使用標(biāo)準(zhǔn)2.2.對(duì)工程各種苛刻要求相適應(yīng)的漿材開(kāi)發(fā)(1)新型高親潤(rùn)、高滲透性化灌漿材的研究.雖然目前我們已有了一些高滲性的化灌漿材,解決了不少工程難題,但所用溶劑和固化劑多半都有毒副作用,不適宜環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工程地基微細(xì)裂隙、斷層破碎帶和泥化夾層及混凝土微細(xì)裂隙的處理仍有探索新型高親潤(rùn)、高滲透性、無(wú)毒副作用化灌漿材的必要.這很大程度取決于表面活性劑和活性稀釋劑體系的研究改進(jìn)(2)彈性化灌漿材的開(kāi)發(fā).在工程伸縮縫止水和混凝土活縫、變形縫補(bǔ)強(qiáng)灌漿中需要具有彈性的化灌漿材.過(guò)去雖說(shuō)也有一些開(kāi)發(fā),但必竟質(zhì)量還不夠高.今后除應(yīng)加強(qiáng)對(duì)已有彈性環(huán)氧和彈性聚氨酯等漿材提高質(zhì)量和消除毒副作用方面的研究外,更為重要的則是加強(qiáng)對(duì)能賦于環(huán)氧樹(shù)脂彈性的固化劑的開(kāi)發(fā)研究11,從而適應(yīng)建設(shè)工程之急需(3)快速固結(jié)漿材的開(kāi)發(fā).這里指的是漿液粘度又低,固化物性能優(yōu)異,且固化時(shí)間可控制在幾十分鐘或幾小時(shí)以內(nèi)的漿材的開(kāi)發(fā).采用低粘度環(huán)氧樹(shù)脂或新型活性稀釋劑和開(kāi)發(fā)應(yīng)用能促使環(huán)氧樹(shù)脂快速固化的新型環(huán)氧固化劑應(yīng)能解決此課題2.3.耐久性漿材的開(kāi)發(fā)耐久性概念含意較廣,它包括耐水、耐酸堿、耐候、耐紫外光、耐凍融和干濕循環(huán)、耐磨蝕、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性漿材的開(kāi)發(fā)可從以下幾個(gè)方面去探索(1)通過(guò)對(duì)合成樹(shù)脂的接枝或相嵌共聚合反應(yīng),使化灌漿材中所采用的樹(shù)脂具備我們所要求的一些耐久性特性(2)注重互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合化灌漿材的研究.如己有的MU無(wú)溶劑漿材系丙烯酸酯-