第二篇 剛性防水材料（堵漏止水材料）

1、 第3章 堵漏材料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快凝快硬水泥，利用其快速硬化的特點(diǎn)堵漏止水。 灌漿堵漏材料 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 。 將一定的材料配成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入縫隙內(nèi)或空洞中，使其擴(kuò)散、凝膠或固化，以到達(dá)防滲堵漏的效果。堵漏材料分類按施工方法堵漏材料分類按材料類型水泥堵漏材料均以無(wú)機(jī)材料為主 如五礬防水膠泥、水不漏、堵漏靈、堵樓防水劑、防水堵漏寶、堵漏王、防水寶等?；瘜W(xué)灌漿材料如聚氨酯類、環(huán)氧樹(shù)脂類、丙稀酸類等。堵漏材料特點(diǎn)防潮防滲、快速帶水堵

2、漏；迎水面、背水面均可使用，施工簡(jiǎn)便；無(wú)毒無(wú)害，可用于飲用水工程；凝固時(shí)間可調(diào)整，可用于防水、黏結(jié)。堵漏材料開(kāi)展史 修補(bǔ)堵漏技術(shù)的開(kāi)展至今已有一百多年的歷史。灌漿材料從最早的石灰、黏土、水泥，開(kāi)展到今天的水泥水玻璃漿液、各種化學(xué)漿液。 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)或篩分方法提高顆粒細(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)，目前已成為修補(bǔ)混凝土構(gòu)筑物裂縫和堵漏

3、的重要措施。3.1 剛性快凝快硬堵漏材料 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 。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 硅酸鈉系堵漏劑摻硅酸鈉系防水促凝劑 粉狀堵漏劑 3.1.1 硅酸鈉系堵漏劑硅酸鈉系堵漏劑 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水劑，拌制而成的剛性堵漏材料。硅酸鈉系防水劑 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。 硅酸鈉系防水劑根據(jù)

4、所用礬類命名，常用的有二礬、三礬、四礬、五礬及快燥精等品種。五礬防水劑表3.1 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）硫酸鈉藍(lán)礬Na2SO45H2O水紅色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)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3.1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

5、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。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配比將水泥與五礬防水劑攪拌均勻即可使用。 快燥精防水劑快燥精防水劑 以硅酸鈉為根本原料，摻入適量硫酸鈉、熒光粉硫化鋅和水即成。 表3.2 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200

6、20.00114表3.3 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 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)澄清成清水備用。 注意 快燥精防水劑應(yīng)隨配隨用應(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。硅酸鈉系堵漏材料的特性施工不便，促凝組分一

7、般需單獨(dú)加工，在現(xiàn)場(chǎng)與水泥拌合前方可使用?？炷煊?，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。硅酸鈉系堵漏劑應(yīng)用 適用于地下室、水池、根底坑、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)。3.1.2 粉狀堵漏劑粉狀堵漏劑的分類按其生產(chǎn)方式不同合成堵漏劑 普通水泥中摻無(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?？焖俣侣┧啵禾胤N水泥類。 如雙快水泥等。一、合成堵漏劑組成 以普通水泥為基材，參加一種或多種無(wú)機(jī)防水基材

8、混合而成,與水拌和后具有防水防滲的性能。特性 無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)配制，只需參加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。 金湯水不漏書P194介紹 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、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。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

9、磨而成。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?？?jié)B性好，粘結(jié)強(qiáng)度高。堵水耐久性可靠。3.2 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，到達(dá)防滲堵漏的目的。二、分類 按其漿液的顆粒分 水泥類顆粒型灌漿材料化學(xué)類非顆粒型灌漿材料對(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

10、、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。 3.2.1 水泥系灌漿材料 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。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 普通水泥灌漿材料的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)凝結(jié)強(qiáng)度高；材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低；環(huán)?；瘜W(xué)類灌漿材料普遍有毒運(yùn)輸貯存方便、施工工藝簡(jiǎn)單。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

11、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) 目 普通硅酸鹽水泥 磨細(xì)水泥 濕磨細(xì)水泥 平均粒徑（D50，m） 2025 8 6 比表面（cm2/g） 3250 6300 8200 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開(kāi)展。 一、超細(xì)水泥灌漿材料 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。超細(xì)水泥 超細(xì)水泥灌漿材料其顆粒細(xì)化，顆粒平均粒徑為210m，比外表積600m2/kg。我國(guó)超細(xì)水泥生產(chǎn)廠家見(jiàn)表3.

12、4所示。施工實(shí)踐說(shuō)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。根據(jù)國(guó)內(nèi)外灌漿經(jīng)驗(yàn)，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。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45m的微細(xì)裂隙。超細(xì)水泥灌漿材料的特點(diǎn)超細(xì)水泥顆粒粒徑小，需水量非常大。 常參加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

13、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)污染等。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)本錢的降低和人類環(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水泥水玻璃灌漿材料 將水玻璃溶液與水泥漿液按一定比例配制的灌漿材料。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。用途較廣、使用

14、效果較好。 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。 配制主要考慮滿足凝結(jié)時(shí)間和硬化體強(qiáng)度要求水泥漿液濃度水灰比：水泥是主要強(qiáng)度來(lái)源。水 灰比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致灌漿材料強(qiáng)度急劇下降。水玻璃濃度 主要調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)硬化過(guò)程，對(duì)強(qiáng)度影響小。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。 一般水玻璃模數(shù)：2.4 2.8，波美度： 35 45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 一定的速凝劑或緩凝劑，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，那么

15、其凝結(jié)時(shí)間越短，凝結(jié)固化體強(qiáng)度開(kāi)展越迅速，早期強(qiáng)度越高。表3.6 水泥水玻璃灌漿材料的配合比原材料品質(zhì)要求作用用量灌漿材料性能水泥普硅水泥或礦渣硅酸鹽水泥主劑1凝結(jié)時(shí)間數(shù)秒到數(shù)十分鐘；抗壓強(qiáng)度520 MPa水玻璃模數(shù)：2.43.4，密度：1.261.45g/cm3主劑0.51氫氧化鈣工業(yè)品速凝劑0.050.20磷酸氫二鈉工業(yè)品緩凝劑0.010.033.2.2 化學(xué)灌漿材料化學(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。分類按組成聚氨酯類灌漿材料環(huán)氧樹(shù)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

16、分類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(shù)脂、甲基丙烯酸甲酯漿材。水玻璃漿材又分：堿性、酸性聚氨酯漿材又分：油溶性、水溶性與彈性環(huán)氧樹(shù)脂漿材又分：非活性稀釋劑、活性稀釋劑 及呋喃樹(shù)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

17、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?；瘜W(xué)灌漿材料的缺點(diǎn)施工本錢高，難以大量應(yīng)用；有一定毒性，污染環(huán)境；局部品種耐久性差，環(huán)境適應(yīng)性較差。我國(guó)化學(xué)灌漿材料的開(kāi)展方向 滲透性強(qiáng)、可注性好、無(wú)污染、固結(jié)體強(qiáng)度較高、凝結(jié)時(shí)間易控制、價(jià)格便宜、施工方便，適應(yīng)性強(qiáng)。應(yīng)用適于有流動(dòng)水部位的快速堵漏與防滲大壩、水庫(kù)、涵閘等根底防滲帷幕和地基加固；大堤、渠道、渡槽等的防滲堵漏及加固；核電站等的封閉止水防滲和地基加固；地下建筑物如地鐵、人防

18、、隧道等的防滲、堵漏止水、地基加固和裂補(bǔ)綴強(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；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(kāi)采中的堵漏止水、鉆孔護(hù)壁加固和驅(qū)油；橋基加固及橋體裂補(bǔ)綴強(qiáng)；文物和古建筑物的裂縫修補(bǔ)和保護(hù)等；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、防滲和混凝土裂補(bǔ)綴強(qiáng)加固；江河海港港工建筑物如碼頭、船閘、防波堤等的根底防滲和加固。 一、聚氨酯類灌漿材料 聚氨酯類化學(xué)灌漿材料在20世紀(jì)70年代開(kāi)展起來(lái)，80年代得到大量應(yīng)用的一類高分子灌漿材料。機(jī)理 聚氨酯類化學(xué)灌漿材料屬于聚氨基甲酸酯類的高聚物，是由多異氰酸酯和多羥基化合

19、物反響而成。漿液中含有未反響的異氰酸酯基團(tuán)，遇水發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，交聯(lián)生成不溶于水的聚合體，因此能到達(dá)防滲、堵 漏和固結(jié)的目的。反響過(guò)程產(chǎn)生二氧化碳，使體積膨脹，增加了固結(jié)體積 比，且產(chǎn)生了較大的膨脹壓力，促使?jié){液二次擴(kuò)散。漿液還有遇水不易被稀釋和沖走、凝結(jié)時(shí)間可以控制等 特點(diǎn)。代表產(chǎn)品 我國(guó)的氰凝、固結(jié)新、PM型、日本的塔克斯TACCS和海索爾Hysol-OH。特性 遇水立即反響，體積迅速膨脹，生成一種不溶于水、有較高彈性和強(qiáng)度的凝膠體，在土木工程中起加固、堵水、防滲作用。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、地基根底加固和裂隙補(bǔ)強(qiáng)。分類水溶性聚氨酯灌漿材料 包水量大，滲透地層半

20、徑大，適應(yīng)于堵填動(dòng)土層的涌水和土層外表層的防護(hù)。油溶性聚氨酯灌漿材料 又稱氰凝 固結(jié)體強(qiáng)度高，抗?jié)B性好 ，適用于加固地表和防水兼顧的工程。 儲(chǔ)存 陰暗枯燥地點(diǎn)，保質(zhì)期為常溫6個(gè)月，夏季3個(gè)月。油溶性聚氨酯灌漿材料組成：由主漿液和促進(jìn)劑兩種組分組成。不溶于水，只溶于有機(jī)溶劑中。表3.7 氰凝灌漿材料的配合比材料名稱規(guī)格作用配合比（質(zhì)量比）加料順序預(yù)聚體主劑1001001硅油20150號(hào)表面活性劑12吐溫80號(hào)乳化劑13鄰苯二甲酸二丁酯工業(yè)用增塑劑10154丙酮工業(yè)用溶劑5205二甲苯工業(yè)用溶劑156三乙胺試劑催化劑0.730.317有機(jī)錫催化劑0.150.58防水原理 生成不溶于水的凝膠狀固結(jié)體

21、堵塞滲漏通道。 利用異氰酸基的高度活性，與多元醇反響生成端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)反響，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。反響產(chǎn)生CO2氣體促使形成更緊密固結(jié)體。 反響產(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。特性漿液不會(huì)被水稀釋或沖走。 氰凝灌漿材料假設(shè)不遇水是穩(wěn)定的，遇水那么立即反響，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)遇水反響放出大量的CO2氣體，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力使 漿液具有較強(qiáng)的擴(kuò)散

22、填充能力。聚合時(shí)間不受限制，可用單液灌漿，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)B0.8MPa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)縫堵漏、建筑物地基加固、電站壩基裂縫堵漏與補(bǔ)強(qiáng)及油井選擇性堵水等。水性聚氨酯灌漿材料水性聚氨酯灌漿材料組成 由環(huán)氧乙烷或環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷開(kāi)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同時(shí)反響制得的預(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

23、甲苯二異氰酸酯反響生成預(yù)聚體。 水性聚氨酯灌漿材料的兩種預(yù)聚體組成見(jiàn)表3.8。水性聚氨酯灌漿材料的組成、配合比及主要性能見(jiàn)表3.9所示。表3.9 水性聚氨酯灌漿材料漿液組成原 料作 用用量（質(zhì)量比）凝結(jié)時(shí)間（min）壓縮強(qiáng)度（MPa）甲苯二異氰酸酯制成預(yù)聚體，為主劑12，可調(diào)節(jié)1.0聚醚鄰苯二甲酸二丁酯溶劑0.150.5丙酮溶劑0.512，4二氨基甲苯催化劑適量水溶劑兼參與反應(yīng)510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?？箟簭?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

24、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)外表防護(hù)、松軟地層加固等。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;上海地鐵4號(hào)線塌方冒水事故 僅止水一項(xiàng)用聚氨酯漿材就達(dá)102 t；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；廣東一家化灌企業(yè) 2006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。 二、環(huán)氧樹(shù)脂類灌漿材料 美國(guó)上一世紀(jì)50年代末期開(kāi)始用環(huán)氧樹(shù)脂作為灌漿材料修復(fù)以往難處理的混凝土裂縫。 環(huán)氧樹(shù)脂具有強(qiáng)度高、黏結(jié)力強(qiáng)、收縮小、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，其黏

25、結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土，故對(duì)恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性，能起到很好的作用。 但其漿液黏度大、可灌性差、憎水性強(qiáng)、與潮濕混凝土基面結(jié)合力差。常見(jiàn)品種HK-G系列環(huán)氧灌漿材料EA改性環(huán)氧灌漿材料改善可灌性CW環(huán)氧糠醛丙酮環(huán)氧樹(shù)脂類灌漿材料的組成材料 是由環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂在低溫和潮濕環(huán)境下固化。 常用固化劑有乙二胺、三乙烯三胺、多乙烯三胺、苯酚、聚酰胺樹(shù)脂等. 稀釋劑：降低環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(shù)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

26、、滲透性、灌漿時(shí)間等來(lái)確定。常用的稀釋劑活性類稀釋劑 大多數(shù)分子中多含有環(huán)氧基團(tuán)，能參與固化反響。如甘油環(huán)氧樹(shù)脂等。非活性稀釋劑 不能和環(huán)氧樹(shù)脂反響，固化后隨時(shí)間推移慢慢揮發(fā)出來(lái)，引起較大的體積收縮，假設(shè)用量過(guò)大，還會(huì)降低固化物的性能。如丙酮、糠醛等。 環(huán)氧糠醛漿液 粘度低，具有較好的可灌性，固化后韌性好，并可在有水條件下灌注，是我國(guó)目前在防水堵漏方面應(yīng)用比較廣泛的環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料。增塑劑 可提高固化環(huán)氧樹(shù)脂的韌性、抗沖擊強(qiáng)度及抗凍性。常用的增塑劑：低分子酯類：磷酸三苯酯、鄰苯二甲酸酯類等。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(shù)脂在潮濕環(huán)境中的粘結(jié)能力。 如聚酰胺樹(shù)脂、液

27、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)。 參加適量三聚氰酸環(huán)氧樹(shù)脂和潛性酮亞胺固化劑，可改善普通環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料的親水性。酮亞胺 ：枯燥狀態(tài)下對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)固化作用，僅在潮濕條件下才發(fā)生固化反響，可預(yù)先配制成漿液，便于施工操作。 由酮亞胺與混合樹(shù)脂三聚氰酸環(huán)氧樹(shù)脂、普通環(huán)氧樹(shù)脂等配制的環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料在潮濕環(huán)境具有較好的固化性能，可用于潮濕環(huán)境中防水堵漏處理。水泥 做填充劑，提高環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料在潮濕環(huán)境的粘結(jié)能力。水泥的參加可縮短漿液的固化時(shí)間，提高灌漿材料與潮濕混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度。特性及應(yīng)用粘結(jié)強(qiáng)度高，施工工藝簡(jiǎn)單等。用于修補(bǔ)包

28、括有振動(dòng)、高濕、腐蝕性介質(zhì)作用的結(jié)構(gòu)在內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)0.1mm的裂縫。環(huán)氧樹(shù)脂類灌漿材料補(bǔ)漏一般僅用于枯燥裂縫，濕裂縫應(yīng)經(jīng)枯燥前方可進(jìn)行修補(bǔ)。三、水玻璃漿材 水玻璃漿材是化學(xué)灌漿史上最早使用同時(shí)也是目前使用最廣泛的化學(xué)灌漿漿材之一。 該漿材具有無(wú)毒、粘度小、可灌性好等優(yōu)點(diǎn)外，漿材價(jià)格較低是個(gè)重要因素。 該漿材的缺乏為凝膠時(shí)間調(diào)節(jié)不夠穩(wěn)定，凝膠強(qiáng)度很低和凝膠穩(wěn)定性較差，金屬離子易脫溶等，現(xiàn)多半用在臨時(shí)或半永久工程中。 今后對(duì)它的改性研究應(yīng)重點(diǎn)放在提高強(qiáng)度和耐久性方面。化灌漿材和技術(shù)應(yīng)用 化灌漿材和技術(shù)特別適用于工程建設(shè)中的堵漏止水、帷幕防滲、地基加固和裂縫修補(bǔ)。目前應(yīng)用領(lǐng)域主要在水電、建筑、采礦和交通四個(gè)行業(yè)。化學(xué)灌漿材料的應(yīng)用因工程要求不同而不同。 地下建筑業(yè)及地鐵建筑防水多項(xiàng)選擇用聚氨酯漿材；采礦止水和交通修復(fù)路基多項(xiàng)選擇用廉價(jià)水玻璃漿材；水電部門修筑大壩多項(xiàng)選擇用丙烯酸鹽做防滲帷幕和選用環(huán)氧漿材加固壩基；文物保護(hù)部門那么選用甲基丙烯酸甲酯漿材來(lái)修復(fù)文物建筑等。化學(xué)灌漿實(shí)例 世人矚目的三峽工程在以下三個(gè)方面都到達(dá)了國(guó)際先進(jìn)水