堵漏材料,发展史 修补堵漏技术的发展至今已有一百多年的历史 1964年，德国首先用水泥浆对井壁进行加固处理，其后各种水泥修补堵漏材料相继出现 由于水泥颗粒较粗，只能用于宽度为0.5毫米 的裂缝修补（一般认为裂缝宽度应为材料颗粒直径的 35倍） 采用震动磨细或筛分办法提高颗粒细度使水泥浆液的可灌裂缝宽度下降到0.050.09毫米，但其粘度随之增大，可灌性下降 我国自六十年代采用化学灌浆技术，虽然研究应用的时间不长，但目前已成为修补混凝土构筑物裂缝和堵漏的重要措施堵漏材料分类,刚性快凝快硬堵漏材料 用于抹面防水工程快速堵漏止水 在普通水泥中掺入一定的促凝剂或采用快凝 快硬水泥，利用其快速硬化的特点 灌浆材料 对岩体或结构裂缝和孔洞进行压力灌注，堵 塞裂缝和孔洞所使用的有机或无机材料用于岩 体及结构等堵漏、加固 5.1 刚性快凝快硬堵漏材料,刚性快凝快硬堵漏材料分类（按调节凝结时间的方式） 硅酸钠系堵漏剂 粉状堵漏剂 凝结时间对刚性快凝快硬堵漏材料施工操作及堵漏 止水效果有很大影响 凝结时间过长 材料未凝结硬化前被水带走 堵漏效果差;凝结时间过短 难施工 掺以水玻璃为主要成分的促凝剂 或使用快凝快硬 水泥，可缩短凝结时间，为其施工创造条件 。
硅酸钠系堵漏剂 指以普通水泥为基材，掺入以水玻璃（硅酸钠）为主要成分的硅酸钠系防水剂，拌制而成的刚性堵漏材料 硅酸钠系堵漏剂分类 硅酸钠系防水剂是用一定量硅酸钠、适量水和数种矾类配制成而的一种促凝防水剂 根据硅酸钠系防水剂命名，常用的有二矾、三矾、四矾、五矾及快燥精等品种5.1.1 硅酸钠系堵漏剂,五矾防水剂,表5.1 五矾防水剂的配合比,硅酸钠系防水剂据配制时采用的矾类多少，防水剂被定名为二矾、三矾、四矾、五矾防水剂五矾防水剂配制 按表5.1中比例取水，并加热到100，把除水玻璃以外的其它材料放入热水中，不断搅拌并继续加热，直至全部固体材料溶解，冷却至55左右，再倒入水玻璃中搅拌均匀，约半小时后即成草绿色的五矾防水剂 注意 配制时蓝矾和红矾必不可少采用矾类越多，防水剂性能越稳定，堵漏止水效果越好 水玻璃：模数为2.42.6，相对密度1.391.4 水玻璃模数对堵漏材料凝结时间影响较大 模数过大 与水泥拌合后凝结硬化快 难操作 模数过小 速凝效果差，凝结时间长 应用 以水泥:五矾防水剂1：0.50.6或1：0.80.9配比将水泥与五矾防水剂搅拌均匀即可使用快燥精防水剂,快燥精防水剂 以硅酸钠为基本原料，掺入适量硫酸钠、荧光粉（硫化锌）和水即成。
表5.2 快燥精防水剂的配合比,表5.3 快燥精配合比与凝结时间（25）,快燥精配制和应用,水的处理 配制快燥精防水剂的水需要经过处理方可使用 将明矾10kg、氨水9kg倒入380kg水中，搅拌至明矾颗粒完全溶解为止，将水反复澄清成清水备用 快燥精防水剂应随配随用 应用 快燥精配制的堵漏材料，适用于地下室等构筑物防水堵漏及抢修小型不受荷载的混凝土工程但不能掺入混凝土内作防水混凝土承重结构使用硅酸钠系堵漏材料的特性 施工不便，促凝组分一般需单独加工，在现场与水泥拌合后方可使用 快凝快硬，凝结时间夏季约为35s，冬季约为1min凝结太快，往往拌合不均，质量难以保证； 收缩性较大，堵水后周边常渗水，需二次堵漏，防水效果差（目前这类材料使用不多） 硅酸钠系堵漏剂应用 适用于地下室、水池、基础坑、沟道等构筑物的孔洞修补、较宽裂缝渗漏水及大面积漏水的修补按其生产方式不同，粉状堵漏剂分 合成堵漏剂 普通水泥中掺无机防水组分混合而成 合成堵漏剂近年来使用较广，如堵漏灵、堵漏 停、防水宝、901速效堵漏剂、水不漏等 快速堵漏水泥：特种水泥类 如双快水泥等5.1.2 粉状堵漏剂,一、合成堵漏剂,组成 以普通水泥为基材，加入一种或多种无机防水基材混合而成,与水拌和后具有防水防渗的性能。
特性 无需现场配制，只需加入20%30%的水拌合后即可使用 粘结能力强，耐高、低温性较好，不易老化 施工简便，迎（背）水面、潮湿基面施工，带水堵漏，可达立刻止水效果 金汤水不漏 粉末状无机高效抗渗堵漏防水材料 由主料、石英粉、多种外加剂以及高标号特种水泥，混合均匀而成具有无毒、无味、耐久性好、耐燃、耐碱、耐腐蚀等特性，只需与水调和后即可使用二、快速堵漏水泥,品种 快凝快硬硅酸盐水泥、快凝快硬氟铝酸盐、硫铝酸盐水泥等 组成 快速堵漏水泥是特种水泥类的新型堵漏材料它是用特定原料经高温煅烧，生成含有水化硬化时具有膨胀特性矿物组分的烧结料，经粉磨而成 特性 除具有合成堵漏剂的特性外： 集快凝快硬和膨胀抗收缩于一体具有凝结硬化快、小时强度高、膨胀不收缩等特性 抗渗性好，粘结强度高堵水耐久性可靠5.2 灌浆材料,一、作用 灌浆材料就是将一定的无机材料或有机高分子材料配制成具有特定性能要求的浆液，用压送设备将其灌入构筑物、地层或围岩等的裂缝及孔洞内，浆液以填充、渗透、挤压等方式将裂缝中水及空气排除，填充其空隙，浆液通过凝结、固化使原来较松散的结构胶结在一起，形成一个强度高、抗渗性好的整体，达到防渗堵漏的目的。
二、分类 按其浆液的颗粒分类分： 水泥类（颗粒型）灌浆材料 化学类（非颗粒型）灌浆材料,对灌浆材料的性能要求 应具有较好的可注性、良好的粘接性、抗渗性、耐久性和化学稳定性，固结收缩小，无毒，对环境污染小1838年科林首次用波特兰水泥作灌浆材料加固法国鲁布斯（Grosbois）大坝，国内用水泥系灌浆材料已有几十年历史，至今仍是应用较广泛的灌浆材料之一 水泥类浆液分类 普通水泥浆液 掺入外加剂改性的水泥浆液 超细水泥浆液,5.2.1 水泥系灌浆材料,普通水泥灌浆材料的特点,优点 凝结强度高； 材料来源广泛、价格低； 环保（化学类灌浆材料普遍有毒） 运输贮存方便、施工工艺简单 缺点 浆液颗粒较粗，渗透性能比化学浆液差，向微细裂隙体灌浆时，其防渗固结加固效果很差； 凝结固化时间较长，在有一定流速的渗漏水部位灌浆时很容易在其凝结硬化前被水稀释或带走，只适宜灌注不存在流动水条件的混凝土裂缝和其它较大缺陷的修补 适合于围岩注浆、回填注浆、衬砌内注浆和宽度大于2mm的混凝土裂缝注浆裂缝注浆水泥的细度,超细水泥灌浆材料及速凝剂、早强剂、塑化剂等 外加剂的掺加赋予了水泥系灌浆材料新特性，使水泥 系灌浆材料获得了新的发展。
一、超细水泥灌浆材料,1生产 为克服普通水泥灌浆材料对微小裂缝处理效果不良的缺点，超细水泥灌浆材料应运而生 超细水泥灌浆材料其颗粒细化，颗粒平均粒径为210m，比表面积600m2/kg 施工实践表明：超细水泥灌浆材料具有与化学浆液大致相同的渗透能力，其浆液的可灌性主要决定于浆液的流动性和粒子的粒径根据国内外灌浆经验，水泥粒子粒径与可灌性的关系为： NR = B / D95 式中：B裂隙宽度； D9595%的水泥粒子粒径小于该值 一般认为NR 35时，浆液的可灌性好我国生产的超细水泥灌浆材料能灌入0.45mm的微细裂隙特点 超细水泥颗粒粒径小，需水量非常大 常加入高效减水剂降低其颗粒吸附水量，改善浆液流动性 硬化体收缩较大 通常掺入微膨胀组分，使浆液在凝结硬化过程产生微膨胀 凝结时间长 掺入硅酸钠溶液混合灌注可调节凝结时间根据浆液所需凝结时间的长短，掺入适量硅酸钠溶液，两种浆液在灌注点混合后立即进行灌注，浆液能迅速凝结硬化 良好的可灌性，价格相对低廉，经久耐用，结石强度高，对环境无污染等应用 适于建造地下建筑的防水帷幕、抗渗堵漏、截断渗水源和整体抗渗堵漏等，在水电、地铁、隧道等工程中将会得到较广泛的应用。
随着超细水泥生产成本的降低和人类环保意识的增强，具有一定毒性的化学灌浆材料将逐渐为超细水泥灌浆材料所代替二、水泥水玻璃灌浆材料,水泥水玻璃灌浆材料 是将水玻璃溶液与水泥浆液按一定比例配制的灌浆材料 特性（与水泥灌浆材料比） 凝结时间调节方便：根据需要在数秒至数十分钟之间调节 强度（高于纯水泥灌浆材料）和凝结硬化率提高（可达100） 既具有颗粒灌浆材料的优点，又兼有化学灌浆材料的特色，用途较广、使用效果较好配制 主要考虑满足凝结时间和硬化体强度要求 水泥浆液浓度（水灰比）：水泥是主要强度来源 水玻璃浓度：主要调节水泥凝结硬化过程 水玻璃浓度太低，调节凝结时间能力有限，硬化强度低；浓度太高，浆液粘度大，可灌性差 水泥浆液与水玻璃溶液的配比 分别进行水泥浆液配制和水玻璃稀释，然后按比例混合配制根据施工需要，还可在水泥水玻璃灌浆材料中掺入一定的速凝剂或缓凝剂，以缩短或延长凝结时间 水灰比越小，水玻璃浓度越大，水玻璃的比例越高，则其凝结时间越短，凝结固化体强度发展越迅速，早期强度越高表5.6 水泥水玻璃灌浆材料的配合比,5.2.2 化学灌浆材料,化学灌浆材料（采用化学溶液配制） 又称无颗粒灌浆材料，是将化学药品制成的浆液，采用一定压送设备灌入构筑物的缝隙中，凝结硬化后可起到防水堵漏作用。
品种 聚氨酯类灌浆材料 环氧树脂类灌浆材料 丙稀酰胺类灌浆材料 甲基丙烯酸甲脂灌浆材料等,按其性能与用途大致分 防渗止水型 包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材 补强加固型 包括环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯浆材 水玻璃浆材又分：碱性、酸性 聚氨酯浆材又分：油溶性、水溶性 环氧树脂浆材又分：非活性稀释剂、活性稀释剂 及呋喃树脂表1 国内常用环氧浆材 品牌及研发单位,表2 国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位,特点（与水泥灌浆材料比） 它是溶液，而且是真溶液，永不分层，无沉淀； 粘度很低，有些浆材粘度甚至接近于水； 固化或胶凝时间可人为控制； 可用泵灌入裂缝，充填裂隙，堵截渗漏水，具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能，特别适用于地下隐蔽工程； 固化或胶凝时体积收缩很小； 固化物或胶凝体本身不渗水、耐久性良好大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和地基加固； 大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固； 核电站等的封闭止水防渗和地基加固； 地下建筑物（如地铁、人防、隧道等）的防渗、堵漏止水、地基加固和裂缝补强加固； 矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕；,应用,应用,矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆； 石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油； 桥基加固及桥体裂缝补强； 机场和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固； 江河海港港工建筑物（如码头、船闸、防波堤等）的基础防渗和加固。
能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材； 在满足工程防水基本要求的前提下，选用化学灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材； 选用其它防水化学灌浆材应选用无公害产品，并注意不要任意扩大应用范围及用量； 对含有毒化合物的化学灌浆材建议停用、禁用，尽快研究寻找替代用品选择与应用化学灌浆材中防止污染的四条原则,聚氨酯类化学灌浆材料在20世纪70年代发展起来，80年代得到大量应用的一类高分子灌浆材料 分类 水性聚氨酯灌浆材料 油性聚氨酯灌浆材料 弹性聚氨酯灌浆材料 弹性好、强度高、粘结能力强，适于做变形缝或在反复变形情况下混凝土裂缝的灌缝处理一、聚氨酯类灌浆材料,油性聚氨酯灌浆材料 组成,表5.7 氰凝灌浆材料的配合比,生成不溶于水的凝胶状固结体堵塞渗漏通道 利用异氰酸基的高度活性，与多元醇反应生成端NCO预聚体，一经与水接触，发生扩链、发泡、支化及交联反应，生成不溶于水的凝胶状固结体，从而堵塞渗漏通道，起到堵水和提高地层强度的作用 反应产生CO2气体促使形成更紧密固结体 反应产生CO2气体，在未溢出情况下，产生较大的内压力，一方面推动浆液向孔隙、裂缝内部深入扩散，密实填充，并挤压浆液使之与周围界面紧密结合，形成更紧密固结体。
防水原理,特性,浆液不会被水稀释或冲走 氰凝灌浆材料若不遇水是稳定的，遇水则立即反应，故浆 液不会被水稀释或冲走 浆液具有较强的扩散填充能力。