环氧树脂灌浆治理混凝土裂缝技术［ 稿件来源： jiangsz jiangsz 点击数： 更新时间： 2009-4-23 ］ 环氧树脂灌浆治理混凝土裂缝技术 薛绍祖某某地铁咨询监理科技某某 [内容摘要]混凝土裂缝系质量通病，严重影响到工程结构的耐久性各大城市轨道交通、地铁建设，对混凝土裂缝修补材料有迫切需求如某某地铁1号线，采用环氧树脂基料浆材，修补圆形区间隧道的道床与混凝土衬砌之间裂缝，已有近十年的历史，应用技术趋于成熟GB50208—2002《地下防水工程质量验收规X》，规定了混凝土衬砌裂缝注浆材料采用环氧树脂基料浆材JC/T 1041-2007 《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》2007年5月29日发布，2007年11月1日实施 [关键词] 混凝土裂缝 环氧树脂浆材 区间隧道道床 防水堵漏工法 1 化学灌浆的技术进步化学灌浆“ChemicalGrouting〞是将一定的化学材料，无机或有机材料，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，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进展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，应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理，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、因此是固结灌浆最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的近20年中，对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究已取得一些成果，国内生产出的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了较好作用 1.1.2 无溶剂型浆材的开发 环氧树脂一般粘度较大，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，而且具有毒副作用(如糠醛)，添加后往往会产生环境问题因此，人们在研究无毒作用环氧固化剂的同时，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开展，国产的低分子量环氧树脂粘度仅(20～25)MPa.s，这对今后无溶剂环氧化灌浆的开展开辟了较好的前景1.1.3 水做介质的化灌浆材的研制 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过去已开发的为数不多的水溶性聚氨酯浆材，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、断层破碎带和泥化夹层与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外表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 化灌行业是一个亟待规X的行业，多数企业没有制定自己的企业标准；虽然个别行业对某种化灌浆材制定过施工规X，但没有国家制定的设计规X、施工规X和验收规X，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 2 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分会对2004年沿海八城市12家化学灌浆企业销售和使用的水玻璃、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸盐四种浆材量作了粗略统计，总销售价超过1亿元假如以通常浆材消耗花费只占化灌工程总花费包括钻孔、浆材、设备劳务、管理与税费 的1／5算一般是1／3～1／10，如此推测出化灌市场约有5个亿。
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 3 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50年代开始的，当时针对长江三峡工程根底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，中科院广化所等部门对环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯类材料进展了研究，很快取得了成果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与断层破碎带的化学灌浆材料方面，某某化学研究所、水科院和长江科学院作了大量的研究工作在环氧树脂方面，选择了低粘度的环氧；在稀释剂方面，对稀释剂进展了预反响和改性，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，使固化体系无毒；在外表活性剂方面，选择了能够提高浆液渗透性的反响外表活性剂，使浆液有更好的渗透性中国科学院某某化学所先后成功研制了三代高渗透性的环氧系列灌浆材料某某龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带也堪称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拟先进的技术—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的灌浆材料。
如环氧一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两大类，共有六大品种系列和上百种品牌产品第一类是防渗止水型，包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列第二类是补强加固型，包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂与蚨喃树脂三大品种国内主要环氧树脂浆材品牌与研发单位见表5.1，进入中国市场的国外环氧树脂浆材品牌与代理商见表5.2表3.1 国内主要环氧树脂浆材品牌与研发单位环氧树脂浆材品牌研发单位SK-1中国水利水电科学研究院()中化—798中科院某某化学研究所中化-798-3(KH-3)某某科化防水防腐补强某某CW系列长江委长江科学院(某某)HK-G某某国电水利电力工程某某(原华东院科研所)JX中国水电根底局某某科研所(某某)801某某省水电某某科研所(某某)SJK-02某某市金科化灌某某 某某灌浆岛路桥新技术开展某某(某某某某)TS系列某某市台实防水补强某某 表3.2 进入中国市场的国外环氧树脂浆材品牌与代理商环氧树脂浆材品牌代理商DENEPOX 40(比利时)某某遂星工贸某某MC(德国)某某先特涂装工程某某(德国)某某麦斯特建材某某Sikadur 752(瑞士)水利部小浪底咨询某某 4 环氧树脂浆材厂商的牌号与主要物理力学性能实例1、牌号：Denepox40 (环氧树脂浆材)混合比率(A/B)：重量比 100/30生产厂：比利时de neef conchem 公司经销商：某某遂星工贸某某性能数据检测标准干混凝土的粘接强度/N/mm26.0GB 16777—1997湿混凝土的粘接强度/N/mm23.6JC/T 894—2001抗压强度/MPa90GB 2569—1981抗拉强度/MPa60GB 2568—1981断裂延伸率/％< 10 密度/(g/cm3)1.1ASTM D-638粘度/(25℃)/ MPa·s75 操作时间(100g,25℃)/min80 使用最低温度/℃10 *固化时间为7d(25℃)*A组份粘度/(25℃) 125 CPS + 25*B组份粘度/(25℃) 25 CPS + 52、牌号：MC-DUR 1264KF(环氧树脂浆材)混合比率(A/B)：重量比 3/1生产厂：德国MC-Bauchemie 公司经销商：某某先特涂装工程某某性能数据检测标准干混凝土的粘接强度/N/mm2 湿混凝土的粘接强度/N/mm2 抗压强度/N/mm285 抗拉强度/N/mm235 断裂延伸率/％ 密度/g/cm31.07 粘度/(25℃)/MPa·s95 操作时间(100g 25℃)/min57 使用最低温度/℃ 玻璃化温度/℃51 储存期/月>12 3、牌号：中化-798-Ⅲ高渗透改性环氧化学灌浆材料(KH-3)双组份混合比率(A/B)：重量比 研制生产单位：某某科化防水防腐补强某某企业标准号：Q/(J)KH 00 -2004力学性能与防水能力(胶砂体*)项 目单 位指 标抗压强度MPa≥60抗拉强度MPa≥7抗剪强度MPa≥20粘结强度MPa≥6/≥5抗压系数**％≥0.9透水压力比％≥300* 胶砂体是化灌材料和砂按1L ：1.75kg的比例混合而成，砂为120目的石英砂。
抗压系数 = 冻融循环后的抗压强度/冻融循环前的抗压强度×100*** 透水压力比 = 受压试件的透水压强/基准试件的透水压强×100 5 隧道与地下工程防水堵漏工法“土木建筑某某市市级工法〞(1990～1996年度)一书中，编有《隧道防水堵漏工法》该工法在某某地铁一号线区间隧道、某某东路越江隧道、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，取得了较好的社会效益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5.1 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、蜂窝麻面与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展补强5.2 适用X围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5.3 工艺原理防水堵漏工法所采用的根本原理是化学灌浆化学灌浆就是利用手工或机械，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5.4 施工工艺5.4.1 柔刚结合防水堵漏工艺防水堵漏工艺程序为：打毛、切割、剔槽；抽管、嵌缝、抹面、注浆。
5.4.1.1 割缝、剔槽：用金刚石锯片混凝土切割机切割，切割宽度(4～5)cm，沟深(5～6)cm，然后用冲击电钻剔槽，最后用电铲和人工精修成(5～6)cm深的沟槽5.4.1.2 抽管、嵌缝：采用φ14mmPVC胶管作模，双快水泥或其他快凝水泥压管封缝，进展抽管作业，最后留出引水注浆管5.4.2.3 抹面抹面防水可按五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3～4天5.4.2.4 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5.5 防水堵漏材料5.5.1 封缝材料5.5.2 嵌缝材料5.5.3 化学灌浆材料化学灌浆材料种类繁多，常有的为水溶性聚氨酯、油溶性聚氨酯、环氧树脂灌浆材料； 化学灌浆材料固结体要有一定抗压抗拉强度，耐久性、稳定性好5.6 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X所规定的渗漏量施工中要与时做好隐蔽工程验收工作 5.7 机械设备：冲击电锤、冲击电钻、空气压缩机、风镐、齿轮注浆泵等5.8 施工安全5.9。