黃振 灌漿材料

1、 灌漿材料及其施工方法 Grouting materials and its construction methods 題 目：灌漿材料及其施工方法 姓 名：黃 振 學 院：土 建 院 班 級：防 水 2 班 學 號：1110612216 日 期：2014年11月27日 灌漿材料 摘要：對于現(xiàn)代社會的建筑業(yè)而言，建筑材料的性能與施工工藝越來越收到人們的重視，而在防水領域，各種高低建筑灌漿材料的應用也越來越普遍，其材料的高性能與施工的簡便性收到人們的青睞，本文主要介紹了兩種灌漿材料及它們的施工工藝，即無機灌漿材料和化學灌漿材料。同時也讓讀者們更好地了解灌漿材料的發(fā)展前景與用途。 關鍵詞：性能 無

2、機 化學 灌漿材料 施工工藝Abstract：For the construction of modern society, the performance of the building materials and construction technology is more and more receives people's attention, and in the field of waterproof, the application of all kinds of high and low buildings grouting materials is becoming

3、 more and more popular, the simplicity of its high performance and construction of materials received the favour of people, this article mainly introduced the two kinds of grouting materials and their construction technology, namely, inorganic grouting material and chemical grouting material.At the

4、same time also let the readers a better understanding of the prospects for development and application of the grouting material.Key words :Performance inorganic chemical grouting material construction technology 引言灌漿材料主要根偉化學灌漿材料和無機灌漿材料，而其中化學灌漿材料的種類較為繁雜，主要的有水玻璃類，丙烯酰胺類、丙烯酸鹽類，聚氨酯類，環(huán)氧樹脂類，甲基丙烯酸甲酸類。常用的有聚氨

5、酯類、環(huán)氧類、丙烯酸鹽類、水玻璃類。由于價格低廉，在一些臨時性工程中也有應用的。下面著重介紹聚氨酯類，環(huán)氧類化灌材料及混凝土缺陷修補的一些材料和施工工藝。而無機灌漿材料是由固體顆粒和水組成的懸浮液，有粘土漿、水泥漿、水泥粘土漿、水泥粉煤灰漿4種。下面我就分兩部分著重介紹這兩種灌漿材料的性能、特點、主要指標、適用范圍及施工工藝等。 正文1 化學灌漿材料化學灌漿材料種類較多，主要的有水玻璃類。丙烯酰胺類、丙烯酸鹽類，聚氨酯類，環(huán)氧樹脂類，甲基丙烯酸甲酸類。常用的有聚氨酯類、環(huán)氧類、丙烯酸鹽類、水玻璃類。由于價格低廉，在一些臨時性工程中也有應用的。下面著重介紹聚氨酯類，環(huán)氧類化灌材料及混凝土缺陷修補

6、的一些材料和施工工藝。一、聚氨酯類灌漿材料聚氨酯類化灌材料主要有兩大類：水滲性和和非水滲性的。水滲性的能與水混滲，非水滲性的只能滲于某些有機溶劑，如丙酮、甲苯、二甲苯等。水滲性的灌漿材料代表產(chǎn)品有Lw與Hw水滲性灌漿材料。非水溶性的灌漿材料有氰凝等。1. Lw灌漿材料 1）漿液組成：Lw灌漿材料是由多異氰酸酯與含多羥基的化合物在一定的條件下通過反應合成的一種預聚體。 2）漿液的主要特點 具有良好的親水性，水即是稀釋劑又是固化劑，漿液遇水反應而凝固。這當中水的量是關鍵，水不能太多，水太多漿液固結(jié)體質(zhì)量差?？稍诔睗窕蛴杏克那闆r下進行灌漿，尤其是快速堵漏，效果十分顯著，漿液對水質(zhì)適應性強，在海水和

7、PH值在313的水中均能固化。漿液固結(jié)體為彈性體，遇水能膨脹具有彈性止水和以水止水的雙重功能，特別適用于變形縫的防水處理。固結(jié)體無毒。施工工藝簡單，漿液無需繁雜的配制，用單液法直接灌注?？膳cHw水滲性聚氨酯灌漿材料以任意比例混合使用，以降低漿液的粘度，改變固結(jié)體的強度和遇水膨脹的倍數(shù)。 3） 主要性能指標（通用型） · 粘度（25，mpa·s） 150350 · 含水量 （倍） 20 · 固結(jié)體遇水膨脹率 100 · 粘結(jié)強度（Mpa） 干 燥0.8包和面干0.7 · 拉伸強度（Mpa） 2.1 · 拉伸扯斷伸長率（） 13

8、0 · 拉伸扯斷變形率（） 0 · 壓縮試驗（軸向變形50） 3.94.8 Mpa · 抗?jié)B性 1.8×10-94）適用范圍 適用潮濕或有水的環(huán)境，如水利水電、隧道、地鐵、礦井等各種工程滲漏水的混凝土伸縮縫、裂縫、施工縫；巖石及基礎等工程滲漏處理。干燥環(huán)境中不適用。如屋面漏水或裂縫不適用Lw處理，可用SR材料或其他材料處理。因為Lw固結(jié)體在干燥的環(huán)境下有一定的收縮性，但這種收縮遇水后以會膨脹，但膨脹有一個過程，在這個過程中，固結(jié)體收縮后的細縫在下雨時會漏水。5) 施工工藝A.裂縫（結(jié)構(gòu)縫、施工縫）處理檢查漏水部位清理縫面污物騎縫粘貼灌漿嘴（或打孔）封縫壓

9、水（風）試漏修補、封閉漏水點用風吹出縫內(nèi)積水灌丙酮趕水（有滲水的裂縫）緊接著灌Lw（自下而上，出濃漿關閉）并漿灌漿結(jié)束后，用丙酮清洗灌漿泵和用具漿液固化后鑿除灌漿嘴（管），用丙酮清洗水泥砂漿封閉、抹平。 B 基礎處理漿液（簡略）壩基滲漏處理，了用水泥處理外，在特定的條件下，也有用化學漿材進行灌漿處理的，解決水泥灌漿所不能解決的問題。就灌漿材料來說，上世紀六七十年代丙烯酰胺類材料用的較多，后來有了聚氨酸灌漿材料，有用于基礎處理的效果也很好，環(huán)氧灌漿材料，丙烯酸鹽灌漿材料都相繼在基礎處理，得到較好的應用。各種材料各有特點，用其長避其短。要選用合理，就灌漿方法來說，有單液法和雙液法。自下而上，自上而

10、下根據(jù)需要可進行灌漿。灌漿工藝：鉆孔設計鉆孔洗孔 壓水配漿丙銅趕水灌漿并漿丙銅趕漿灌漿結(jié)束。2、Hw水滲性聚氨酯灌漿材料1> 漿液組成：是由多異氰酸酯與多羥荃化合物在一定的條件下經(jīng)過反應制成的予聚體。2> 特點： 具有良好的親水性，水是固化劑，漿液遇水反應而凝固。漿液粘度低，可漿性好，其固結(jié)體強度高。能與Lw混滲，所得固結(jié)體性介與二者之間。對水質(zhì)適性強，在PH=313之間可以固化。3> 主要性能指標 ·粘度（25，mpa·s） 4070 ·容度 1.10 ·粘結(jié)強度 mpa 干燥2.5 飽和面干2.1 ·抗壓試驗：Mpa 屈服

11、強度10 破壞強度204> 適用范圍：防滲堵漏，補強加固。5> 施工工藝：同Lw 勞動保護及安全生產(chǎn)：（其他化灌材料也適用）施工操作從員要戴防護手套和防護眼鏡，操作中要防止?jié){液濺入眼內(nèi)，萬一不慎，漿液濺入眼內(nèi)，應立即用大量清水沖冼，在沖洗時，水源不宜正對角膜，以免眼內(nèi)受到?jīng)_擊損傷，可用手擋住直射水洗，淋洗濺入眼內(nèi)的漿液。沖洗后速到醫(yī)務室或醫(yī)院檢查治療。 有效通風：在露天操作，通風是不成問題的。如果是在廊道，洞里作業(yè)時，應根據(jù)現(xiàn)場的條件及工作量和大小，恰當采取通風措施。引進新鮮空氣。操作現(xiàn)場，禁明火。丙酮等溶劑是易燃物品防止意外事故發(fā)生。3、環(huán)氧樹脂灌漿材料 HKG系列環(huán)氧樹脂種類很

12、多，由于用途不同，牌號也不同，常溫下形態(tài)也不完全相同，有的是固體，有的是很粘稠的液體。HKG系列就是屬于這一類灌漿材料。1> 組成：A、B兩組份2> 特點： 粘度小，可江灌性好，25時，=515cp，可以設0.2mm左右的裂縫。粘結(jié)強度高，與混凝土的粘結(jié)強度一般都大于混凝土本身的抗拉強度漿液具有親水性，對潮濕基面的親和力好。凝固時間可以用固化劑B來調(diào)節(jié)，可以在幾十分鐘到幾十小時之內(nèi)調(diào)節(jié)。操作方便，只要將A、B兩組份混合均勻后，即可灌漿。 3> 主要性能指標：·粘度：25 510 Mpa.s·凝固時間：數(shù)十分鐘數(shù)十小時，可調(diào)節(jié)。·抗壓強度（Mpa）

13、：4080·抗拉強度（Mpa）：5.410·粘結(jié)強度（Mpa）：2.46.0 4> 適用范圍： 壩體裂縫、基礎、各種混凝土裂縫、高速公路、橋梁、橋墩、地鐵、渠道、工民建等工程的防滲、補強加固。不適用于伸縮縫、變形縫。 5> 施工工藝：清理縫面貼灌漿嘴（或埋管）封閉縫面壓風試漏修補漏點配漿（按使用說明書配料，一般情況下A：B=5：1重量比）灌漿清洗灌漿泵及用具48小時后鑿除灌漿管，用高強砂漿裝飾平整。 4、903聚合物水泥砂漿防水膠 1> 組成：903防水膠是由于高分子乳液和有關助劑組成，分為A、B兩組份，再與一定比例的水泥、砂子、配制成903聚合物水泥砂漿

14、。 2> 特點：與混凝土的粘結(jié)強度高，可達2.5Mpa以上，施工工藝簡單，可采用噴涂或手工抹涂，可在潮濕面施工，不用溶劑，可用水清洗。 3> 主要指標 ： A組份 B組份A、防水膠：·密度 g/ml 1.07±0.06 1.00±0.05 ·固含量（） 50±3 ·粘度（s） 12.5 13.5B、903 水泥砂漿·抗拉強度（Mpa） 2.8·粘結(jié)強度（Mpa） 2.5·抗折強度（Mpa） 6.5·抗壓強度（Mpa） 25.0·抗?jié)B性 S12 4> 適用范圍：適用于混

15、凝土表面防滲處理和新老混凝土的界面粘結(jié)處理，薄層修補。 2 無機灌漿材料 無機灌漿材料是由固體顆粒和水組成的懸浮液，有粘土漿、水泥漿、水泥粘土漿、水泥粉煤灰漿4種。它取材方便，造價低，施工簡單，有較好的防滲或固結(jié)能力，但所填縫隙寬度受固體顆粒細度的限制。摻用塑化劑、促凝劑可改善固體灌漿材料的性能。一、水泥漿材 水泥作為注漿材料具有強度高、耐久性好、無毒、材料來源廣、價格低廉等優(yōu)點。它是使用最早、應用最廣的注漿材料之一，一般注漿施工優(yōu)先選用普通水泥。在細裂隙和微孔地層中，其可灌性雖不如化學漿材好，但若采用劈裂灌漿原理，則不少弱透水地層都可用水泥漿進行有效的加固。因此，水泥漿在國內(nèi)外灌漿工程中一直

16、是用途最廣和用量最大的漿材。以水泥為主包括添加一定量的外加劑，用水配制成漿液，采用單液方式注入，這樣的漿液稱為單液水泥漿。所謂外加劑，系指水泥的早強劑、速凝早強劑、塑化劑、懸浮劑等。 1、純水泥漿的基本性能 所謂純水泥漿是指不包括附加劑，只有水泥和水調(diào)制而成的漿液，隨著水灰比的增大，水泥漿的粘度、密度、結(jié)石率、抗壓強度等都有十分明顯的降低，初凝、終凝時間逐步延長。 2、外加劑 為了滿足實際工程需要，一般都要加入外加劑來調(diào)節(jié)水泥漿的性能。 1 ）水泥的速凝劑 它是一種能夠縮短水泥凝固時間的化學藥劑。水泥速凝劑的種類很多，有氯化鈣、食鹽、水玻璃、純堿、石膏、硫酸鈉、碳酸鉀、漂白粉等。 2 ）水泥的

17、速凝早強劑 為了控制水泥漿的擴散范圍，縮短注漿工程的時間和提高注漿堵水效果，加入速凝早強劑將起到很好的效果。一般水泥的速凝早強劑是復合附加劑，品種如水玻璃、三乙醇胺加氯化鈉及二水石膏加氯化鈣等，其對漿液的影響。 三乙醇胺可用與二乙醇胺混合液代替，成本可大大降低。 3 ）水泥的分散劑和懸浮劑 純水泥漿由水和水泥按一定的比例混合而成，常用的水灰比變化在 0.5 1 5 1 之間，高水灰比僅對提高漿液的可灌性有利，而對巖土加固意義不大。為了降低水泥漿的粘度，提高漿液的流動性，增加漿液的可注性，往往要加入分散劑。另外單液水泥漿易沉淀析水，為了使水泥顆粒能較長時間懸浮于水中，就需要加入懸浮劑。實際上分散

18、劑跟懸浮劑很難嚴格區(qū)別開來，有些藥劑加入水泥漿之后，既能起到分散作用，又能起到懸浮作用。懸浮劑有膨潤土、高塑粘土。分散劑（塑化劑）常用亞硫酸鹽紙漿廢液、食糖、硫化鈉等，以增加漿液的可注性。 4 ）水泥的其他外加劑 根據(jù)工程需要，往往在水泥漿中加入其他一些外加劑，如緩凝劑、流動劑、加氣劑、膨脹劑、防析水劑等，以滿足注漿工程的特殊需要， 值得注意的是由于具體使用的水泥品種和牌號、出廠日期以及各種添加劑的質(zhì)量不盡相同，故使用之前應根據(jù)施工條件的具體情況，先進行小型實驗，以確定切實可行的配方。 二、粘土水泥漿 粘土是含水的鋁硅酸鹽，其礦物成分主要為高嶺石、蒙脫石及伊利石。膨潤土是一種水化能力極強、膨脹

19、性大和分散性很高的活性粘土，在國內(nèi)外工程中被廣泛采用。 根據(jù)施工目的和要求的不同，粘土可看作是水泥漿的附加劑如懸浮劑，摻用量較少，主要用來改善水泥漿的穩(wěn)定性，對其他性能影響甚微；也可當作灌漿材料使用，摻入量有時比水泥量還要多，故單列為一類，稱為水泥粘土類漿液。作為主材料使用則將對漿液的物理力學性質(zhì)產(chǎn)生重大的影響。 粘土水泥漿的性能取決于漿液中的水泥、粘土和水的用量，一般規(guī)律如下：粘度隨水灰比的增大而降低，相同水灰比的漿液，粘土用量越多，粘度越大，凝結(jié)時間愈長，結(jié)石率越高，漿液穩(wěn)定性越好，但強度降低。 1、水泥粘土類漿液的配制 ： 配制水泥粘土類漿液時，其攪拌時間不應超過半小時，如果再延長攪拌時

20、間，會使結(jié)構(gòu)強度下降，塑性強度降低。 2、水泥粘土類漿液的特點 ： 1 ）水泥粘土類漿液較單液水泥漿液成本低，流動性好，抗?jié)B性強，結(jié)石率高； 2 ）水泥粘土類漿液的抗壓強度因配方不同有所差異，一般情況下為 5 10MPa ，相比單液水泥漿有所下降，只適用于充填注漿； 3 ）漿液材料來源豐富，價格低廉，采用單液注入工藝，設備簡單，操作方便； 4 ）漿液無毒性，對地下水和環(huán)境無污染，較之使用化學藥劑為添加劑的漿液更安全。 三、水泥 - 水玻璃類漿液 水泥漿中加入水玻璃有兩個作用，一是作為速凝劑使用，摻量較少，約占水泥重的 3% 5% ；另一是作為主材料使用，摻量較多，即是將要討論的水泥 - 水玻璃

21、漿液，俗稱 CS 漿液（ C 代表水泥， S 代表水玻璃）。 CS 漿液克服了水泥漿液凝膠時間長，難以控制，注入地層后易被地下水稀釋，無法保持其原有凝膠化性能的缺陷。 漿液材料 CS 漿液主要由水玻璃和水泥組成。水泥 - 水玻璃漿液的強度隨水泥漿濃度的增加而增加。當使用濃水泥漿時（如水灰比 0.5），隨水玻璃濃度增加，抗壓強度提高。在使用稀水泥漿時（水灰比 1.5 ），由于水泥與水玻璃化學反應存在適宜配合比，因此相應地使用低濃度水玻璃溶液也能得到較高的抗壓強度，若使用高濃度水玻璃溶液反而降低抗壓強度。水泥漿與水玻璃體積比也影響抗壓強度。由于兩者進行化學反應時有一個適宜的配合比，在這個條件下，反應完全，凝膠時間短，抗壓強度高。 參考文獻：1）化工百科全書編委會.化工百科全書（第7卷).北京:化學工業(yè)出版社，1994:3452）程鑒基.化學灌漿在棍凝土補強加固工程中的綜合應用.施工技術，1997，26(7):123）蔣燕兮，周旭關.水玻璃化學灌漿