高滲透性環(huán)氧灌漿材料的應(yīng)用

1、第27卷增刊2002年12月廣州化學(xué)GuangzhouChemistryVol.27Dec.，2002高滲透性環(huán)氧化灌漿材及其在砼裂縫處理中的應(yīng)用冼安如何泳生葉林宏楊玉芹許耀光（中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所，廣東廣州510650）摘要：概述了裂縫處理用的高滲環(huán)氧漿材研究成果，經(jīng)多處研究性施工應(yīng)用后，證明其在砼裂縫特別是潮濕的微細(xì)裂縫的補(bǔ)強(qiáng)、防水處理中作用顯著，達(dá)到和超過設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：高滲透性；砼裂縫處理；灌漿材料高滲透性環(huán)氧化灌漿材

2、自1979年問世以來，已在低滲透性軟基的固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)中發(fā)揮了積極的作用，取得良好的效果，獲得國際大壩會(huì)議專家組的肯定。這類新型材料以其優(yōu)異的滲透性和良好的固結(jié)性以及較高的力學(xué)性能和異乎尋常的使用效果，早已引起眾多研究者的關(guān)注；但在混凝土裂縫處理方面的報(bào)道則相對(duì)較少，那是過去在認(rèn)識(shí)上存在誤區(qū)所致。目前國內(nèi)外的研究者都趨向于認(rèn)為，高滲透性環(huán)氧化灌漿材（簡稱為“高滲環(huán)氧漿材”）不僅能處理低滲軟基，也可處理混凝土裂縫，包括潮濕的微細(xì)裂縫，而且在研究

3、和應(yīng)用方面的研拓中取得了長足的進(jìn)步，豐富了對(duì)“高滲透性”的認(rèn)知。在眾多補(bǔ)強(qiáng)類漿材中，真正能處理飽水混凝土微細(xì)裂隙的尚屬少數(shù)。究其原因，一是所研究出的補(bǔ)強(qiáng)類新型漿材較少，二是對(duì)這類裂隙補(bǔ)強(qiáng)處理與縫寬關(guān)系的認(rèn)識(shí)仍存在分歧，三是上述認(rèn)識(shí)上的“誤區(qū)”——以為環(huán)氧漿液只能用于灌注縫寬≥0.2mm的裂縫，而＜0.2mm尤其是0.05mm的“發(fā)絲縫”則不被選用，因而也對(duì)它的發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響。近十多年來，我們?cè)谘邪l(fā)高滲環(huán)氧漿材及推廣應(yīng)用的同時(shí)，利用

4、其滲透性高的優(yōu)點(diǎn)，有意識(shí)地將其向砼裂縫補(bǔ)強(qiáng)、防水、防蝕功能方面拓展，使它兼具對(duì)介質(zhì)的選擇性不強(qiáng)，對(duì)有飽和水存在的環(huán)境也不敏感等特性，因而取得了較好的效果。這些優(yōu)點(diǎn)都來源于對(duì)原有漿材實(shí)施“改性”，例如“惰性”稀釋劑的“反應(yīng)化”、增韌化和表面活性處理等“改性”后，賦予它具有一系列特點(diǎn)——對(duì)介質(zhì)的親和力大為提高，成倍地降低了粘度、耐候性更增強(qiáng)和與同類漿材接近的力學(xué)性能，進(jìn)而開發(fā)出適于裂縫處理用的化灌漿材。本文將概述這些結(jié)果及其應(yīng)用事例。1裂縫

5、處理用高滲環(huán)氧漿材的研究成果1.1稀釋劑的“富反應(yīng)化”過去以為是“惰性”的物質(zhì)，在“改性添加劑”的作用下，稀釋劑自身及其反應(yīng)產(chǎn)物能與主體鏈產(chǎn)生反應(yīng)的現(xiàn)象稱為“反應(yīng)化”，而使此反應(yīng)過程大為增速的則稱作“富反應(yīng)化”。這個(gè)過程不僅使體系滲透性增強(qiáng)，而且固結(jié)體收縮少、力學(xué)性能良好和降低漿材成本。富反應(yīng)化的典型曲線見圖1。它表明，不同添加劑使同一體系材料的力學(xué)性能可發(fā)生極大的差異，有時(shí)甚至達(dá)到數(shù)量級(jí)的水平，因此，研制這些改性添加劑及其富活性化作用

6、就具有十分重要的意義。膠G，實(shí)驗(yàn)時(shí)的粒徑10~40μm，采用YDS4作參照漿液。顯然，同一介質(zhì)情況下親和力比值越大者，該材料的滲透能力越佳。2高滲環(huán)氧漿材在裂縫處理中的應(yīng)用高滲環(huán)氧漿材在砼裂縫中作補(bǔ)強(qiáng)防水的應(yīng)用已經(jīng)歷了多處研究性施工，處理后考查時(shí)間長的已超過十年，其效果是令人滿意的。部分實(shí)例見表2。它們不僅達(dá)到了原設(shè)計(jì)的技術(shù)要求而且顯示出一代比一代強(qiáng)的滲透能力，例如，萬家寨大壩壩基巖石樣品的室內(nèi)試驗(yàn)（圖3）表明：在無壓浸泡的條件下，漿液

7、已自行充填入飽和水的微細(xì)裂隙中，這種排水能力的本質(zhì)是“漿液對(duì)介質(zhì)（此處是巖石）的親和力大于水對(duì)同一介質(zhì)的親和力”[1]，因而漿液在排開裂隙水的同時(shí)自行充填入內(nèi)并固結(jié)，形成電鏡照片中（縫寬＜0.05mm）的“漿脈”。表2高滲環(huán)氧漿材應(yīng)用在裂縫處理中的部份實(shí)例序號(hào)應(yīng)用地點(diǎn)時(shí)間主要應(yīng)用地段和目的用材名稱使用效果1廣州珠江隧道1990隧道砼貫穿性裂縫（補(bǔ)強(qiáng)防水）400VI中化798達(dá)到原設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)；400VI的可灌性更佳。2廣州青溪水電站大壩

8、1991a）壩體貫穿性裂縫（補(bǔ)強(qiáng)防水）b）溢流面裂縫（補(bǔ)強(qiáng)）c）蝸殼（防水補(bǔ)強(qiáng)）YDS達(dá)到原設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)3廣東天堂山大壩1991壩體施工縫（補(bǔ)強(qiáng)防水）400VI達(dá)到原設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)4廣東飛來峽水電站大壩1996壩體裂縫（補(bǔ)強(qiáng)防水）溢流面裂縫（補(bǔ)強(qiáng)）YDS達(dá)到原設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)5廣州某大廈地下室底板1995砼底板(1m厚)貫穿性裂縫(補(bǔ)強(qiáng)防水)YDS達(dá)到原設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)；取芯測試超過C30。6廣州地鐵公園前站1997砼墻體貫穿性裂縫（補(bǔ)強(qiáng)防水）Y