改性化学灌浆材料的室内试验研究
化学灌浆在混凝土补强加固中的应用
化学灌浆在混凝土补强加固中的应用一、背景介绍混凝土结构在使用过程中，由于受到外界环境影响及设计和施工存在的缺陷等原因，经常出现开裂、变形、荷载承受能力降低等问题，需要进行补强加固。
传统的补强加固方法主要包括钢筋加固、预应力加固和碳纤维布加固等。
然而，这些方法都存在着一定的局限性，比如需要施工周期长、施工难度大、补强效果差等问题。
为了解决这些问题，化学灌浆技术应运而生。
化学灌浆是一种将双组份高强烈胶与硬化剂混合，直接注入预先钻好的孔洞中，通过化学反应发生硬化而达到固结钢筋或锚具的目的的技术。
在混凝土结构中的应用十分广泛，尤其适合空心砌块或预制钢筋混凝土构件的连接、固结和抗拉承载等。
二、化学灌浆材料及工艺1. 化学灌浆材料化学灌浆材料分为双组份或单组份材料。
双组份材料主要由树脂、固化剂、稀释剂以及填充物等组成。
其中，树脂是化学灌浆材料的主要成分，主要分为环氧和聚氨酯树脂。
环氧树脂化学性能稳定、固化时间适中，适合常温下使用；聚氨酯树脂具有弹性模量低、延展性好、耐老化性能好等优点。
固化剂是化学灌浆材料离析硬化的关键成分，一般采用非强碱性的胺类物质，例如环氧胺等。
稀释剂的作用主要是用来控制固化速率。
填充物主要是为了调节树脂的黏度，改善密封性和润滑性，并增加强度。
2. 化学灌浆工艺化学灌浆的操作流程主要包括以下几个步骤：•检查孔洞情况，确认孔深和孔径是否符合要求。
•清洗孔洞，将钻孔时产生的灰尘、杂质等清除干净。
•计算出所需灌浆量，配置好混合物质。
•按要求混合材料，并在混合时间内把材料灌入孔洞中。
•等待灌浆材料自由流淌时间到达要求，避免由于灌浆材料粘滞，不能达到规定的固定效果。
•清理多余材料，保持固化面周围的清洁。
三、化学灌浆在混凝土补强加固中的应用1. 钢筋混凝土柱加固钢筋混凝土柱在受到荷载作用时常会发生抗弯破坏，需要进行加固。
常规的加固方法是在柱面加钢板或加设箍筋，但这种方法有一定局限性。
而采用化学灌浆技术加固时，则可以钻洞注入固体胶强化柱子，从而提高了柱子的抗弯承载能力和整体的抗震性能。
改性聚氨酯实验报告
一、实验目的1. 了解聚氨酯的化学性质和改性方法；2. 掌握有机硅、丙烯酸酯等改性剂对聚氨酯性能的影响；3. 分析改性聚氨酯的力学性能、耐水性、耐溶剂性等指标；4. 为聚氨酯材料在涂料、胶粘剂等领域的应用提供理论依据。
二、实验原理聚氨酯是一种具有优异性能的高分子材料，具有耐磨、耐腐蚀、柔韧性好等特点。
通过引入有机硅、丙烯酸酯等改性剂，可以进一步提高聚氨酯的性能，扩大其应用范围。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 聚氨酯树脂：A、B组分；- 有机硅改性剂：甲苯二异氰酸酯、有机硅改性聚醚多元醇、1,4-丁二醇；- 丙烯酸酯改性剂：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯；- 水玻璃改性剂：多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）、水玻璃；- 双重改性剂：SCASD、E-44；- 催化剂：催化剂A、催化剂B；- 混合溶剂：甲苯、丙酮。
2. 实验仪器：- 真空干燥箱；- 热压机；- 电子万能试验机；- 耐水性测试仪；- 耐溶剂性测试仪；- 扫描电镜（SEM）；- 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）。
四、实验方法1. 有机硅改性聚氨酯的制备：（1）将甲苯二异氰酸酯、有机硅改性聚醚多元醇、1,4-丁二醇按一定比例混合，搅拌均匀；（2）加入催化剂A，升温至一定温度，反应一定时间；（3）冷却至室温，加入混合溶剂，搅拌均匀。
2. 丙烯酸酯改性聚氨酯的制备：（1）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按一定比例混合，搅拌均匀；（2）加入聚氨酯树脂A、B组分，搅拌均匀；（3）加入催化剂B，升温至一定温度，反应一定时间；（4）冷却至室温，加入混合溶剂，搅拌均匀。
3. 水玻璃改性聚氨酯灌浆材料的制备：（1）将PAPI、水玻璃按一定比例混合，搅拌均匀；（2）加入聚氨酯树脂A、B组分，搅拌均匀；（3）加入催化剂B，升温至一定温度，反应一定时间；（4）冷却至室温，加入混合溶剂，搅拌均匀。
4. 双重改性聚氨酯丙烯酸酯的制备：（1）将SCASD、E-44按一定比例混合，搅拌均匀；（2）加入聚氨酯树脂A、B组分，搅拌均匀；（3）加入催化剂B，升温至一定温度，反应一定时间；（4）冷却至室温，加入混合溶剂，搅拌均匀。
聚乙二醇化学改性增韧呋喃树脂的研究
聚乙二醇化学改性增韧呋喃树脂的研究郑本陪;毕超奇;朱荣芳;孙剑飞;温雪峰;陈发东;刘颖;高建纲【摘要】Polyethylene glycol (PEG)s with different molecular weights were introduced into furan resin by chemical modification to overcome its large brittleness and the introduction of the flexible long chains of PEGs increased the toughness of furan resin.The results showed that PEG-400 had a better toughe-ning effect when its quality content was 25wt%,the maximum tensile strength of the modified furan resin was 1 9.9 MPa with no significant decline and the corresponding breaking elongation was up to 5.5 1%.%研究了用不同分子量的聚乙二醇(PEG)对呋喃树脂进行改性以改善其脆性较大的缺点．通过化学反应将具有柔性长链结构的聚乙二醇键接到呋喃树脂上从而增加了其韧性．研究结果表明,PEG 分子量为400 Da时,对呋喃树脂的增韧效果最好；其用量为25 wt％时,呋喃树脂的断裂伸长率达到了5．51％,最大拉伸强度可达19．9 MPa．【期刊名称】《安徽工程大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P40-43,60)【关键词】呋喃树脂;聚乙二醇;化学改性;增韧【作者】郑本陪;毕超奇;朱荣芳;孙剑飞;温雪峰;陈发东;刘颖;高建纲【作者单位】安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽芜湖市东方防腐有限公司，安徽芜湖 241199;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000;安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000【正文语种】中文【中图分类】TQ324.1呋喃树脂是分子结构中含有呋喃环的一类合成树脂的总称.由于结构中含有呋喃环，因此在性能上都具有突出的耐碱、耐酸、耐溶剂和耐热等优良的性能［1-3］.呋喃树脂适用于酸碱交替环境，能耐较高的温度，在180℃下可以长期使用.但是，呋喃树脂中刚性呋喃环结构的含量高以及高交联密度引起的脆性严重限制了其广泛应用［4-5］.近年来，人们采用了多种方法来改善呋喃树脂的综合性能以扩展其应用.陈艳春［6］等利用丙烯酸与糠醇进行酯化反应，得到了含有双键的丙烯酸呋喃树脂，并用该环氧树脂对此呋喃树脂，进行增韧改性，得到了一种常温下可快速固化的灌浆材料.由于呋喃树脂的引入，其耐热、耐腐蚀性有了很大提高；郭玉杰［7］等以糠醇和糠醛为原料，在草酸催化作用下缩聚制取了新型呋喃树脂，该呋喃树脂与水玻璃混合良好，采用苯甲酸作固化剂固化后耐水、耐高温性能优，达到了对水玻璃胶泥改性的目的；王国建［8］等用丙烯酸酯聚氨酯对呋喃树脂涂料进行改性，形成互穿网络（IPN）结构后，可提高涂层的柔韧性和附着性，同时保持了优良的防腐性能；林生军等采用适量的聚乙烯醇（PVA）改性脲醛呋喃树脂，制得综合性能较好、低游离甲醛、高强度的呋喃树脂，PVA的加入有效地降低了呋喃树脂中的游离甲醛含量.有鉴于此，本文采用同样具有柔性长链的聚乙二醇（PEG）对呋喃树脂进行化学改性，希望通过引入柔性的PEG长链，制备出具有良好韧性和强度的改性呋喃树脂材料.1.1 实验药品聚乙二醇（化学纯，天津市百世化工有限公司），平均分子量分别为400 Da、600 Da、800 Da、1 000 Da、1 400 Da；呋喃甲醇（糠醇）（分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司）；呋喃树脂预聚物（工业级，东营新丰化工有限公司），棕褐色粘稠液体，固含量≥70%，含水率≤1%，粘度0.5～0.6 Pa·s；呋喃树脂固化剂NL（液体酸，郑州市亨通化工有限公司）；盐酸、氢氧化钠等均为分析纯（南京化学试剂有限公司）.1.2 实验仪器及测试方法FTIR-650傅里叶变换红外光谱仪（天津港东）；RZY-2热重分析仪（上海精科）；S-4800扫描电子显微镜（日本日立）；WDW-50E高精度微机控制电子万能试验机（济南恒思）.红外光谱（FTIR）分析.PEG液体直接滴至溴化钾窗片上夹持后进行红外光谱测试，高分子量PEG、呋喃树脂固体样品则与溴化钾研磨均匀后压片测试.扫描范围为4000～400 cm-1，精度为2 cm-1.热重（TG）分析.在N2气氛（60 m L/min）下以2℃/min的升温速率对各样品进行热重测试，温度范围约为25℃～800℃.对得到的热重曲线进行微分，可进一步得到微商热重（DTG）曲线.拉伸试验.将未改性的呋喃树脂和各种PEG改性的呋喃树脂分别做成10根以上的标准样条（样条标准参照GB/T 2567-2008），其拉伸强度及断裂伸长率分别依照GB/T1040-1992、GB/T1043-1992在万能试验机上进行测试.对两类测试结果均取平均值，非正常断裂样条的实验数据不计入平均值的计算.扫描电镜（SEM）分析.改性前后的各类呋喃树脂样条拉断后，在断面下方合适位置锯取一定长度的样品，对断面进行喷金处理后，用SEM观察材料断裂面的表面形貌.1.3 改性呋喃树脂的制备由于呋喃甲醇在预聚反应中以羟甲基进攻另一分子的α-氢原子而形成线性聚合物，并可在合适的条件下发生交联［9］，因此呋喃甲醇的α-氢原子在酸性条件下将更易与聚乙二醇的端羟基发生缩合反应，其示意图如图1所示.以PEG-400改性呋喃甲醇为例，将50 g PEG-400（0.125 mol）液体加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的500 m L三口瓶中，用盐酸调节p H至4.0左右.将体系温度升至75℃，用恒压滴定漏斗将呋喃甲醇液体24.5 g（0.25 mol）缓慢滴加到三口瓶中（2～3 h内滴完），继续保温反应1 h后出料.将产品分液并减压蒸馏除去残留的水分，从而得到两端带有呋喃甲醇结构的PEG改性产物.PEG 改性的呋喃甲醇和呋喃树脂预聚物（以含三个呋喃环的预聚物为例）在酸性条件下可进一步发生聚合反应生成线性聚合物，如图2所示.如此可在呋喃树脂中引入长的PEG柔性链段，在分子或链段之间形成应力释放空间，从而能够对呋喃树脂的韧性有比较明显的提高和改善［10］.取不同质量比的呋喃树脂预聚体、PEG改性的呋喃甲醇混合并搅拌均匀，加入6 wt%固化剂NL继续搅拌一段时间后，浇注到标准样条模具中室温养护12 h；将样条转入烘箱中在60℃下保温22 h后，在万能试验机上进行拉伸试验.2.1 改性材料红外光谱分析PEG-400、呋喃树脂和改性呋喃树脂的FTIR谱图如图3所示.由图3可以看出，对于PEG，羟基的吸收峰位于3 453 cm-1、1 633 cm-1处，亚甲基的伸缩振动峰出现在2 874 cm-1左右，其C-H弯曲振动峰出现在1 452 cm-1处；1 115 cm-1处为醚键伸缩振动峰［11］.对于未改性呋喃树脂，羟基的吸收峰位于3451 cm-1处，797 cm-1处为呋喃环特征峰［12-13］.改性呋喃树脂的FTIR谱图与未改性呋喃树脂的FTIR谱图相似，但改性后的呋喃树脂树脂在1 226 cm-1处的亚甲基弯曲振动峰消失，而在1 116 cm-1处出现新的醚键特征峰，说明醚键代替了原来呋喃环间的亚甲基，说明改性PEG已成功引入到呋喃树脂之中.2.2 改性材料热失重分析未改性呋喃树脂和改性呋喃树脂的TG和DTG曲线如图4所示.由图4 TG曲线可以看出，PEG-400分解起始温度为约170℃左右，至318℃基本分解完全［14-16］；未改性呋喃树脂的分解起始温度为232℃，改性呋喃树脂分解起始温度为206℃.另外，从DTG曲线对比可以看出，未改性呋喃树脂的两个较快的分解温度分别是379℃与537℃，改性呋喃树脂的两个较快的分解温度分别为360℃与469℃，均比未改性呋喃树脂的分解温度提前，显示改性后呋喃树脂的热稳定性略有下降.这是由于柔性高分子PEG具有较低的热分解温度，在温度升高的情况下分子链相对于呋喃树脂更容易断裂，所以体系中引入PEG后热稳定性会有所下降.反之，改性呋喃树脂的热分解温度范围在206℃～567℃之间，高于PEG的分解温度区间，也可说明改性PEG应该是通过化学反应的方式接入到呋喃树脂之中.2.3 改性材料力学性能分析聚乙二醇分子量对材料拉伸强度和断裂伸长率的影响如图5所示.由图5可以看出，在相同的添加比例（25 wt%）情况下，随着PEG分子量的增加，呋喃树脂的抗拉强度下降明显，断裂伸长率先增长后下降.主要是因为PEG较长的分子链使原呋喃树脂体系中致密的呋喃环之间获得较大活动空间，外在表现为呋喃树脂的拉伸强度下降.改性后的呋喃树脂的韧性有了明显提高，但随着分子量的进一步增加断裂伸长率会有所下降.原因可能是PEG的分子量越大，在呋喃树脂中分散性下降，易产生相分离，导致分子局部聚集分散不均匀，增韧效果会有所下降.图5中PEG的分子量为400时拉伸强度最大达到19.9 MPa，而断裂伸长率达到5.51%，此时的树脂具有较好的柔韧性和拉伸强度，故选择PEG-400作为改性剂.PEG-400含量对体系拉伸强度和断裂伸长率的影响如图6所示.由图6可以看出，随着PEG-400含量的逐渐增加，呋喃树脂体系的拉伸强度先增大后减小，断裂伸长率增加比较明显，当含量达到25 wt%时，拉伸强度相对于纯呋喃树脂下降不明显，而断裂伸长率增加了近2.8倍.因此选择PEG-400的最佳添加量为25 wt%.2.4 改性材料断面微观结构分析呋喃树脂改性前后断面的扫描电镜（SEM）图像如图7所示.由图7a可以看出，由于没有PEG的改性，呋喃树脂样条的断面光滑平整，这与热固性呋喃树脂脆性大的特点吻合.而图7b中，PEG改性后的呋喃树脂断面凹凸不平，能看到较大体积的树脂固化物及孔洞，展现出典型的韧窝形貌.表明样条在断裂过程中产生了大范围的能量吸收，为典型的韧性破坏［17-18］，说明PEG的引入的确对呋喃树脂具有较好的增韧效果.此外改性后的呋喃树脂断口未观察到明显的相分离，显示改性PEG与呋喃树脂相容性较好，主要原因是PEG分子通过化学键参与了呋喃树脂的固化反应.研究了用不同分子量的聚乙二醇（PEG）对呋喃树脂进行改性.结果表明，随着PEG分子量的增大，体系的断裂伸长率先增加后下降.其中，PEG-600改性的呋喃树脂断裂伸长率最大可达6.37%，但拉伸强度下降明显.综合比较选择PEG-400较佳.随着PEG-400加入量的增加，改性呋喃树脂的断裂伸长率逐渐增加，拉伸强度下降不明显.当PEG-400含量为25 wt%时，呋喃树脂的断裂伸长率为5.51%，提高了近2.8倍，拉伸强度为19.9 MPa.【相关文献】［1］ Muthukumar Manickam，Mohan Doraisamy.Studies on Furan Polymer Concrete ［J］.Journal of Polymer Research，2005，12（3）：231-241.［2］杨锐，晏石林，张炎，等.呋喃树脂混凝土的力学性能极其应用［J］.混凝土，2005（2）：80-85.［3］王汝敏，郑水蓉，郑亚萍.聚合物基复合材料［M］.北京：科学出版社，2011.［4］程艾琳.呋喃树脂性质的几点分析［J］.玻璃钢/复合材料，1999（3）：50.［5］张代平，王惠忠，王华年.呋喃树脂改性研究［J］.化学建材，1994（3）：95-96.［6］陈艳春，张亚峰，邝健政.丙烯酸糠醇树脂改性环氧灌浆材料的制备［J］.化学建材，2005，21（6）：33-35.［7］郭玉杰.新型呋喃树脂的制备与改性［J］.山东化工，2011，40（1）：23-28.［8］王国建.呋喃树脂-丙烯酸酯聚氨酯互穿网络防腐涂料的研究［J］.涂料工业，1998（3）：8-10.［9］张祖烈，黄加龙.冷硬呋喃树脂砂［M］.北京：新时代出版社，1983.［10］胡剑峰，司徒粤，徐丽，等.环氧大豆油增韧酚醛树脂/蒙脱土复合材料力学性能研究［J］.中国塑料，2008，22（12）：38-43.［11］Lim Mei Yee，H N M，Ekramul Mahmud，et al.Polypyrrole-Polyethylene Glycol Conducting Polymer Composite Films：Preparation and Characterization［J］.Synthetic Metals，2007，157：386-389.［12］李宗猛，潘振华，毛协民，等.呋喃树脂硬化过程中呋喃环反应行为的研究［J］.铸造，1997，7：12-16.［13］黄仁和，王旭，高红梅.多元醇改性呋喃树脂合成工艺研究［J］.铸造，2011，60（1）：66-69.［14］楚晖娟，朱宝库，徐又一.聚乙二醇对聚酰亚胺泡沫的结构及热性能的影响［J］.应用化工，2008，37（4）：410-415.［15］W L Wang，X X Yang，Y T Fang，et al.Preparation and Thermal 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[建筑施工技术中化学灌浆法分析]灌浆施工技术规范
![[建筑施工技术中化学灌浆法分析]灌浆施工技术规范](https://img.taocdn.com/s3/m/1120b6e85ff7ba0d4a7302768e9951e79b8969eb.png)
[建筑施工技术中化学灌浆法分析]灌浆施工技术规范建筑施工技术中化学灌浆法分析1化学灌浆法材料组成1．1中化656浆材中化656浆材又叫丙烯酸盐类浆材，这种浆材对于各类预制构件以及混凝土结构的防水防漏有着非常有效的作用，它已经被广泛的应用在建筑施工领域当中。
中化656浆材具有良好的可灌性能，且其浆液的起始粘度也比较低，通过调节其固化时间可以从2秒到十几分钟，有时还可以更短。
中化656型浆材由于其优异的性能曾获得过我国科学大学的表彰。
1．2水泥水玻璃浆材水泥水玻璃浆材一直被用在建筑施工中的补强加固中，该浆材的制作成本较低且具有良好的适应性能。
除了浆液耐久性优良，填充率较高之外，该浆液还具有以下特点:该类浆液的凝黪蚤间可能够被精准的控制在几秒到及时分钟的区间;该浆材结石能力强，且其形成的结石体可以达到20兆帕的抗压强度，石体具有8到10cm/的渗透系数;该浆材可以有效的使用在粒径大于1毫米的砂层及缝隙大于0.2毫米的裂缝当中。
此外，水泥水玻璃浆材的取材较广泛，故成本较低，经济性较好。
1．3改性环氧树脂浆材改性环氧树脂浆材是一种常用的化学注浆材料，它除了具有价格低廉、强度及粘度性能优良的特点之外，其凝固时间也可以实现调节，材料的力学性能也较为优良。
改性环氧树脂浆材结固以后可以达到每平方米1200千克的抗压强度，其抗拉强度也能达到七十到三百的范围。
使用改性环氧树脂浆材进行灌浆处理的操作步骤为:第一，查缝，于积水潮湿处将水分排干并用棉布处理干净，然后检查出漏水缝隙、孔洞及混凝土中的砂眼、蜂窝等漏水位置;第二，开槽，于漏水位置开凿一定的U型凹槽，通常开槽的深度要大约到达除砂浆保护层以下混凝土深210毫米处，开槽宽度只要保证松软漏水混凝土被清理掉维持，一般为0.5毫米。
第三，清理，清理掉槽内的混凝土废渣，通过棉布将其中的水分粉砂等清除出去;第四，铺管，将适量长度的铝管竖直插入到漏水孔洞的地方，给四周铺设碎石块，然后利用水泥冰剥离进行埋管封槽，之后则通过外加剂对其进行抹平和封顶;第五;灌浆，根据实际需求调好浆液浓度、粘度、固化时间、硬度等，通过手压泵的作用将浆材灌注到裂缝内;第六，封孔，待灌浆满足标准以后，将高出基面的铝管切除掉，并对管口实施封闭处理，最后对灌注表明进行一定的修复工作。
水泥基灌浆料的性能实验研究
水泥基灌浆料的性能实验研究摘要：水泥基灌浆料是目前注浆工程中应用最广泛的浆材，泥基灌浆料与传统细石混凝土相比 , 具有流动性更好、强度更高和施工易于控制的特点 ; 与传统环氧砂浆相比 ,具有膨胀性好、施工简便快捷等特点。
本文主要通过实验来研究水泥基灌浆料的流动性，竖向膨胀率，有效承载面，抗压强度性能。
关键字：水泥基灌浆料流动性竖向膨胀率有效承载面抗压强度Experimental study on performance ofcement-based groutAbstract：Cement-based grout grouting project is currently the most widely used pulp wood, clay-based grouting material compared to traditional fine aggregate concrete has better mobility, higher strength and construction features easy to control; with traditional epoxy mortar compared with the expansion is good, quick and easy construction and so on. In this paper, cement-based grout to study the mobility, vertical expansion through experiments, the effective bearing surface, compressive strength and properties.Key word：Cement-based grout Liquidity vertical expansion effective bearing surface compressive strength目录1.水泥基灌浆料 (3)1.1水泥基灌浆料研究的背景和意义 (3)1.2 国内外灌浆材料研究概况 (3)1.2.1 国外灌浆材料研究概况 (3)1.2.2 国内灌浆材料研究概况 (4)2水泥基灌浆料特性的物理化学性质 (5)3.高性能水泥基灌浆料性能试验 (6)3.1实验材料 (6)3.2试验主要测试技术指标 (6)3.3试验方法 (7)3.3.1流动性 (7)3.3.2竖向膨胀率 (7)3.3.3有效承载面 (8)3.3.4抗压强度 (9)4配合比设计及主要试验结果 (10)5试验结果分析及展望 (11)参考文献 (13)致谢 (16)1.水泥基灌浆料1.1水泥基灌浆料研究的背景和意义水泥基灌浆料是一种由水泥、骨料(或不含骨料)、外加剂和矿物掺和料等原材料, 经工厂化配制生产而成的具有合理级配的干混料。
改性水泥在灌浆中的应用探讨
硬化浆体随龄期增加， ７ 后出现收缩 ， 在 ｄ 尤其后期收缩
更大 ， 而改性水泥则具有微 膨胀性能 ， 膨胀在 １ｄ ４ 龄期 基本稳定 ， 即压滤成型也有微膨胀 。见表 １ 。
＊ 收稿 日期 ：Ｏ ｏ１ ２ ２ １－ １
第一作者简 介 ： 陈华涛 （９ ３）男 （ １７ － ， 汉族 ）河南商丘人 ， ， 工程师 ， 事水文地质 、 现从工程地质技术工作 。
２１ ０ １年第 ８ 期
西 部探 矿工 程
２ｌ １
改性 水 泥在 灌 浆 中的应 用探 讨
陈华涛 李小荣 ，
（． 南有 色地矿 局 第二地 质大 队 ， 南 郑州 ４０ ０ ；２ 河南地 质探 矿 四队 ， １河 河 ５０ ０ ． 河南 郑 州 ４０ ０ ） ５ ０７
摘 要： 在水库除险加 固帷幕灌浆施工过程 中， 普通水泥作为灌浆材料有时达不到设计效果。改用普 通水泥进行改性而成的改性灌浆水泥， 具有流动性、 稳定性好 ， 能灌入细小裂隙， 水泥结石具有早强、 高强、 高粘结强度 、 抗渗 、 耐腐蚀性好的优点 ， 在实际工程施工 中成本低， 工艺简便， 宜于推广。 关键 词 ： 灌浆 ； 改性 水 泥 ； 能 性 中图分类 号 ： Ｕ７５ ６ 文 献标 识码 ： 文章编 号 ：Ｏ４ ５ １ （０ １０—０ １一 Ｏ Ｔ ５． Ｂ １０— ７ ６２ １） ８ ２ １ ３
当纯灌浆时 间大于 ３ ， ｈ 吸浆量 为 ０ ４ ／ ｎ 则延 ． Ｌ ｍｉ， 灌 ６ｍｉ 束 ； ０ ｎ结 如起始 吸浆量小 ， 当纯灌 浆时 间小 于
近年来 ， 随着国家对水利行业投人 的加大 ， 病险水 库的除险加 固工作稳 步推进 ， 水库 的防渗工作较 为突 出。但在前期防渗灌浆工程 中应用最为广泛 的普通水 泥， 大量实践证明存在一定的不足： 如浆液稳定性差 ， 易 析水沉积， 灌入细小裂隙能力低 ， 凝结时间长 ， 且硬化时 伴有体积收缩致使与被灌基岩的粘结性差 ， 甚至与被灌 基岩间出现残 留裂隙形成渗漏通道 ， 影响灌浆工程的防 渗能力与耐久性。由于这些缺点的存在 ， 使普通水泥应 用范围受到一定 的限制 ， 而化学灌浆材料价格 比较 昂 贵， 还具有一定 的毒性 ， 易引起污染 ， 因此使用满足工程 要求的改性水泥具有较为广阔的前景。 １ 改性 的方 法 ｌ １ 提高水泥细度 － 提高水泥的磨细程度 ， 可提高浆液对细微裂隙灌人 的能力， 析水稳定性好 ， 但水泥越细 ， 流动性越低且收缩 越大 ， 结石强度降低 。因此 ， 泥的磨细程度直接影响 水 水泥的各种性能功能， 也关 系到水泥的生产成本 ， 借鉴 多方研究成果和施工经验认为， 水泥的颗粒细度以小于 ３ 平 均粒 径在 ６ 为 宜 。 ０ ｍ， ～８ ｍ １ ２ 膨胀 剂 的添加 ． 据 试验 结果 ， 膨胀 剂 可 选 用 明矾石 膨 胀 剂 ， 加 剂 添 为 １ 左右 ， ０／ ９ ６ 能够使水泥浆体在硬化过程中有微膨胀 ， 从而弥补了由于水 泥磨 的过细在硬化 中产生 的收缩效 应， 并能将结石填充整个裂 隙 ， 与周围岩石或混凝土紧 密结合 ， 提高被灌岩体 的粘结强度和水泥结石强度。而 且这种膨胀材料来源广 ， 成本低 ， 实践证明， 该膨胀剂的 使用性能良好。 １３ 减 水剂 的添 加 ． 减水剂的添加 目的不在于减水 ， 而是在于改善水泥 浆液 的流动性 ， 提高浆液的稳定性 ， 缓解析水沉积 ， 便于
化学灌浆加固的沙砾软岩力学性能试验研究
水 泥砂 浆 ， 然后在 钢 制试模 中成 型 的办 法 ， 服 了岩 克 块 无 法成型 的困难 ， 同时 ， 由于 岩 块外 敷 水 泥砂 浆 ，
新疆 某水 利工 程 所 在 库 区基 岩 岩 性单 一 ， 层 地
为 ４ ％ 。因此 ， 沙 砾 岩 上 用 钻 机 形 成 灌 浆 孔 时 ， ６ 在
困难很 大 ， 块 极 易 破 裂 ， 难 形 成 完 整 的注 浆孔 岩 很 道 ， 料浪 费很 大 。 材 针 对上 述情 况 ， 者采 用 在 岩 块外 面 包 裹 少量 作
材 以其 可注性 能好 、 渗能力 强 、 胶时 间易 于控 制 抗 凝 及 固结强 度高 等 特点 ， 已广 泛 应用 于土 建 、 政 、 现 市
为第 四系下更 新统 西域 砾岩 ， 泥砂 质 、 质胶 结或 半 钙
并有模板提供的侧 面约束 ， 模拟 了天然岩块的受力 状态 ， 从而 成功解 决 了 灌 浆孔 钻 进 过 程 中易 造 成 岩
块破 裂 的难 题 ， 利形 成 了试验 用 的注 浆孔 。 顺 为 了模 拟沙 砾 岩 天然 胶 结物 状 态 ， 敷 砂 浆采 外 用高 水灰 比低 强 度 的水 泥 砂 浆 ， 合 比为 （ 泥 ： 配 水
浆 液 的扩 散半 径可 达 ２ ５ ｍ， 就是说 ， ．ｃ 也 孔距 ５ ｍ可 ｃ
１ 室 内化 灌试 验 装 置 及 化 灌 效 果 验 证
１ １ 浆液 配置 ．
化 灌浆液 采 用 环 氧树 脂 类 浆 液 。其 中 ， 剂 主 采 用双 酚 Ａ型环 氧 树 脂 （ 酚 基 丙 烷缩 水 甘 油 醚 ） 二 类 ， 型号 为 Ｅ ０ ４ １—３０（ 其 Ｐ １４ １ Ｅ一５ ） 固化 剂 采 用 １；
化学灌浆施工方法
化学灌浆施工方法化学灌浆施工方法是一种应用于建筑工程中的重要技术，主要用于加固和加强土地、混凝土结构以及岩石等材料的强度和稳定性。
该方法通过在需要加固的区域注入特殊的化学灌浆材料，以填充空隙、弥散压力并增加材料强度，提高工程结构的稳定性和抗压能力。
本文将介绍化学灌浆施工方法的基本原理、施工步骤以及适用范围。
一、基本原理化学灌浆施工方法基于以下几个基本原理：1. 渗透作用：化学灌浆材料能够通过渗透作用侵入土地、混凝土结构或岩石等材料的微孔隙中，填补空隙并提高材料的密度。
2. 胶凝作用：化学灌浆材料在固化过程中发生胶凝作用，形成一种固体胶体，可以提高材料的强度和稳定性。
3. 弥散作用：化学灌浆材料可以通过弥散作用将压力均匀分散，并提高材料的抗压能力。
二、施工步骤化学灌浆施工一般包括以下几个基本步骤：1. 深度测量：根据工程需要，首先对需要加固的区域进行深度测量，确定灌浆的深度和范围。
2. 准备工作：为了确保施工顺利进行，需要进行准备工作，如清理施工区域、搭建支撑结构等。
3. 注浆孔钻探：根据设计要求，使用适当的孔钻设备在施工区域进行孔钻探。
4. 施工注浆：将准备好的化学灌浆材料注入到孔洞中，控制注浆的速度和流量，并确保材料均匀分布。
5. 固化处理：注浆完成后，需要等待一定时间使化学灌浆材料进行固化，通常需要根据材料的特性和环境温度进行固化处理。
6. 检测验收：在施工完成后，需要进行检测验收，包括对加固区域的强度、密度以及灌浆效果等进行评估。
三、适用范围化学灌浆施工方法适用于多种场景和工程项目，包括但不限于以下几个方面：1. 地基加固：在土地结构较弱或需要增加承载能力的情况下，可使用化学灌浆施工方法进行地基加固，提高土地的稳定性和承载能力。
2. 混凝土结构修复：对于老化、开裂或受损的混凝土结构，可以通过化学灌浆施工方法进行修复，增加结构的强度和稳定性。
3. 岩石支护：在岩石结构或岩体工程中，常常使用化学灌浆施工方法来加固和支护岩石，提高施工的安全性和稳定性。
山西省化学灌浆材料的现状及研究方向
水做介质 ， 不用有 机溶 剂 ， 化灌 浆材 的无公 害化 是很 有益 对 的 。过去 已开发 了 Ｌ ， 等为数不 多的水溶 性聚氨酯浆材 ， ｗ ＨＷ 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 。
２ 山西省 化 学灌 浆材料 的现 状
环氧树脂灌浆 材料具 有粘 度低 、 透性好 、 械强 度高 等优 渗 机 点， 是一种性 能 良好 的防渗补强灌浆 材料 ， 被广泛应用 于水利 、 地 铁、 桥梁 、 隧道 、 蓄水 池 、 下 室等混 凝土裂 缝 的修补 工程 中。三 地
山西 省 化 学灌 浆材 料 的现 状 及 研 究 方 向
贺 晟
摘 要： 阐述 了混凝 土化学灌浆材料 的发展历史 ， 分析 了山西省化 学灌浆技术的现状 ， 结合 山西实际， 出 了进 一步加 强 提
该 类技术推广 应用 的研 究方 向和工作思路 ， 以期加快混凝 土裂缝化 学灌 浆技 术推广 应用的步伐。
护不好 的混凝土结构 中裂缝 现象普 遍存在 ， 以裂缝是建 设工程 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 。 所 ０ 对环 氧浆材 胺类 固化剂 的 降低毒性 研究 已 中存在较普遍 、 常见 的疵病 之一 ， 特别是渗水 的混凝 土裂缝 ， 严重 在过去的近 ２ 年 中 ， 取得一些成果 ， 内生产 出的 Ｔ １ ８ ０ Ｘ ８ ， Ｄ等 毒 副作用 较 国 ３ ，１ ， ．９ Ｃ 地影 响工程 的正 常使用 与结 构 的耐久性 。我 国研 究化 学灌 浆 已 对 有５ ０多年 的历 史 ， 中国水利学 会化学灌浆 分会 已成 立 ３ ０年。据 低的一批改性胺 类 固化 剂 ， 环 氧浆 材 的推 广应 用起 了较 好 作 今后还应朝这 个方 向继续努力 。 中国环氧树脂行业协会资料 ， 环氧树脂灌 浆材料 与聚氨酯灌 浆材 用 ， ．． 料、 丙烯酸盐灌浆材料并称为我 国 目前 生产与应用 的三 大主要化 ３ 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 学灌浆材料 。这些产 品有 的生产使 用 了几 十年 ， 的生产使 用 了 有
化学灌浆材料
化学灌浆材料化学灌浆材料是指通过化学反应或物理作用形成的具有一定流动性、粘结性和硬化性的材料，用于填充、加固或密封混凝土结构中的空隙或裂缝，以提高结构的承载能力和耐久性。
化学灌浆材料广泛应用于建筑、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域，是维护和加固混凝土结构的重要手段之一。
一、化学灌浆材料的分类。
根据其成分和性能特点，化学灌浆材料可以分为无溶剂型和溶剂型两大类。
无溶剂型化学灌浆材料主要包括环氧树脂、聚氨酯树脂、无溶剂聚合物等，具有无挥发性、高粘结强度和良好的耐化学腐蚀性能；溶剂型化学灌浆材料主要包括丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯等，具有低粘度、易渗透、固化速度快等特点。
二、化学灌浆材料的性能要求。
1. 流动性，化学灌浆材料应具有一定的流动性，能够充分填充混凝土结构中的空隙和裂缝，确保灌浆效果。
2. 粘结性，化学灌浆材料应具有良好的粘结性，能够牢固粘结混凝土结构的表面，形成一体化的加固效果。
3. 硬化性，化学灌浆材料应具有适当的硬化时间和硬化强度，能够在规定时间内达到设计强度要求。
4. 耐久性，化学灌浆材料应具有良好的耐水、耐碱、耐化学腐蚀等性能，能够长期保持稳定的加固效果。
三、化学灌浆材料的施工要点。
1. 表面处理，在进行化学灌浆加固前，需要对混凝土结构表面进行清理、打磨和处理，确保表面光洁、无杂质和油污。
2. 灌浆设备，选择适当的灌浆设备和工具，根据具体工程要求确定灌浆方法和施工工艺。
3. 施工环境，在进行化学灌浆施工时，需要注意环境温度、湿度和通风情况，确保施工条件符合要求。
4. 施工质量，严格按照设计要求和施工规范进行化学灌浆施工，保证加固效果和施工质量。
四、化学灌浆材料的应用范围。
化学灌浆材料广泛应用于混凝土结构的加固、修复和密封，包括桥梁、隧道、地铁、水利工程、建筑结构等领域。
通过灌浆加固，可以有效提高混凝土结构的承载能力和耐久性，延长使用寿命，保障工程安全。
五、化学灌浆材料的发展趋势。
随着建筑技术的不断发展和混凝土结构的广泛使用，化学灌浆材料的研发和应用也在不断创新和完善。
环保型改性糠醛及其环氧灌浆材料
Ｋｅ ｒ ｓ ｆｒ ｒｌＯ， － ｕ ｌ ａ ｍｌ ｎ ｅ ｖｒｎ ｅ ｔｌｆ ｅ ｄｙ ｅ ｏ ｙ ｇｏ ｔ ｇ ｍａ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｕ ｆ ａ；ｔ １ ｆ ｒ － ｃ ｅ ： ｎ ｉ ｍ ｎａ—ｒ ｎ ｌ； ｐ ｘ ｕｉ ｔｉ ｕ ３ ｙ ｉ ｏ ｉ ｒ ｎ ｅａ ｌ
强度为 ９ ． ～ ９ ８ Ｐ 、 ６ ６ ９ ． Ｍ ａ 拉伸剪切强度为 ５ ７ ６ ６Ｍ ａ ７ ９ ． ～ ． Ｐ 。毒性试验表 明， Ｅ ０ ０ Ｆ Ａ的 Ｌ １ ６ ｍ ／ ， Ｄ 为 ２０ ｓ ｓ 急性经 口毒性属于低毒毒级。 ｋ
关键词： 糠醛；ｔ － Ｏ １ 呋喃丙烯醛； ， ３ 环保型； 环氧 灌浆材料
造成很大的危害，因而探求新型环保且性能优异的环氧灌浆 丙烯醛的产率、 结构进行了测定和表征， 最终优选出３ 呋喃 一 基一一 ２ 乙基一 丙烯醛 （Ｅ ） ＦＡ 为稀释剂制备浆材。ＦＡ代替糠醛 Ｅ
基 金 项 目 ： 东 省 自然 科 学 基 金 项 目 （１ １６ ０ ４ ０ ０ ２ 广 ９５０５００００）
表 １ 改－ 糠醛丙酮环氧灌浆材料的配 比及作用 Ｉ 生
Ｒ Ｘ ６Ａ傅里叶红外光谱仪： Ｆ 一５ 美国 Ａａｃ公司；Ｅ ５Ａ旋 剂按表 １ ｎｌｔ ｅ Ｒ 一２ 配制环氧灌浆 材料。 转蒸发仪： 上海亚荣生化仪器厂； Ｗ３２ ＷＤ ００型微机控制电子 万能试验机： 长春科新试验仪器有限公司。
ｔ
一 一
Ｏ Ｈ：Ｏ Ｈ ｆ ｆ １ ：『
性条件下 ， 活性稀释剂 ０ ３呋喃丙烯醛、 【－ ， 丙酮可发生 Ｏ Ｂ ｔ一 ， 呋哺丙烯醛 自身树脂化、 丙酮 自身缩合、 Ｂ 呋喃丙烯醛与 ，一 丙酮树脂化反应， 从而使 ， － ３呋喃丙烯醛、 丙酮在固化体系 中由单分子逐步缔合成线型结构、环状结构甚至是网状交联 产物， 形成复杂的呋喃树脂。
混凝土墙体裂缝及高渗透改性环氧化学灌浆材料的应用补强修复技术
１设 计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。 ） ２没计 中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（ 如墙体） ３设计中未充分考虑 。） 混凝土构件的收缩变形。 ） ４设计中采用的混凝土等级过高， 造成用灰量过大，
收缩 不利 。 １ 材 料原 因 。 ． ２ １粗 细集 料含泥 量过 大 ， ） 造成混 凝土 收缩增 大 。集料 颗粒级 配不 良或 采
１ 设 计原因 。 ． １
同时选 用对 混凝土 干燥 收缩影 响小 的泵 送剂 ， 控制 裂纹 的产生 。 ２ 在 混凝 土施 工前 ， ． ３ 首先采 取具 有 针对 性较 强 的技术 措施 ， 术 措施 考虑 技 要 完善 ， 层 的厚度 、 的速 度 、 如分 浇筑 振捣 的要求 、 员 的安排 等。 人 在混 凝 土施 工过程中， 严格按照措施认真贯彻执行， 加强管理， 合理组织 ， 明确职责， 加强 施 工过程 的控 制 ， 改善施 工工 艺 ， 制订 可靠 的防护 措施 ， 强泵 送商 品砼 混凝 加
取不 恰当 的间断级 配 ， 混凝土 收缩 的增 大 ， 导 裂缝 的产 生 。 ） 造成 诱 ２ 骨料粒 径 过细、 针片含量越大， 混凝土单方用灰量、 用水量增多， 收缩量增大。 ） 凝土 ３｝ 昆
外加剂、 掺和料选择不当、 或掺量不当， 严重增加混凝土收缩。 ） ４ 水泥品种原 因， 矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、 粉煤灰及矾土水泥收缩 值较小、 快硬水泥收缩大。５水泥等级及混凝土强度等级原因 ： ） 水泥等级越 高、 细度越细、 早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设 汁强度等级越高 ，
４ 灌 浆材料 性能 介绍
４ 对裂纹干燥度无要求， ． ２ 并能对有漏水甚至涌水的裂纹施工使用 ， 具有大 多数环氧类灌浆材料不具备的堵水补强特殊功能。 ４ 浆材固结体力学 ｆ能优良， ３ 生 应用范围广， 具有补强、 加固等功能。 ４ 固结 体无毒 ， 污染 。 ４ 无 ５ 混 凝土 裂纹修 复施 工技 术质量 标准 混凝土墙体垂直裂纹 ，采用高渗透改ｌ 生环氧化学灌浆材料进行注浆补 强修复后， 混凝土整体性及强度得到恢复， 混凝土裂纹处达到密实要求 ， 满足 灰比 、 大 混凝土过稀、 坍落度大， 是影响砼干缩的因素之一。因为在混凝土浇 构件设计及安全使用的要求 ， 钻孔取芯能达到密实要求 。 捣完后 ， 一部分水泌掉， 一部分蒸发 ， 一部分在水泥水化时被水泥吸收， 在一 ６ 质量保证措施 定的时间内， 水慢慢挥发， 原来水所占的体积就形成了一条毛细孔隙， 就会出 ＆ 加强工程质量管理， １ 为保证工程质量， 明确分工与职责， 确保工利 顷 利完 现 干燥 收缩 裂纹 。 ） 砼 ， 工过程 中对泵 送商 品砼 考虑不 到位 ， 泵送商 成 。 ８墙体 施 在 品砼应用过程中由于缺乏经验 ， 没有采取相应的措施 ， 也没有及时与商品砼 ６ 严格按照施工措施执行 ， ． ２ 设专人负责间距划分及钻孑 ， Ｌ专人负责调配灌 公司说明用途及施工部位。 ） ９砼浇筑完后 ， 虽然对砼浇水养护 ， 但养护措施不 浆料 。 到位 ， 立面养护不彻底。混凝土表面干燥过陕， 受到内部混凝土的约束 ， 混凝 ６ 钻孔间距及深度应符合设计要求 ， － ３ 打孔深度根据裂纹程度确定 ， 孔内的 土在水泥水化热达到一定的温度的时候， 混凝土的膨胀应力开始消失而此时 灰层高压吹风清除干净后方可进行下到工序施工。 混凝 土开始 产生 收缩应 力裂 纹（ 一般 会发生 在混 凝土结 构物 的变 截 面和混 凝 ６ 裂纹注浆压力应控制在 ０ ｌＰ ， ＿ ４ ． ａ必须将浆液注满达到密实的要求。 ３ 土断面较小的部位） 。 ‘ ６ 裂纹注浆后应经钻孔取芯达到密实要求。 ５ ２ 预 防措施 ６ 技术资料要求完整 ， ． ６ 真实。 ２ 在墙体砼工程中吸取教训， ． １ 总结经验 ， 加强工程管理 ， 明确职责， 提高工 ６ 现场设专职质量检查员负责检查验收工作。 ． ７ 程质量 。 结语 ： 凝土墙体裂缝的控制与处理是—个综合 陛的问题， ｝ 昆 需要设计 、 监 ２ 加强与商品砼公司联系沟通 ， ２ 与商品砼公司技术人员共同商讨措施 ， 合 理、 施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不 理优化配合比， 严格控制水灰 比， 要从原材料的把关人手 ， 按施工要求选择较 断深入， 材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高 ， 相信混凝土墙体 低的坍落度， 在满足流动 、 泵送陛和强度的条件下， 尽可能降低水泥用量。 圆满 地解 决 。
化学灌浆施工
化学灌浆施工一、化学灌浆的意义和作用化学灌浆是在水泥灌浆的基础上发展起来的一种以化学材料作为浆液的新型灌浆方法。
水泥灌浆的应用虽最为普遍，但也有一定的局限性。
在某些不良地质条件下，如断层、岩石破碎带、泥化夹层、岩石微细裂隙等，使用水泥灌浆处理有时难于见效，而采用化学灌浆就较易解决这些问题。
防渗帷幕采用化学灌浆时，一般情况下先进行水泥灌浆，在此基础上再进行化学灌浆，这样既可提高帷幕灌浆质量，也比较经济。
二、化学浆液的特性（1）化学浆液的黏度低，有的接近于水，甲凝浆液的黏度也能进入，灌浆效果好。
（2）化学浆液的聚合时间可以比较准确地控制，对灌浆施工非常有利。
（3）化学浆液聚合后所形成的聚合体的渗透系数很小，一般可达10-6～10-8cm/s，或更小，抗渗性强，防渗效果好。
（4）有些化学浆液聚合体本身强度及其与岩石或混凝土的黏结强度都比较高，可承受高水头，稳定性和耐久性好。
（5）有机高分子化学浆液即使经过改性后，仍常具有低毒性，使用时应特别注意，切实防止污染环境，同时还重视对人身的有效防护。
三、化学浆液的类别在水利电工程地基防渗处理化学灌浆中，常采用的化学浆液主要有水玻璃类、丙烯酰胺类、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧类、甲基丙烯酸酯类等。
鉴于除水玻璃类外，有机高分子化学浆液或多或少具有低毒性，且价格也较高，故对这些浆液进行改性，以减除毒性，改善性能，降低成本，并研究其老化规律和使用寿命。
1990 年EAA新型浆材（环氧类）问世，在这些方面均有所改进和创新，已取得可喜成果。
此外，我国于20 世纪80 年代开展了用国产拷胶配制单宁类化学浆材的研究。
经检测证实，该浆材无毒或基本无毒，但在水电工程地基灌浆处理方面尚未正式使用，其灌浆效果尚待验证。
四、化学灌浆的应用目前，化学灌浆在大坝基岩处理方面仅起辅助作用，而着重解决一些水泥灌浆难以见效的问题。
对具有低毒性的化学浆液，原则上应尽量不用或少用。
但在堵漏和混凝土裂缝灌浆处理方面，由于效果好，化学灌浆日益显示出其优越性。
装配式建筑灌浆材料
装配式建筑灌浆材料摘要：随着装配式建筑的逐渐推广，套筒灌浆料成为建筑工程中应用量巨大、使用面极广的一类建筑材料。
引言近年来，装配式建筑被广泛应用到工程项目中，其建造优势在建设中愈发显著。
但值得注意的是，装配式建筑很特殊，因此装配式建筑的材料的选择变得尤为重要。
其中灌浆材料在装配式建筑的建筑使用中具有较大的优越性，而灌浆材料流动性高、早期强度高、微膨胀、耐久性能好，能够以液态形式存在，且便于利用液压、气压或电化学原理注入相应介质的裂缝、裂隙、孔隙等内部空间并具有胶结固化能力，使介质的泄露通道得到堵塞、物理性状及力学性能得到改善。
长期以来，学者们对不同种类的灌浆材料进行了系统而深入的调查研究，对于装配式建筑水泥基灌浆料的研究却鲜有报道，不过张志宏通过对聚羧酸高性能减水剂和缓凝剂不同掺量下对装配式建筑专用灌浆料流动性能的影响研究，配制出装配式建筑专用灌浆料，但是在国内装配式建筑用灌浆材料仍然极少。
为此本文主要从历史发展，研究现状和存在的问题等方面介绍了灌浆材料在装配式建筑中的应用，并对灌浆料的发展方向进行了展望。
发展历程装配式灌浆材料从历史发展阶段来看，主要有装配式建筑水泥灌浆料阶段、装配式建筑化学灌浆料阶段、装配式建筑专用灌浆料阶段。
装配式建筑灌浆材料具有节能环保、高效、节约成本等优点，随着建筑行业现代化的不断推进，装配式建筑灌浆料逐渐代替传统的建筑材料，成为建筑行业的主导建材。
灌浆材料于1802 年，由法国土木工程师查里士·贝里尼第一次使用，他利用一种木质的冲击简易装置成功将泥土和石灰浆注入底层为砌筑墙加固。
在此之后的1842年英国约瑟夫·阿斯普丁发明了水泥并大量用于建筑领域。
装配式建筑水泥灌浆材料以此为基础至今仍有广泛运用。
但水泥的粒径大，难以灌入细小的缝隙和土体，这也刺激了后来化学灌浆材料的发展。
20世纪40年代以水玻璃为主的化学灌浆材料急速发展，随着化学工业的发展，无机灌浆材料不能满足装配式建筑的需要，有机高分子灌浆料也应运而生。
纳米材料改性水泥基注浆材料的作用机理与研究现状
第47卷第1期6送坊Vol.47,No.l 2021年1月Sichuan Building Materials January,2021纳米材料改性水泥基注浆材料的作用机理与研究现状欧阳泽斌，杨坪（同济大学土木工程学院，上海200092）摘要：由于工程地质条件的复杂性，注浆材料需要满足速凝早强、抗分散性、耐久性好的要求。
而纳米材料可以改善水泥基注浆材料的力学特性、抗分散性、耐久性，为注浆材料的研制提供了新方向。
本文就纳米材料改性水泥基注浆材料的作用机理和研究现状进行了归纳分析，指出关于注浆参数的模型试验和数值模拟研究成果应与工程实践联系，研制更符合特定工程要求的注浆材料，为注浆实践提供指导。
关键词:纳米材料；注浆;作用机理;研究现状中图分类号:TD745文献标志码:A文章编号：1672-4011（2021）01-0001-03DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.01.001The action mechanism and research status of nano-materials modified cement-based grouting materialsOUYANG Zebin,YANG Ping（School of Civil Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China）Abstract:Due to the complexity of engineering geological conditions,grouting materials need to meet the requirements of quick setting,early strength,dispersion-resistance and good durability.Nanomaterials can improve the mechanical properties,dispersion-resistance and durability of cement-based grouting materials,providing a new direction for the development of grouting materials.In this paper,the action mechanism and research status of nano-materials modified cement-based grouting materials are summarized and analyzed,and it is pointed out that the research results of model test and numerical simulation on grouting parameters should be related to engineering practice,and the grouting materials more in line with specific engineering requirements should be developed,so as to provide guidance for grouting practice.Key words:nanomaterials；grouting；action mechanism；research statuso前言随着我国基础建设的不断推进,越来越多的工程项目面临复杂的工程地质条件，易发生突涌水等地质灾害，造成人员伤亡和经济损失。
化学灌浆
常用材料
目前最常用的化学灌浆材料可分为两大类，六个系列，上百个品牌：一是防渗止水类，有水玻璃、丙烯酸盐、 水溶性聚氨酯、弹性聚氨酯和木质素浆等；二是加固补强类，有环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、非水溶性聚氨酯浆 等，近年来应用最多的是水玻璃、聚氨酯和环氧树脂浆材。
化学灌浆材料试验主要依据的标准和规程规范 1. 《胶粘剂粘度的测定》（GB/T 2794—1995）； 2. 《树脂浇铸体压缩性能试验方法》（GB/T 2569—1995）； 3.《树脂浇铸体性能试验方法总则》（GB/T 2567—1995）。
接缝灌浆根据施工工艺的不同分为预埋管灌浆和拔管灌浆两种，灌浆管网包括进浆管、回浆管和排气管。预 埋管灌浆的管网呈立体排列布置，进、回浆管主管道埋于混凝土内部，再由支管连接到混凝土缝面上。拔管灌浆 的进、回浆管呈纵向布置于缝面上，间距一般为1.5米。
由于三峡大坝泄水闸门必须在接缝灌浆完成后才能进行金属结构安装，所以混凝土浇筑、接缝灌浆和金属结 构安装在施工上形成了相互制约的关系。
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化学灌浆
建筑名词
01 主要成绩
03 一般要求
目录
02 特点 04 常用材料
05 灌浆机
07 应用领域目录Fra bibliotek06 分类
化学灌浆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，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物 裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、 化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理（加固补强、防渗止水），保证工程的顺利进行或借以提高工程 质量的一项技术。
预埋管混凝土裂缝灌浆材料的试验研究
ｃ ｎ ｒｔ ｏ ｃ ｅｅ，ｂ ｔｂ ｎ ｐ ｉ ｉ ｇ ｓ ｅ ｇｈ ｉ ａ ｓ ｃａｅ ｉ ｒ ｐ ｒ ｏ ｆ ｐ ｘ ｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ｉａ ｙ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ， ｕ ｏ ｄ ｓ ｌ ｔｎ ｔ ｎ ｓ ｓ ｏ ｉ ｔｄ ｗ ｔ ｐ ｏ ｏｔ ｎ ｏ ｏ ｙ ｒ ｓ ｔ ｒ ｔ ｈ ｉ ｅ ｎ； ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｆｏｄ ｎ ｒ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｉ ｓｒ ｎ ｔ ｓ ｏ ｅ ｔｒ ｅ ｐ ｏ ｏｔ ｎ ｆｅ ｏ ｙ ｒｓｎ ａｅ ｓ ｏ ｇ： ｉ ｈ ｅ ｔｏ ｏ ｄ ｓ ｌ ｔ ｇ ｓｒ ｎ ｔ ｆ ｒ ｌ ｃ ｔ ｎ ｕ ｔｅ ｇｈ ｆ ｈ ｈ ｅ ｒｐ ｒ ｏ ｓ ｏ ｐ ｘ ｅ ｉ ｒ ｔ ｎ ｔ ｉ ｒ ｎ ｔｅ ｔｓ ｆｂ ｎ ｐ ｉ ｉ ｔ ｇｈ． ｕ ａ —ａ ｅｏ ｅ ｔ ｍｓ ｔｎ ｅ
定研 究 ，从 而找 出一 组最佳 的环氧 灌浆材料 配 比 ，以使 预 埋 管混 凝 土裂 缝 的粘 结达 到 最佳 效 果。
研 究表 明 ：混凝 土劈 裂粘结 强度 的 大小和 混凝土 配合 比无关 ，而和树 脂浆 液的 配比有 关 ；在 室温 养 护条件 下 ，三种 配方 浆液 的粘结拉 伸强度 均较 高 ；在劈 裂粘 结强度 测定 中，醛 一丙酮稀 释体 系
浆 液 显 示 出更 好 粘 结 效 果 。
关 键词 ：预 埋 管 ；混凝 土裂缝 ；环氧 树脂 ；灌浆 材料 中图分类号 ：Ｔ ７ ６ Ｕ ５ 文献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１７ ０ ５ （０ ０）３０ ９ － ６ １— ９ ９ ２ １ ０ － ４０ ０ ３
Ｅｘ ｒｍ ｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｇ ｏ ｔｎｇ ｍ ａ ｅ ｉ ｌｆ ｒ ｃ ａ ｋ ｐｅ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｕ ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｒ ｃ ｓ
软土电动化学注浆加固技术室内试验研究
软土电动化学注浆加固技术室内试验研究电动法加固软土地基是在土体中通以直流电，在电场作用下使土体排水固结，以提高土体强度的一种地基处理方法。
电动法包括电渗法和电动化学注浆法。
电渗法主要是以电渗排水固结为主；电动化学注浆法是在土体中注入化学浆液，对土体进行改性，从而提高土体强度和耐久性的一种加固方法。
电动化学加固的主要原理是在电极附近注入浆液，浆液中的阳离子会随着电场从阳极向阴极移动，在土中发生一系列的化学反应生成胶体，从而胶结了土体。
由于外加电场的作用，电动化学注浆方式往往能够达到定向注浆的效果，具有能够排出土壤中多余的水分、节约浆液材料、加固效果均匀等特点。
但目前电动化学注浆加固法作为一种极具潜力的地基、路基处理方法其研究略显不足。
土中的电渗现象发现于1809年，Reuss通过向土体施加直流电，发现土中的孔隙水在电场作用下发生移动[1]；1939年，Casagrand[2]首次将电渗法应用到实际工程，他利用电渗处理某边坡挖方工程；Gassen等[3]在冻结土壤中开展了电渗试验；1973 年，Lewis等[4]在已有研究的基础上，给出电渗固结方程的解析解。
1993年，Trushinskii[5]通过电渗化学加固分别对砂土与软黏土进行试验，结果表明砂土地区的加固效果差于软黏土，强度提高幅度较低。
2004年，Alshawabkeh等[6]对土体的物理、化学、力学指标等进行非线性分析，发现在直流电场作用下，注入离子后土体的不排水抗剪强度因土颗粒胶结而增大，且伴随土体的固结、隆起现象。
2017年，Tang等[7]对大连海相土进行一系列电渗试验，评价了处理后土壤试样的含水率、抗剪强度等指标。
近年来，电动加固法与注浆的联合使用，使电动加固法的应用更具工程利用价值，不仅在短时间内能够提高土体强度，而且加固后的土体承载力分布相对比较均匀[8]。
简绍绮[9]研究了电渗化学加固在地基处理方面的应用并讨论了注入盐溶液对电渗加固的影响。
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时间一味增加 草 酸用 量 的作法 并不 科 学 ， 达不 到 预期 的效
果， 同时还造 成材 料的浪费。 １ ．２ 聚合过程 中黏度试验 ａ 浆液黏度的测试 方法 ） 黏度是反映浆液 在流动 过程 中 ， 内摩擦力 大小 的指 标 。
一
度 的影响情况 。①在测试 甲液浓度对黏度 的影 响过程 中， 乙 液与 甲液的体积 比为 ３ ｌ ； ：０ ②在测试 乙液浓度对黏度变化的 影响时 ， 乙液与甲液的体 积比均为 １ ５ 测试结 果见图 ３ ：； 。乙
ＯＯＯ ０００
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垦 ０００ 留
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
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图 ２ 不同浓度添加剂 的凝胶 时间
收 稿 日期 ：０ ｌ ６— ２ ２ １ —ｏ ０
作者 简介： 韩羽 ， ， 男 河南南 阳人 ， 硕士 ， 师， 工程 主要从事水利水 电岩土工程勘测与设计工作 。
液浓度为 １ ％ ， ５ 甲液分别为 ４ ％和 ２ ， ％ 体积 比为 １ ５ 测试结 ：，
果见 图 ４ ③ 甲液浓度为 ４ ， ； ％ 乙液浓度为 ８ ， ％ 乙液与甲液体
积 比分别为 １ ５和 ３ １ ， ： ：０ 测试对 比结果见图 ５ 。
液； 乙液为固化剂 ， 为草酸水溶液 。
１ 化学浆液的流变性能试验 １ １ 凝胶 时间 ．
ａ ）凝 胶 时 间 的测 定方 法
凝 胶时 间一般是 指主剂 与 固化 剂混 合时开始 至失去 流 动性为止所需要 的 时间 。试 验采 用烧杯 混合 法测 定浆液 的
凝胶时 间。
分别测 试相 同浓度 的 甲液在 不 同比例的情 况下对 浆液 凝胶时 间的影响 ， 测试结果分别见图 １２ 、。
情况下 ， 草酸浓度越高 ， 凝胶时间越短 ； 在 乙液浓度 和 比例 ④
试验采用 Ｚ Ｎ—Ｄ Ｎ ６型旋 转黏度计 进行黏度 测试其原 理为 ：
浆液放置 在 ２个 同心圆筒 的环形空 间 内， 过变速传 动 ， 通 外
筒 以恒速旋转 ， 筒通 过 液体 内摩 擦力 作用 于 内筒 上一 转 外 距 ， 同扭 簧连接 的 内筒 旋转 了一个 相应的角 度 ， 据 牛顿 使 依 定律 ， 该转角 的大小 与液体 的黏度成 正比 ， 这样 ， 对黏度 的测
量转为对 内筒转角的测量 。
相同的情 况下 ， 甲液浓度越 高， 胶时间越长 ； 凝 ⑤在 常温条件
下草酸的溶解度有限 ， 在高于 ８ ％的乙液 中， 三条 曲线基本重
合 ， 明凝胶 时间一致 ， 说 所以在实际工程应 用中 ， 为加 快凝胶
ｂ ）聚合过程 中黏度变化
本试 验主要测试 不 同浓 度 甲液 和乙液对 聚合过程 中黏
岩 土本 身是 一种 复杂 的介质 ， 向岩 土体 中灌浆 ， 其渗 流 机理也 千变 万化 ； 同的灌浆材料 有不 同的物理 、 不 化学性 质 ， 其可注 性和灌 浆效果也有很大差别 。所 以 ， 对灌浆材料 进行
研究是灌浆技术 研究 的重 要组 成部 分。该灌 浆材 料为双 液 灌浆材料 ： 甲液和 乙液 ， 分 甲液为主剂 ， 添加 剂脲醛树脂 溶 为
中图分类号 ：Ｖ ４ ．５ Ｔ ５３ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １ ２ ５ ２ １ ） （ ） ０ ７０ １０ － ３ （０ １ Ｓ １ － ２ －５ ９ ０ 加 固化剂时 ， 应预先稀释 （ 如稀 释 １ ０倍或 者 ２ ０倍 ） 调制 ， 这 样可 以减少试验误差 。首先用量筒量 取 甲液 １０ ｍ ， ０ ｌ乙液按 比例量取 ， 分别到人烧杯 Ａ、 Ｂ中 ， 然后再 把 Ｂ倒 入 Ａ 中（ 此 时开始计时 ） 再立 即把混合 液从 Ａ倒 人 Ｂ中， ， 这样 重 复交
（ 中水珠江规划勘测设计有 限公 司， 广东 广州 ５０ １） １６ ０
摘
要 ： 改性脲醛树 脂的等方 面进 行 室内研 究 ， 并得 出其 中一
种可注性好、 凝胶 时间可控 、 浆液 固化体 的强度 可以根 据 需要任 意调节 、 固结体无毒 的理想化 学灌浆 材料 ， 该研 究 方法和研 究成果均可作为 类似试验 参考。 关键 词 ： 学灌浆 ； 化 改性脲醛树脂 ； 流变性 ； 固化 强度
试验准备 ： ①配置浆液 （ 甲液 、 乙液 ） 测定 其温度 ； 添 并 ②
６０ ０ ０ ５０ ０ ０
罾 ４ ０ ００
３０ ０ ０ ２０ ０ ０
ｌｏ ０ ０
０
０
０ ２ ．
０ ４ ．
０ ６ ．
０ ８ ．
甲液 ／ 乙液
图 １ 不 同 浓 度 固化 剂 的凝 胶 时 间
替混合 甲、 乙液 ， 到浆 液不 再流 动时 的这一 点止或 者浆 液成 粘稠状止 ， 所经过的时间为 甲、 乙液在该 比例下 的凝胶 时间。
ｂ ）甲 、 乙液浓度与凝胶时 间关 系 本试验选取 ４ ％的 甲液和 ８ ％的乙液 ，％的甲液和 １％ ４ ５ 乙液 ， 以及 ４ 甲液与 ２ ％ 乙液 ，％ 甲液和 ３ ％ 乙液 为研究 ％ ０ ４ ０ 对象 ， 常温条 件下（ Ｏ ）测定 甲 、 在 ２℃ ， 乙液浓度对凝胶 时间的 影响 。
２ ７
从图 中可 以得 出： ①浆液 的凝胶 时间从 １ 到 ４ｈ可 以 ６ｓ 任意调整 ； ②在 甲、 乙液浓度不变的情况下 ， 浆液 中甲液所 占 体积 比越高浆液凝 胶时间相对越 长 。相反 ， 乙液所 占体积百 分 比越高 ， 浆液凝胶 时间越短 。③在 甲液浓度和 比例 相同 的
ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ －２５ ２ １． ６０ ９ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ １９ ３ ．０ １０ ．０ ｓ
２ １ 年增刊 １・ Ｅ Ｒ Ｉ Ｅ ０１ Ｐ Ａ ＬＲＶ Ｒ 人 民 珠 江
改性 化 学 灌 浆材 料 的 室 内试 验 研 究
韩 羽 ， 朱云江 ， 如 山 於