化学灌浆在建筑防水堵漏工程中的应用

化学灌浆在建筑防水堵漏工程中的应用

随着化工工业的发展，和化学灌浆工艺的不断成熟，以前难以解决的问题，如基础的补强，基坑支护的补漏，地下室、堤坝的防渗补漏，混凝土构件的补强加固等，均可采用化学灌浆法解决，并可取得很好的技术、经济效果。

标签化学灌浆法；防渗；补漏

化学灌浆是建筑防水堵漏手段之一。性能优良的化学灌浆材料和合理可行的施工灌浆方法是化学灌浆防水堵漏得以实现的关键所在。

1、几种化学灌浆材料简介

1.1水泥—水玻璃浆材

该材料固结强度为0.5～15MPa，固结率为98%～100%，凝胶时间30～120s。具有成本低、适应性好，尤其适合突发性漏水、泥、砂的整治，浆液充填率又高，湿条件耐久性好等优点。其浆液特点如下：①浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内；②结石体抗压强度可达10～20MPa；③结石率为100%；④结石体渗透系数为10-8cm/s；⑤适宜于0.2mm以上裂隙和1mm以上粒径的砂层使用；⑥材料来源丰富，价格便宜。

1.2丙烯酸盐类浆材

该材料广泛用于各种混凝土的渗漏水、油的堵截。具有浆液起始粘度低，可灌性能好，固化时间可任意调节两秒至十几分钟，甚至数小时等优点。固结体抗渗性k<10-8cm/s，抗挤出强度35kg/cm2；固砂体抗压强度3～8kg/cm2，浆液起始粘度η（25℃）1.2～1.6cp。

1.3改性环氧树脂浆材

该材料具有广泛的应用范围，价格较便宜，强度、粘度、固化时间可调节，材料力学性能良好。抗压强度为700～1200kg/cm2，抗张强度为70～300kg/cm2，抗弯强度300～850kg/cm2，劈裂粘结强度干缝19～31kg/cm2、有水缝13～19kg/cm2，浆材起始粘度η（25℃）6～150cp。

2、裂缝漏水的危害性

现代建筑工程中许多工程的防水已构成世界性难题，特别是地下工程，砼裂缝漏水是导致砼建筑损坏的主要原因，又是最令人头痛的问题，因为砼内部的裂缝是完全无规则的。对工程的安全使用构成了潜在威胁，影响工程的使用寿命，给社会和国家造成损失！

3、堵漏的原理

（1）我们根据工程的具体情况采用不同的方法，一般情况采用“堵排结合以排为主”的原则，但一些工程无排水系统或不具备排水条件的情况下，我们就全部采用灌浆堵漏的方法。（2）高压灌浆堵漏作用机理：对裂缝形成化学粘结；对表面的孔隙形成高强度锚栓；高压力的推挤下填充所有裂缝。（3）高压灌浆堵漏就是利用高压灌浆机，将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。高压灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术，是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。（4）水溶性聚氨酯化学灌浆材料是由过量的多元异氰酸酯和多羟基化合物预先制成含有游离异氰酸基团的低聚的氨基甲酸预聚体。常用的多异氰酸酯有TDI、MDI、PAPI等3种。多羟基化合物采用聚醚，它的官能团和分子量可以有好几种。浆液灌入混凝土裂缝后，与渗漏水相遇发生化学反应，放出二氧化碳，并形成脲的衍生物。从而达到防渗堵漏的目的。水溶性聚氨酯化学灌浆材料是一种低黏度，单组份合成高分子聚氨酯材料，形态为液体，它有遇水产生交联反应，发泡生成多元网状封闭弹性体的特征。当它被高压注入到混凝土裂缝结构延展直至将所有缝隙（包括肉眼难以觉察的）填满，遇水后（注水）伴随交联反应，释放大量二氧化碳气体，产生二次渗压，高压推力与二次渗压将弹性体压入并充满所有缝隙，达到止漏目的.可见水溶性聚氨酯化学灌浆材料是堵漏材料中性能最好的一种，用一般材料不能根治渗漏，使用高压灌浆堵漏技术后一次堵漏成功。

4、高压灌浆堵漏优点

高度成品化操作简捷可四季施工无毒无污染费用合理。（1）压力高（一般可达20Mpa以上）且稳定可靠，可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部，止水效果好。（2）灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产，不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。（3）施工工艺简单，易行。施工速度快，止水效果立竿见影，一劳永逸。工人劳动强度小，施工效率是传统施工方法的5～10倍，传统作法无法比拟。（4）施工不受季节、天气限制，可用于各种工程，包括检修、抢修工程，饮用水工程。施工综合费用低，经济效益高。

5、高压灌浆堵漏运用范围

（1）铁路、公路隧道和地下洞库的堵漏水，涵洞、地下电缆沟的堵漏。（2）各种混凝土建筑物的裂缝、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封。（3）水利水电的地下厂房、输水隧洞、水库坝体的防渗堵漏。（4）工业和民用建筑中卫生间、水池、阀门井、水塔、地下室等的防渗堵漏。（5）地质钻探工程的钻井护壁堵漏加固。（6）水利水电工程的水库坝体灌浆，输水隧道裂缝堵漏、防渗，坝体混凝土裂缝的防渗补强。（7）煤炭开采或其他采矿工程中坑道内堵水，顶板等破碎层的防渗补强。（8）土壤改良、土质表面的防护及稳定加固等

6、高压灌浆堵漏的施工方法

高压化学灌浆堵漏施工应由受过专业培训的人员且有专业施工设备的施工队伍进行施工。（1）清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净、润湿。（2）钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两则进行钻孔，钻头直径为14mm，钻孔角度宜≤45°，钻头深度≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿（壁后灌浆除外）钻孔与裂缝贯穿相交深度≤1/2结构厚度。钻孔间距20cm-60cm。（3）洗缝：用高压清洗机以6MPa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。（4）埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），针头后带膨胀橡胶，并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。（5）封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用环氧类快干水泥进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。（6）灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行、当相邻孔开始出浆后，保持压力3-5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。（7）拆嘴：灌浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固定化的溢漏出的灌浆液。（8）封口：用快干水泥对灌浆口的修补、封口处理。（9）防水：用聚氨酯类防水材料将化学灌浆部分涂三遍（底涂、中涂、面涂）以作表面防水处理。

7、结束语

随着建筑业及化工工业的不断发展，工程中的许多裂缝问题，渗漏问题以及补强加固纠偏等，都可以通过日益成熟的化学灌浆工艺来处理，并达到理想的效果，大大减少民用建筑物的安全隐患，延长其寿命，从而为整个社会创造效益。实践表明：化学灌浆法是修补工民建混凝土结构裂缝较优方法，它具有简单、方便、快速、有效等诸多优点，不仅可以起到防渗堵漏的作用，而且还有一定的结构补强加固作用。此外，灌浆材料的选择是保证裂缝修补效果的关键，合理的灌浆顺序为先灌渗水量小的后灌渗水量大的；先灌外围的后灌内部的；先匀速后慢速；先低压后高压；稳压时间15～30min为宜。渗水量较大的裂缝，其防渗堵漏工作难度较大，应多次重复灌浆效果较为理想。

参考文献：

[1]王剑，沈继承. 化学灌浆技术在水库大坝防渗中的应用[J].中国高新技术企业. 2010（03）

[2]魏清河. 浅议化学灌浆的发展、应用与展望[J].内蒙古水利. 2011（02）