最新研发的堵漏材料,聚氨酯灌浆材料的理想替代品,既能加固又能堵漏。
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[1] 沈春林.聚合物水泥防水涂料[M].北京：化学工业出版社， 2003.
[2] 周长远，梁文庆.聚合物水泥防水涂料的研制[J].上海涂料， 2011（6）：7-9.
[3] 苏元勋.聚合物水泥防水涂料的性能及工艺要点[J].河南建 材，2011（4）：25，27.
环氧树脂 E-51、E-44，聚乙二醇（PEG200），活性 稀释剂，促进剂 2，4，6-三 （二甲胺基甲基） 苯酚 （DMP-30），间苯二甲胺，多聚甲醛，壬基酚，上述原 料均为工业品。催化剂，自制。 1.1.2 制备方法
通过对环氧树脂的改性，增加其韧性并使其具有 一定的表面活性，然后在改性环氧树脂中添加活性稀
Preparation and Application of High Strength Solvent-free Epoxy Resin Leaking Stoppage Material
Yang Yuanlong，Xu Yuliang，Zhang Yafeng，Chen Xueliang，Zhang Weixin
氧树脂灌浆材料》中 7.10 进行，计算结果精确到 0.1 MPa。 1.3 结果与讨论 1.3.1 活性稀释剂的选择
试验项目 固含量/% 浆液密度（/ g/cm3） 初始黏度（/ mPa·s） 水中初始凝胶时间/min 抗压强度/MPa 水下粘结强度/MPa 抗渗压力/MPa
标准值 ≥99
≥1.100 ≤1 000 ≤180 ≥70.0
[1] 邹海良，张亚峰，邝健政，等.弹性环氧灌浆材料的性能研 究[J].新型建筑材料，2009（10）：73-78.
[2] 杨海土 方方 .曼尼希型改性间苯二甲胺[J].热固性树脂，1998 （2）：39-43.
[3] 鹿桂芳，丁颜滨.Mannich 反应制备壬基酚改性胺固化剂 [J].化学工程师，2010（8）：1-3.
本研究制备的道桥用 JS 涂料在配方设计、试验 方法及性能指标方面都参照了实际使用和施工情况，
能满足 JC/T 975—2005 标准对该类材料的通用性能 和应用性能要求，有针对性地解决了道桥防水施工时 遇到的问题，能更好地发挥道桥防水层的作用，是目 前道桥用防水材料比较理想的选择之一。 参考文献：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接 第 3 页）
布做增强层；2）混凝土基层应平整，无浮浆，表面要进 行拉毛处理；3）JS 涂料分 3 遍涂刷，厚度至少达到 1.5 mm；4）防水层施工完毕后，要待涂膜完全实干后， 方可做沥青混凝土的摊铺；5）为防止沥青混凝土在铺 装时对防水层的破坏，可以在防水层的最上层撒一层 中砂，应注意，此时防水层的厚度应比设计厚度大一 些，因为此时的防水层有一部分做了粘结层，只起到 粘结作用。 6 结语
量较小、活性较低，在还没有和胺类固化剂反应之前 量很大的涌水，堵漏效果较佳。施工现场照片见图 5
就可能已经被水冲走，使缝隙中浆液的饱满度下降。 （在地铁隧道中拍摄）。
因此，本研究选用了具有一定分子量且反应活性较高
施工过程及需要注意的事项如下：
的环氧活性稀释剂，其主要指标见表 1。
1）灌浆前，应先将基面部位清除干净，固定灌浆
4）经过约 72 h 的固化，可将外露的灌浆嘴切去 并用水泥砂浆抹平。
5）对于宽度较大的渗漏点，可钻不同深度的孔进 行多次补灌，以保证灌注饱满。
6） 施工现场需要注意通风和作业人员的个人防 护，并及时收集废浆进行集中处理，避免污染周边环 境。 3 结论
本研究制备的高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料 是一种固化快、在有水条件下具有较高粘结强度的新 型堵漏材料，黏度适中、可灌性好，在地铁、隧道堵漏 工程中具有广阔的应用前景。 参考文献：
04 CBW 2012．8
研究与应用
释剂并搅拌均匀，得到 A 组分。通过曼尼希反应，合 成一种新的改性胺类固化剂，加入促进剂，混合均匀 得到 B 组分。
1）A 组分的制备 改性环氧树脂的合成：按一定比例称取环氧树脂 E-51、E-44 及催化剂投入到反应釜中，加热至 100～ 120 ℃，然后分次加入 PEG200，加完后升温到 130 ℃ 左右继续反应 1～2 h，经冷却得到改性环氧树脂，其 具体合成路线如图 1。将改性环氧树脂与活性稀释剂 混合均匀得到 A 组分。
1.3.2 固化剂的选择
嘴，用快干水泥进行封缝，待快干水泥变白、有一定强
环氧树脂的固化剂种类很多，如脂肪族胺类、芳 度后才能开始进行灌浆。
香族胺类等，这些固化剂的主要缺点是带有刺激性气
2）浆液按 A∶B=8∶1 的质量比配制，将 B 组分倒入
06 CBW 2012．8
研究与应用
堵漏前，水流速度很大
埋管，用快干水泥进行封缝
配浆
压浆
完全堵住后，滴水不漏
图 5 施工现场照片
A 组分内，并充分搅拌均匀。由于本产品固化速度快， 常温下 20 min 就开始凝胶，故每次配制 4～5 kg 为 宜。
3）用细铁丝扎紧高压胶管，用灌浆机进行灌浆； 浆液灌满后，用细铁丝把高压胶管扎实，并密切注意 灌浆压力的变化，防止爆管。
将 A、B 组分按照一定比例共混，制得一种黏度 适中的高强度无溶剂环氧树脂堵漏ຫໍສະໝຸດ Baidu料。 1.2 测试方法
主要测试项目为固含量、浆液的密度、初始黏度、 水中初始凝胶时间、固结体的抗压强度、水下粘结强
1.2.5 固结体的抗压强度
2012．8 中国建筑防水 05
研究与应用
固结体抗压强度按 GB/T 2567—1995《树脂浇铸 体性能试验方法总则》测定。试样尺寸为 2 cm×2 cm× 2 cm，计算结果精确到 0.1 MPa。 1.2.6 水下粘结强度
2）B 组分的制备 向反应釜中加入定量的壬基酚、多聚甲醛和少量 的间苯二甲胺，升温至 90 ℃，反应 1.5 h。再把剩下的 间苯二甲胺加入到反应釜中，继续反应 2 h，升温至 120 ℃，保温 1 h，然后抽真空脱水，得到固化剂。该反 应的具体合成路线见图 2。反应完毕后体系冷却到 50 ℃，加入促进剂 DMP-30 混合均匀，出料得到 B 组 分。
指标 205～220 350～400
＜0.5
味，不利于施工者健康，且水下力学性能较差。本研 究通过曼尼希反应合成了一种适合于水中固化的固 化剂，其主要指标见表 2。
表 2 固化剂的主要性能指标
项目 黏度（/ mPa·s） 胺值（/ mgKOH/g）
指标 2 400～2 600 1 250～1 350
度以及固结体的抗渗压力。其中水中初始凝胶时间 和水下粘结强度模拟实际灌浆情况自行设计测试方 法，其他项目的测试按照相关国家或行业标准进行。 1.2.1 固含量
按照 GB/T 16777—2008 《建筑防水涂料试验方 法》第 5 节固含量测试方法进行，加热温度为（120± 2）℃，计算结果精确到 1%。 1.2.2 浆液密度
1.3.3 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能测试结
果见表 3 （根据 Q/HGXT 6—2011 《环氧树脂堵漏材 料》执行）。
表 3 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能
图 4 水下粘结强度测试
1.2.7 抗渗性能 抗渗性能按 JC/T 1041—2007 《混凝土裂缝用环
目前，在地铁、隧道等工程中使用的堵漏材料，大 多在固结后自身强度以及与潮湿混凝土的粘结强度 都较低，当地下水位发生变化时，常会因材料干缩导 致粘结不牢固，进而发生渗漏。因此，市场迫切需要 一种自身强度高、与潮湿混凝土粘结强度高、收缩率 低且能快速固化的堵漏材料。本研究采用自制催化 剂合成了改性环氧树脂，并优选活性稀释剂和固化 剂，制备了一种高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料，经
（Guangzhou Chemical Grouting Co., Ltd., Chinese Academy of Science, Guangzhou, Guangdong 510650, China）
Abstract: High strength solvent-free epoxy resin leaking stoppage material was prepared by modified epoxy resin synthesized by homemade catalyst, active thinner and curing agent. The article studies main performances of this material such as initial gelation time under water and bonding strength under water. The application result shows that this material can stop the flowing water and is perfect for subways and tunnels. Key words: epoxy resin; leaking stoppage; initial gelation time under water; bonding strength under water
研究与应用
高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料 的制备与应用
杨元龙，徐宇亮，张亚峰，陈雪亮，张维欣
（中科院广州化灌工程有限公司，广东 广州 510650）
摘要：采用自制催化剂合成了改性环氧树脂，并优选活性稀释剂和固化剂制备了高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料，同时 研究了其水下初始凝胶时间和水下粘结强度等主要性能。工程试用结果表明，该材料能够快速堵住流量很大的涌水，适 合在地铁、隧道工程中应用。 关键词：环氧树脂；堵漏；水下初始凝胶时间；水下粘结强度 文章编号：1007-497X（2012）-08-0004-04 中图分类号：TU57+9 文献标识码：A
将制备好的“8”字模拉断并浸水 24 h 后取出。将 浆液 A、B 组分按照 8∶1 质量比混合均匀，涂于“8”字 模断面，对接粘合后用橡皮筋固定好，将粘合面水平 放置，立即完全浸入（23±2）℃水中养护 28 d，取出后 测其粘结强度。实验现象见图 4。
表 1 活性稀释剂的主要性能指标
项目 环氧当量（/ g/ep） 黏度（/ mPa·s） 挥发分/%
≥2.0 ≥1.0
实测值 99
1.110 650 150 82.5 2.3 1.2
环氧树脂的活性稀释剂种类很多，它在 A 组分 2 工程试验
中主要起调节黏度的作用。当遇到渗漏点缝隙较宽、
将本研究制备的环氧树脂堵漏材料试用于深圳
渗水水流较大的情况，某些活性稀释剂由于本身分子 地铁两处渗漏维修，事实证明该材料能够快速堵住流
按 GB/T 13354—1992 《液态胶粘剂密度的测定 方法 重量杯法》进行，测定浆液 A、B 组分混合后的
密度，计算结果精确到 0.001 g/cm3。 1.2.3 浆液初始黏度
按 GB/T 2794—1995《胶粘剂黏度的 测定》中的旋转黏度计法进行，测定浆液 A、B 组分混合后的初始黏度，计算结果 精确到 1 mPa·s。 1.2.4 水中初始凝胶时间 在实验室标准条件下[温度（23±2） ℃，相对湿度 （50±10）%]，将 A、B 组分按照 8∶1 质量比混合均匀， 并称量出 45 g 倒入 250 mL 的烧杯中，使其铺展均 匀。将 250 mL 烧杯放入 3 000 mL 的烧杯中，加水至 3 000 mL 的刻度处。每隔 10 min 用玻璃棒接触一次 浆液混合体的表面，直到出现“拉丝”现象（图 3）。记 录此时经过的时间，则该时间为环氧树脂堵漏材料在 水中的初始凝胶时间，精确到 10 min。
— —— ——— —— —— —— — 收稿日期：2011-12-12 修回日期：2012-01-19 作者简介：杨元龙，男，1972 年生，从事聚氨酯防水涂料、密封 材料和环氧树脂堵漏、灌浆、结构补强材料的研究。联系地址： 510650 广州市天河区兴科路 368 号。
过性能测试和工程试用表明，该材料满足上述性能要 求，能较好地解决堵漏工程中的难题。 1 实验部分 1.1 材料的制备 1.1.1 主要原材料
[2] 周长远，梁文庆.聚合物水泥防水涂料的研制[J].上海涂料， 2011（6）：7-9.
[3] 苏元勋.聚合物水泥防水涂料的性能及工艺要点[J].河南建 材，2011（4）：25，27.
环氧树脂 E-51、E-44，聚乙二醇（PEG200），活性 稀释剂，促进剂 2，4，6-三 （二甲胺基甲基） 苯酚 （DMP-30），间苯二甲胺，多聚甲醛，壬基酚，上述原 料均为工业品。催化剂，自制。 1.1.2 制备方法
通过对环氧树脂的改性，增加其韧性并使其具有 一定的表面活性，然后在改性环氧树脂中添加活性稀
Preparation and Application of High Strength Solvent-free Epoxy Resin Leaking Stoppage Material
Yang Yuanlong，Xu Yuliang，Zhang Yafeng，Chen Xueliang，Zhang Weixin
氧树脂灌浆材料》中 7.10 进行，计算结果精确到 0.1 MPa。 1.3 结果与讨论 1.3.1 活性稀释剂的选择
试验项目 固含量/% 浆液密度（/ g/cm3） 初始黏度（/ mPa·s） 水中初始凝胶时间/min 抗压强度/MPa 水下粘结强度/MPa 抗渗压力/MPa
标准值 ≥99
≥1.100 ≤1 000 ≤180 ≥70.0
[1] 邹海良，张亚峰，邝健政，等.弹性环氧灌浆材料的性能研 究[J].新型建筑材料，2009（10）：73-78.
[2] 杨海土 方方 .曼尼希型改性间苯二甲胺[J].热固性树脂，1998 （2）：39-43.
[3] 鹿桂芳，丁颜滨.Mannich 反应制备壬基酚改性胺固化剂 [J].化学工程师，2010（8）：1-3.
本研究制备的道桥用 JS 涂料在配方设计、试验 方法及性能指标方面都参照了实际使用和施工情况，
能满足 JC/T 975—2005 标准对该类材料的通用性能 和应用性能要求，有针对性地解决了道桥防水施工时 遇到的问题，能更好地发挥道桥防水层的作用，是目 前道桥用防水材料比较理想的选择之一。 参考文献：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接 第 3 页）
布做增强层；2）混凝土基层应平整，无浮浆，表面要进 行拉毛处理；3）JS 涂料分 3 遍涂刷，厚度至少达到 1.5 mm；4）防水层施工完毕后，要待涂膜完全实干后， 方可做沥青混凝土的摊铺；5）为防止沥青混凝土在铺 装时对防水层的破坏，可以在防水层的最上层撒一层 中砂，应注意，此时防水层的厚度应比设计厚度大一 些，因为此时的防水层有一部分做了粘结层，只起到 粘结作用。 6 结语
量较小、活性较低，在还没有和胺类固化剂反应之前 量很大的涌水，堵漏效果较佳。施工现场照片见图 5
就可能已经被水冲走，使缝隙中浆液的饱满度下降。 （在地铁隧道中拍摄）。
因此，本研究选用了具有一定分子量且反应活性较高
施工过程及需要注意的事项如下：
的环氧活性稀释剂，其主要指标见表 1。
1）灌浆前，应先将基面部位清除干净，固定灌浆
4）经过约 72 h 的固化，可将外露的灌浆嘴切去 并用水泥砂浆抹平。
5）对于宽度较大的渗漏点，可钻不同深度的孔进 行多次补灌，以保证灌注饱满。
6） 施工现场需要注意通风和作业人员的个人防 护，并及时收集废浆进行集中处理，避免污染周边环 境。 3 结论
本研究制备的高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料 是一种固化快、在有水条件下具有较高粘结强度的新 型堵漏材料，黏度适中、可灌性好，在地铁、隧道堵漏 工程中具有广阔的应用前景。 参考文献：
04 CBW 2012．8
研究与应用
释剂并搅拌均匀，得到 A 组分。通过曼尼希反应，合 成一种新的改性胺类固化剂，加入促进剂，混合均匀 得到 B 组分。
1）A 组分的制备 改性环氧树脂的合成：按一定比例称取环氧树脂 E-51、E-44 及催化剂投入到反应釜中，加热至 100～ 120 ℃，然后分次加入 PEG200，加完后升温到 130 ℃ 左右继续反应 1～2 h，经冷却得到改性环氧树脂，其 具体合成路线如图 1。将改性环氧树脂与活性稀释剂 混合均匀得到 A 组分。
1.3.2 固化剂的选择
嘴，用快干水泥进行封缝，待快干水泥变白、有一定强
环氧树脂的固化剂种类很多，如脂肪族胺类、芳 度后才能开始进行灌浆。
香族胺类等，这些固化剂的主要缺点是带有刺激性气
2）浆液按 A∶B=8∶1 的质量比配制，将 B 组分倒入
06 CBW 2012．8
研究与应用
堵漏前，水流速度很大
埋管，用快干水泥进行封缝
配浆
压浆
完全堵住后，滴水不漏
图 5 施工现场照片
A 组分内，并充分搅拌均匀。由于本产品固化速度快， 常温下 20 min 就开始凝胶，故每次配制 4～5 kg 为 宜。
3）用细铁丝扎紧高压胶管，用灌浆机进行灌浆； 浆液灌满后，用细铁丝把高压胶管扎实，并密切注意 灌浆压力的变化，防止爆管。
将 A、B 组分按照一定比例共混，制得一种黏度 适中的高强度无溶剂环氧树脂堵漏ຫໍສະໝຸດ Baidu料。 1.2 测试方法
主要测试项目为固含量、浆液的密度、初始黏度、 水中初始凝胶时间、固结体的抗压强度、水下粘结强
1.2.5 固结体的抗压强度
2012．8 中国建筑防水 05
研究与应用
固结体抗压强度按 GB/T 2567—1995《树脂浇铸 体性能试验方法总则》测定。试样尺寸为 2 cm×2 cm× 2 cm，计算结果精确到 0.1 MPa。 1.2.6 水下粘结强度
2）B 组分的制备 向反应釜中加入定量的壬基酚、多聚甲醛和少量 的间苯二甲胺，升温至 90 ℃，反应 1.5 h。再把剩下的 间苯二甲胺加入到反应釜中，继续反应 2 h，升温至 120 ℃，保温 1 h，然后抽真空脱水，得到固化剂。该反 应的具体合成路线见图 2。反应完毕后体系冷却到 50 ℃，加入促进剂 DMP-30 混合均匀，出料得到 B 组 分。
指标 205～220 350～400
＜0.5
味，不利于施工者健康，且水下力学性能较差。本研 究通过曼尼希反应合成了一种适合于水中固化的固 化剂，其主要指标见表 2。
表 2 固化剂的主要性能指标
项目 黏度（/ mPa·s） 胺值（/ mgKOH/g）
指标 2 400～2 600 1 250～1 350
度以及固结体的抗渗压力。其中水中初始凝胶时间 和水下粘结强度模拟实际灌浆情况自行设计测试方 法，其他项目的测试按照相关国家或行业标准进行。 1.2.1 固含量
按照 GB/T 16777—2008 《建筑防水涂料试验方 法》第 5 节固含量测试方法进行，加热温度为（120± 2）℃，计算结果精确到 1%。 1.2.2 浆液密度
1.3.3 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能测试结
果见表 3 （根据 Q/HGXT 6—2011 《环氧树脂堵漏材 料》执行）。
表 3 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能
图 4 水下粘结强度测试
1.2.7 抗渗性能 抗渗性能按 JC/T 1041—2007 《混凝土裂缝用环
目前，在地铁、隧道等工程中使用的堵漏材料，大 多在固结后自身强度以及与潮湿混凝土的粘结强度 都较低，当地下水位发生变化时，常会因材料干缩导 致粘结不牢固，进而发生渗漏。因此，市场迫切需要 一种自身强度高、与潮湿混凝土粘结强度高、收缩率 低且能快速固化的堵漏材料。本研究采用自制催化 剂合成了改性环氧树脂，并优选活性稀释剂和固化 剂，制备了一种高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料，经
（Guangzhou Chemical Grouting Co., Ltd., Chinese Academy of Science, Guangzhou, Guangdong 510650, China）
Abstract: High strength solvent-free epoxy resin leaking stoppage material was prepared by modified epoxy resin synthesized by homemade catalyst, active thinner and curing agent. The article studies main performances of this material such as initial gelation time under water and bonding strength under water. The application result shows that this material can stop the flowing water and is perfect for subways and tunnels. Key words: epoxy resin; leaking stoppage; initial gelation time under water; bonding strength under water
研究与应用
高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料 的制备与应用
杨元龙，徐宇亮，张亚峰，陈雪亮，张维欣
（中科院广州化灌工程有限公司，广东 广州 510650）
摘要：采用自制催化剂合成了改性环氧树脂，并优选活性稀释剂和固化剂制备了高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料，同时 研究了其水下初始凝胶时间和水下粘结强度等主要性能。工程试用结果表明，该材料能够快速堵住流量很大的涌水，适 合在地铁、隧道工程中应用。 关键词：环氧树脂；堵漏；水下初始凝胶时间；水下粘结强度 文章编号：1007-497X（2012）-08-0004-04 中图分类号：TU57+9 文献标识码：A
将制备好的“8”字模拉断并浸水 24 h 后取出。将 浆液 A、B 组分按照 8∶1 质量比混合均匀，涂于“8”字 模断面，对接粘合后用橡皮筋固定好，将粘合面水平 放置，立即完全浸入（23±2）℃水中养护 28 d，取出后 测其粘结强度。实验现象见图 4。
表 1 活性稀释剂的主要性能指标
项目 环氧当量（/ g/ep） 黏度（/ mPa·s） 挥发分/%
≥2.0 ≥1.0
实测值 99
1.110 650 150 82.5 2.3 1.2
环氧树脂的活性稀释剂种类很多，它在 A 组分 2 工程试验
中主要起调节黏度的作用。当遇到渗漏点缝隙较宽、
将本研究制备的环氧树脂堵漏材料试用于深圳
渗水水流较大的情况，某些活性稀释剂由于本身分子 地铁两处渗漏维修，事实证明该材料能够快速堵住流
按 GB/T 13354—1992 《液态胶粘剂密度的测定 方法 重量杯法》进行，测定浆液 A、B 组分混合后的
密度，计算结果精确到 0.001 g/cm3。 1.2.3 浆液初始黏度
按 GB/T 2794—1995《胶粘剂黏度的 测定》中的旋转黏度计法进行，测定浆液 A、B 组分混合后的初始黏度，计算结果 精确到 1 mPa·s。 1.2.4 水中初始凝胶时间 在实验室标准条件下[温度（23±2） ℃，相对湿度 （50±10）%]，将 A、B 组分按照 8∶1 质量比混合均匀， 并称量出 45 g 倒入 250 mL 的烧杯中，使其铺展均 匀。将 250 mL 烧杯放入 3 000 mL 的烧杯中，加水至 3 000 mL 的刻度处。每隔 10 min 用玻璃棒接触一次 浆液混合体的表面，直到出现“拉丝”现象（图 3）。记 录此时经过的时间，则该时间为环氧树脂堵漏材料在 水中的初始凝胶时间，精确到 10 min。
— —— ——— —— —— —— — 收稿日期：2011-12-12 修回日期：2012-01-19 作者简介：杨元龙，男，1972 年生，从事聚氨酯防水涂料、密封 材料和环氧树脂堵漏、灌浆、结构补强材料的研究。联系地址： 510650 广州市天河区兴科路 368 号。
过性能测试和工程试用表明，该材料满足上述性能要 求，能较好地解决堵漏工程中的难题。 1 实验部分 1.1 材料的制备 1.1.1 主要原材料