化学灌浆材料及施工工艺

化学灌浆材料及施工工艺

化学灌浆材料种类较多，主要的有水玻璃类。丙烯酰胺类、丙烯酸盐类，聚氨酯类，环氧树脂类，甲基丙烯酸甲酸类。常用的有聚氨酯类、环氧类、丙烯酸盐类、水玻璃类。由于价格低廉，在一些临时性工程中也有应用的。下面着重介绍聚氨酯类，环氧类化灌材料及混凝土缺陷修补的一些材料和施工工艺。

一、聚氨酯类灌浆材料

聚氨酯类化灌材料主要有两大类：水渗性和和非水渗性的。水渗性的能与水混渗，非水渗性的只能渗于某些有机溶剂，如丙酮、甲苯、二甲苯等。水渗性的灌浆材料代表产品有Lw与Hw水渗性灌浆材料。非水溶性的灌浆材料有氰凝等。

1. Lw灌浆材料

1）浆液组成：Lw灌浆材料是由多异氰酸酯与含多羟基的化合物在一定的条件下通过反应合成的一种预聚体。

2）浆液的主要特点

·具有良好的亲水性，水即是稀释剂又是固化剂，浆液遇水反应而凝固。这当中水的量是关键，水不能太多，水太多浆液固结体质量差。

·可在潮湿或有涌水的情况下进行灌浆，尤其是快速堵漏，效果十分显著，浆液对水质适应性强，在海水和PH值在3~13的水中均能固化。

·浆液固结体为弹性体，遇水能膨胀具有弹性止水和以水止水的双重功能，特别适用于变形缝的防水处理。

·固结体无毒。

·施工工艺简单，浆液无需繁杂的配制，用单液法直接灌注。

·可与Hw水渗性聚氨酯灌浆材料以任意比例混合使用，以降低浆液的粘度，

改变固结体的强度和遇水膨胀的倍数。

3）主要性能指标（通用型）

·粘度（25℃，mpa·s）150~350

·含水量（倍）≥20

·固结体遇水膨胀率％≥100

·粘结强度（Mpa）干燥≥0.8

包和面干≥0.7

·拉伸强度（Mpa）≥2.1

·拉伸扯断伸长率（％）≥130

·拉伸扯断变形率（％） 0

·压缩试验（轴向变形50％） 3.9～4.8 Mpa

·抗渗性 1.8×10-9

4）适用范围

·适用潮湿或有水的环境，如水利水电、隧道、地铁、矿井等各种工程渗漏水的混凝土伸缩缝、裂缝、施工缝；岩石及基础等工程渗漏处理。

·干燥环境中不适用。如屋面漏水或裂缝不适用Lw处理，可用SR材料或其他材料处理。因为Lw固结体在干燥的环境下有一定的收缩性，但这种收缩遇水后以会膨胀，但膨胀有一个过程，在这个过程中，固结体收缩后的细缝在下雨时会漏水。

5)施工工艺

A.裂缝（结构缝、施工缝）处理

检查漏水部位——清理缝面污物——骑缝粘贴灌浆嘴（或打孔）——封缝—

赶水（有渗水的裂缝）——紧接着灌Lw（自下而上，出浓浆关闭）——并浆——灌浆结束后，用丙酮清洗灌浆泵和用具——浆液固化后凿除灌浆嘴（管），用丙酮清洗水泥砂浆封闭、抹平。

★几个有关的问题讨论

·粘贴灌浆嘴，打孔：

▲骑缝粘贴灌浆嘴，在缝开度较大的部位贴嘴，间距50~100cm，视缝大小而异，用环氧砂浆或其他高强度粘结材料粘贴。贴嘴的好处，能保持缝内的原始状态，浆液畅通好，处理质量好，还能节省浆材。

▲打孔，无论是骑缝打孔还是打斜孔，钻孔的粉尘落入缝内易堵塞细缝，难以用风或水清除，影响灌浆效果，打斜孔，由于缝的深度不一定是均匀的，因此，斜孔与缝面的穿透性难撑握。

·压水（风）试验与修补封闭漏水点

压水有二个目的：

①了解各灌浆嘴（孔）之间的串能情况及压水量，为灌浆提供参考资料；

②检查有无外漏现象（这点更重要），如果压水时有漏水点，做出记号，

压水结束后进行封闭修补，最好修补后再压一次。一条缝中确实无漏

水了，再进行灌浆。但在实际操作中，有不少情况是开始灌浆时不漏，

一会儿出现漏浆了，有的是边灌边漏边堵，最的越漏越多，被迫中断

灌浆。这种情况的出现主要是封堵和试压两道工序未做好。

·用风吹干缝内积水和用丙酮赶水：缝内积水过多，会使Lw固化快，浆

液不能扩散很远，难以向裂缝纵深处扩散，影响灌浆效果。因此，在灌

浆前，要用风将缝内的积水吹出，从最上面孔压风，水从下面孔出水。

如果没有风或者是渗水裂缝，缝内不断的渗水，在这种情况下压风就不

行了，用丙酮赶水，即在灌浆前先灌丙酮（灌多少丙酮根据缝的大小、

压水量的多少而定）紧接着灌Lw。

·灌浆

①设备：对裂缝的处理，一般情况下进浆量是较少的，用手揿泵或压

浆桶就可以了。手揿泵重轻，移动方便，价格便宜。泵上的压力表

最好压力表的量程不要太大，用大盘面小量程（0~1.5Mpa）的压力

表，压力控制。

②浆桶、管路要干燥，不能有水这些东西准备好了，就可以灌浆了。

③灌浆：自下而上进行，在灌浆过程中要注意：当有孔出浓浆时，就

扎紧孔口出浆管，继续灌注。在规定的压力下并浆10~20分钟，直

到灌浆结束。对没有出浆的孔要进行补灌。

·浆液的贮存

①浆液要贮存在阴凉干燥处，避高温、潮湿。

②现场使用，桶盖打开后，倒浆时，当一桶浆未倒完，要及时盖紧桶

盖，防止水气进入桶内，影响浆液贮存稳定性。因为浆液对水气（空

气中的）很敏感。对灌浆中未灌完的剩余浆液，要用空桶收集起来，

下次再用，不要倒回原浆的桶中，防止剩余浆液在灌浆中有水气进

入影响原桶浆的稳定。

B 基础处理浆液（简略）

坝基渗漏处理，了用水泥处理外，在特定的条件下，也有用化学浆材进行灌浆处理的，解决水泥灌浆所不能解决的问题。就灌浆材料来说，上世纪六七十年代丙

烯酰胺类材料用的较多，后来有了聚氨酸灌浆材料，有用于基础处理的效果也很好，环氧灌浆材料，丙烯酸盐灌浆材料都相继在基础处理，得到较好的应用。各种材料各有特点，用其长避其短。要选用合理，就灌浆方法来说，有单液法和双液法。自下而上，自上而下根据需要可进行灌浆。

·灌浆工艺

钻孔设计——钻孔——洗孔——压水——配浆——丙铜赶水灌浆——并浆——丙铜赶浆——灌浆结束。

2、Hw水渗性聚氨酯灌浆材料

<1> 浆液组成：是由多异氰酸酯与多羟荃化合物在一定的条件下经过反应制成

的予聚体。

<2> 特点：

·具有良好的亲水性，水是固化剂，浆液遇水反应而凝固。

·浆液粘度低，可浆性好，其固结体强度高。

·能与Lw混渗，所得固结体性介与二者之间。

·对水质适性强，在PH=3~13之间可以固化。

<3> 主要性能指标

·粘度（25，mpa·s）40~70

·容度 1.10

·粘结强度mpa 干燥≥2.5

饱和面干≥2.1

·抗压试验：Mpa 屈服强度≥10

破坏强度≥20

<4> 适用范围：防渗堵漏，补强加固。

<5> 施工工艺：同Lw

·劳动保护及安全生产：（其他化灌材料也适用）

施工操作从员要戴防护手套和防护眼镜，操作中要防止浆液溅入眼内，万一不慎，浆液溅入眼内，应立即用大量清水冲冼，在冲洗时，水源不宜正对角膜，以免眼内受到冲击损伤，可用手挡住直射水洗，淋洗溅入眼内的浆液。

冲洗后速到医务室或医院检查治疗。

有效通风：在露天操作，通风是不成问题的。如果是在廊道，洞子里作业时，应根据现场的条件及工作量和大小，恰当采取通风措施。引进新鲜空气。

操作现场，禁明火。丙酮等溶剂是易燃物品防止意外事故发生。

3、环氧树脂灌浆材料HK—G系列

环氧树脂种类很多，由于用途不同，牌号也不同，常温下形态也不完全相同，有的是固体，有的是很粘稠的液体。HK—G系列就是属于这一类灌浆材料。

<1> 组成：A、B两组份

<2> 特点：

·粘度小，可江灌性好，25℃时，η=5~15cp，可以设0.2mm左右的裂缝。

·粘结强度高，与混凝土的粘结强度一般都大于混凝土本身的抗拉强度。

·浆液具有亲水性，对潮湿基面的亲和力好。

·凝固时间可以用固化剂B来调节，可以在几十分钟到几十小时之内调节。

·操作方便，只要将A、B两组份混合均匀后，即可灌浆。

<3> 主要性能指标：

·粘度：25℃5~10 Mpa.s

·凝固时间：数十分钟~数十小时，可调节。

·抗压强度（Mpa）：40~80

·抗拉强度（Mpa）：5.4~10

·粘结强度（Mpa）：2.4~6.0

<4> 适用范围：

坝体裂缝、基础、各种混凝土裂缝、高速公路、桥梁、桥墩、地铁、渠道、

工民建等工程的防渗、补强加固。不适用于伸缩缝、变形缝。

<5> 施工工艺

清理缝面——贴灌浆嘴（或埋管）——封闭缝面——压风试漏——修补漏点——配浆（按使用说明书配料，一般情况下A：B=5：1重量比）——灌浆——清洗灌浆泵及用具——48小时后凿除灌浆管，用高强砂浆装饰平整。

4、903聚合物水泥砂浆防水胶

<1> 组成：903防水胶是由于高分子乳液和有关助剂组成，分为A、B两组份，再

与一定比例的水泥、砂子、配制成903聚合物水泥砂浆。

<2> 特点：

·与混凝土的粘结强度高，可达2.5Mpa以上。

·施工工艺简单，可采用喷涂或手工抹涂。

·可在潮湿面施工。

·不用溶剂，可用水清洗。

<3> 主要指标A组份B组份

A、防水胶：·密度g/ml 1.07±0.06 1.00±0.05

·固含量（％）50±3 ——

·粘度（s）≥12.5 ≥13.5

B、903 水泥砂浆

·抗拉强度（Mpa）≥2.8

·粘结强度（Mpa）≥2.5

·抗折强度（Mpa）≥ 6.5

·抗压强度（Mpa）≥25.0

·抗渗性≥S12

<4>适用范围：适用于混凝土表面防渗处理和新老混凝土的界面粘结处理，薄层修补。

<5> 砂浆配制（重量比）

配比：A组份1份

—混合均匀—903防水胶—取0.5份—

B组份1份

搅拌均匀，903水水泥1份泥砂浆。

———拌和均匀———填料—————

干沙1~2份