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——压水(风)试漏——修补、封闭漏水点——用风吹出缝内积水——灌丙酮
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。
适用于聚氨酯灌浆的还有一种孔口孔内装置,见图2-5-13和图2-5-14。17接手摇泵8108911127接回水管13接阻塞器图2-5-13 孔口装置示意图1-压力表;2-油盅;3-闸阀;4-压紧螺帽;5-单向推力球轴承;6-φ112\8-铁垫片;9-止水橡胶垫片;10-丝杆;11-φ3/4\12-φ1/2\260厘米上接孔口管12334561接水泵30厘米456789101112图 2-5-14 孔内阻塞装置示意图1-φ112\4-φ114\套;7-出水孔;8-φ3/4\9-φ3/4\11-出浆孔;12-培塞
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
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