[发明专利]一种高渗透性高强度环氧灌浆材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学灌浆材料，具体涉及一种用于大型岩土工程基础防渗及补强的高渗透性高强度环氧化学灌浆材料及其制备方法。

背景技术

环氧树脂灌浆材料是一种以环氧树脂为主剂，含有一定量的稀释剂和固化剂等的材料。这是由于环氧树脂具有粘接力强、在常温可以固化、固化收缩性小、力学性能高以及耐腐蚀性能好等特点，因此是使用最广泛、用量最大的补强灌浆材料。在我国，以环氧树脂为主剂的化学灌浆材料经过数十年的发展，已研制出许多不同用途的配方。

环氧树脂灌浆材料应用时是使用灌浆设备在一定的工艺条件下将其灌入软弱基础、地层裂缝或混凝土裂缝中，以达到被灌体的防渗和补强加固，确保水利工程或建筑物的安全运行。对于大型水利工程水电站的低渗透性软弱基础加固补强和地层裂缝的防渗补强，灌浆材料的高渗透性和优良的力学性能缺一不可。中国发明专利87105255.5公开了一种高渗透性呋喃-环氧化学灌浆材料，其中虽然通过各种添加剂降低了浆材的表面张力，从而提高了浆材的渗透性能，但其对低渗透性和极低渗透性介质的渗透、固结能力不足。中国发明专利01107590.2提供了一种高渗透性羰基-环氧防水补强材料，它优化了材料配比，并引入了作为活性剂的线型中间体，进一步降低了浆材的接触角，使得浆材粘度更低、亲和力更强、力学性能也得到提高，但整体力学性能还稍嫌不足，特别是抗拉强度较低、不能满足某些工程的需要。中国发明专利200610019705.3提供了一种高强度的环氧灌浆材料，但其初始粘度都在30mPa·s以上，凝胶时间在2～18h之间，可灌性较差。这些环氧灌浆材料均不能满足某些低渗透性软弱基础的防渗补强。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高渗透性高强度的环氧灌浆材料。它不仅初始粘度低、渗透性能好，而且具有亲和力强、力学性能优良等特点。

本发明的另一目的在于提供所述高渗透性高强度的环氧灌浆材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述高渗透性高强度的环氧灌浆材料的应用。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：一种高渗透性高强度环氧灌浆材料，包含以下按重量份计算的成分：

环氧树脂            25～50份

线型中间体          1～15份

羰基化合物          30～100份

活性稀释剂          5～30份

多元胺              10～20份

硅烷偶联剂          0～3份

钛酸酯表面活性剂    0～6份

促进剂              0.5～6份；

所述的环氧树脂可为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或至少两种的混合物；优选双酚A型环氧树脂，如E-35、E-44或E-51中的一种或多种混合物。

所述的线型中间体为中国发明专利01107590.2中所述的线型中间体；

所述的羰基化合物为酮和醛的混合物；

所述的酮优选为环己酮、丙酮或丁酮中的一种或至少两种的混合物；

所述的醛优选为苯甲醛或糠醛中的一种或两种；

所述的活性稀释剂可为丁基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或甲苯基缩水甘油醚中的一种或至少两种的混合物；

所述的多元胺可为脂肪胺、脂环胺、改性酰胺或芳胺中的一种或至少两种的混合物；

所述的硅烷偶联剂为能够与环氧基团或多元胺反应的硅氧烷类偶联剂，优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；

所述的钛酸酯表面活性剂可为二(辛基磷酰氧基)钛酸乙二酯或三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的一种或两种；

所述的促进剂可选自N，N-二甲基苯胺、二甲基对甲基苯胺、2，4，6-三(二甲基氨基)苯酚、乙基咪唑、三乙醇胺、咪唑、乙酰苯肼或二苯基甲酰肼中的至少一种；

所述高渗透性高强度的环氧灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环氧树脂、羰基化合物、活性稀释剂、线型中间体和钛酸酯表面活性剂混合，得到A液；将多元胺、促进剂和硅烷偶联剂混合，得到B液；

(2)使用时，将A液和B液混合，得到高渗透性高强度的环氧灌浆材料；

其中，各个成分的用量为：

环氧树脂        25～50份