[发明专利]一种环氧树脂灌浆材料和应用

说明书

本发明公开了一种环氧树脂灌浆材料和应用，所述环氧树脂灌浆材料包括A、B两组分，使用时以质量比2：1‑5：1混合；按质量份数计，A组分包括环氧树脂30‑50份、活性稀释剂10‑30份、活性渗透剂15‑40份、偶联剂2‑6份、表面活性剂1‑8份；B组分包括酚醛胺55‑110份、固化促进剂5‑15份、渗透剂的活化剂1‑5份；所述活性渗透剂选自低毒低粘度羰基醛、低挥发性低粘度羰基酮中的一种或两种。本申请所述环氧灌浆材料配方中，低粘度羰基醛、酮，与活性稀释剂、表面活性剂的互配使用，使得灌浆材料粘度最低至10cp，固液相界面张力低于4mN/m，接触角仅10°，可获得媲美于水分子的渗透效能，能够直接注入至渗透系数K≤10^‑6cm/s的软弱基础或表观缝宽小于6um的微细裂隙中。

技术领域

本发明属于化学灌浆工程领域，特别涉及一种环氧树脂结构补强灌浆材料和应用。

背景技术

历年来，我国一直在持续进行大型基础设施建设，据统计，仅水坝就超过八万座，数量位居世界之最。桥梁、隧洞、海港、高等级公路等在长期服役过程中，钢筋混凝土结构难免出现渗水、腐蚀、强度衰减等耐久性问题，需要及时维护保养。环氧树脂因其良好的综合性能，在防腐堵漏、加固延寿等建筑工程领域具有广泛应用。将其配以稀释剂、硬化剂之后，利用泵送设备注入到地层或缝隙内渗透、扩散、充填并自行固化，使之与碎裂的基础“植根锚定”式粘接成一体，业界称之为“化学灌浆”。

早期的化学灌浆材料大多以“环氧-丙酮-糠醛”体系为主，价格相对便宜，但渗透和浸润能力有限，只能灌注到渗透系数K≥10^-4cm/s或0.2mm以上宽度的裂纹中。多年以来，人们普遍认为K≤10^-6cm/s的软弱基础是化灌行业的“禁区”。同时，由于糠醛的易氧化和高毒性，对施工人员和环境存在较大负面影响，欧美等发达国家已明令禁止将糠醛作为涂料行业添加物。

随着技术的进步，科研人员陆续开发了一系列渗透性更为优异的原料和配方，但对于K＝(10^-6～10^-8)cm/s的低渗层或0.006mm以下宽度的细微裂纹而言依然是个不小的挑战。此外，目前环氧化灌材料仍多以脂肪族多元胺为主要固化剂，该类物质分子链短、粘度低、活性高、反应快、放热量大，容易引发白化现象，可能导致可操作时间、固化物韧性及强度(尤其是低温下的湿粘接强度)的急剧下降。

比如公布号为CN104628994A的专利公开了一种全渗透突变型灌浆材料，该发明采用酮亚胺和酚醛胺作为固化剂，由于酮亚胺需要先与水反应产生活泼氢，而后方可与环氧缩聚，低温下固化速率明显慢于曼尼期碱，这使得该灌浆料操作期长达1080min，施工结束后24h仍不能固结(粘度低于1400mpa.s)，最高湿粘接强度也仅2.9Mpa。超长时间未固化不仅影响修复质量，还可能导致灌浆料从原裂缝中二次渗漏流失。此外，该专利在配制组分A的过程中，糠醛、丙酮已经被激活并生成缩聚体，其粘度相应增加，对环氧树脂的稀释降粘效果将大为减弱；配制温度高达40-70℃，且含有高活性、可引发环氧结构开环的小分子羟基，加之已活化的醛酮体系，也存在与环氧树脂进一步交联的潜在风险，故A组分存储期很可能过短，甚至可能需要现配现用。而糠醛、丙酮的选用也势必对环境和作业人员产生一定毒害。

总体来说，现阶段环氧灌浆料相较上世纪八九十年代普遍使用的“中化798”系列，技术和产品上已经更新换代，但仍面临着渗透性偏低、毒性大、固结强度有限、低温或水下不宜施工等诸多缺陷。

发明内容

针对现有不足，本发明目的在于提供一种反应平和、放热量小、可在水下及低温环境固化的环氧树脂灌浆材料和应用，避开传统高挥发、高毒性的“丙酮-糠醛”体系，同时保证优异的渗透性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种环氧树脂灌浆材料，所述环氧树脂灌浆材料包括A、B两组分，使用时以质量比2：1-5：1混合；