[发明专利]加固用灌注型化学组合物及利用该组合物进行加固的方法

说明书

本发明涉及一种加固用灌注型化学组合物，它可用于对如带有裂缝区域的岩体或不稳定的软弱地基进行加固与稳定；阻断会发生渗漏水或有水向外溢出的岩体或地基中的水流；对具有裂缝或缝隙的人工结构物如混凝土结构中的缝隙进行封填等加固方法。本发明还涉及一种使用上述化学组合物进行加固的方法。

作为封填人工结构物中的裂缝或缝隙的稳定加固处理法的一种，灌注无机或有机浆液目前已为人们使用，并且在一定程度上可以取得较好的效果。

然而，当对上述这种灌注方法进行仔细检查时，可以发现并不能获得满意的效果。比如，因为作为广泛使用的水泥浆在使用时处于悬浮状态，因此其渗透到岩体或人工结构物中的裂缝或象砂砾地基层中的能力就很差，并且固化速度较慢，这样需要很长时间才能获得满意的强度。因此，使用上述水泥浆液不能达到在隧道工程或地下开挖工程中使其短期内对不稳定地基进行稳定和加固的目的，而上述工程则需要在短期内快速地对地基加固并达到一定强度。另外，当出现渗漏水或有水溢出时，上述灌注水泥浆液便会被水所稀释，并且向外流出。另一方面，使用作为无机浆液的典型代表的水玻璃双液体系浆液进行灌注加固时，则该浆液固化体强度很低，如3-10kg/cm²。另外，随着时间的推移，由于上述固化体会与水相接触，会洗提其主要成分如Na₂O和SiO₂，从而造成强碱污染，或其强度大大降低。

有机浆液如尿素浆液，其固化强度很差，并且具有固化成分或辅助剂，如硫酸和甲醛水被洗提的缺点。在JP特公昭63-63687，或JP特公昭63-63688,JP特开昭63-7413,JP特开昭63-7491，JP特开昭63-8477,JP特开昭63-35913这几篇专利文献中也公开了一种加固方法，该方法是灌注一种能快速固化，坚硬和可膨胀的尿烷系来加固岩体，上述尿烷系的主要成分为多羟基化合物和聚异氰酸酯。虽然上述方法希望能获得良好的加固效果，但是上述尿烷系成本太昂贵，并且易燃烧，因此就经济和安全性角度来说需要对上述尿烷系进行改进。

在JP特开昭61-9482及JP特开昭55-160079这两篇专利文献中也公开了一种灌注型化学组合物，该化学组合物包括聚异氰酸酯和水玻璃(硅酸钠水溶液)，上述水玻璃包括作为上述聚异氰酸酯的三聚物催化剂的Mannich盐，如特定的叔胺或氨基醇。虽然上述组合物不易燃烧，但是仍然需要使用成本昂贵的三聚物催化剂。另外，为了改善聚异氰酸酯的流动性，还需要使用大量的有机溶剂来稀释上述聚异氰酸酯。此外，由于叔胺或氨基醇与聚异氰酸酯或水玻璃的可容性很差，当上述两种成分混合时，它们会立即彼此分离。为了改善上述可容性，则需要使用造价昂贵的化合物，比如硅多羟基化合物，而该化合物造价是很贵的。

本发明的目的在于提供一种灌注型化学组合物，使用它可获得优良的效果，比如在岩体、地基和人工结构物的稳定加固方法中，及对岩体、地基和人工结构物中的水流进行阻断中，都会取得良好的固化强度，优良的稳定性和加强性能，长期的耐久性，并且可灌注性好，安全且经济。

本发明的另一个目的在于提供一种利用上述成分对岩体、地基、人工结构物进行加固的方法。

上述目的及本发明的其它目的可以在下面的描述中容易得出。

针对上述已有技术中存在的问题，本发明进行了探索，现在发现当灌注包括特定成分的灌注型化学组合物而形成膨胀的无机-有机复合固化体时，可在岩体、地基和人工结构物的稳定、加固和阻断其中的水流的处理过程中达到良好的效果，如优良的固化强度，可靠的稳定性和优良的加强性能，长期的耐久性，并且可灌注性好、经济且安全。

本发明的加固用灌注型化学组合物包括：

A、硅酸碱金属盐水溶液；

B、有机聚异氰酸酯化合物。

本发明的加固方法包括：

将上述组合物灌注到岩体、地基或人工结构物中，使上述组合物固化或封堵裂缝。

图1为用于本发明一个实施例中的岩石锚栓的截面示意图，其中标号1为岩石锚栓，标号5为本发明的灌注型化学组合物。

在这里术语“堵住”意思为：用一种如组合物来填充一孔洞或裂缝，以堵塞该孔洞或裂缝。

如上所述，本发明的灌注型化学组合物包括(A)、硅酸碱金属盐水溶液和(B)、有机聚异氰酸酯化合物。