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環氧樹脂化學灌漿液微乳化技術在防滲堵漏中的應用

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【中文關鍵詞】 環氧樹脂  化學灌漿  液微乳化技術  防滲堵漏  
【摘要】 介紹了環氧樹脂化學灌漿液微乳化技術,即將環氧樹脂固化劑、增塑劑等油相體系在水中乳化成細微而穩定的水包油型微乳液體系。經實際工程驗證,微乳化后的環氧樹脂灌漿液分散體系穩定,可直接用于灌漿作業,適用于各類地下工程的防滲堵漏。
【部分正文預覽】

混凝土是一種非均質多微孔的脆性材料,收縮、溫度應力、地基不均勻沉降、堿集料反應等原因都會造成其內部大量的空隙,因而城市地下隧道工程、軌道交通工程及大型地下車庫等混凝土工程的滲漏水問題也成為了建筑行業一個難以解決的行業通病。

盡管水泥灌漿在填補混凝土裂縫中依然是應用最廣泛的基本材料,但對細微裂縫和空隙的處理,會受到顆粒尺寸的限制。化學灌漿材料作為一種無懸浮粒子的真溶液,能夠很好地彌補水泥灌漿材料的缺陷[1]。目前業內已開發出多種化學材料用于化學灌漿,如甲基丙烯酸甲酯類[2]、脲醛樹脂類[3]、環氧樹脂類[4]、聚氨酯類[5]等,其中環氧樹脂類化學灌漿材料以其力學性能高、耐高低溫、耐腐蝕、固化收縮率小、適用范圍和條件靈活多樣等優點成為目前主流選擇,用于各類工程的防滲堵漏及加固補強。

環氧樹脂是無定形憎水性材料,為了使其更好地滲入混凝土細微裂縫中,常要對其進行化學改性變為親水性,此類思路除了要考慮環氧樹脂本身與改性材料的化學反應可行性外,常還需將配套的固化劑、增塑劑等相應改成親水性,工作量大大增加。
 
在化學改性為水溶性這個發展趨勢之前,常常采用灌漿前將環氧樹脂與水強力攪拌成乳液再灌壓進混凝土的方法。此種方式得到的乳液是液滴較大的不穩定體系,會出現樹脂固化前就破乳的現象。本文受微乳化[6]概念(即在油、水、乳化劑體系中加入第四組分(助乳化劑)可進一步乳化得到納米級乳液液滴)啟發,將環氧樹脂固化劑、增塑劑等油相體系在水中乳化成細微而穩定的水包油型微乳液體系,可直接用于灌漿作業,也可與水泥粘土等混合后灌漿。
 
乳化液滴的大小通常取決于乳化體系的分子結構、攪拌速度、乳化劑種類及其濃度等。表1列出了乳液液滴大小與乳液外觀之間的關系。微米級及納米級的乳液液滴需要很低的界面張力,助乳化劑可增大乳化劑的溶解度,協助乳化劑進一步降低油水間界面張力,有利于微乳的穩定性。

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