一种全渗透突变型灌浆材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学灌浆材料领域,尤其涉及一种全渗透突变型化学灌浆材料。
【背景技术】
[0002] 化学灌浆是以在处理对象中直接进行原位化学反应为基础,将一定的材料配制成 的浆液,用压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以固结受灌体,胶接裂 隙,增强密实性,以提高强度,达到加固或防渗堵漏的目的。化学灌浆材料的类型主要有聚 氨酯、环氧、丙烯酸盐、水玻璃等,目前用于结构补强灌浆的主要有环氧树脂类。
[0003] 环氧树脂是指分子结构中含有两个及以上环氧基的高分子化合物,它具有强度 高、耐久性好、黏结强度大、收缩性小等特点,已广泛应用于各个领域。环氧灌浆材料是指以 环氧树脂为主剂、配以固化剂、稀释剂等材料配置而成的灌浆材料。
[0004] 环氧浆材的根本目标是使浆液有一定的扩散范围,但又要防止流窜过远,当浆液 缓缓注入到受灌区域后,较大裂隙中的水逐步排出,截面逐渐浸润,待扩散至一定范围后浆 液粘度突变,则在水泥灌浆封闭之外,环氧浆液本身有自然形成第二道封闭,少量向更远处 流窜的可能性,大裂隙本身也得到一定程度的充填,均化为小裂隙,以此类推,大小裂隙可 以依次得到均衡灌注而取得较好的灌浆效果,并降低成本,从而使化学灌浆的性价比得到 本质提尚。
[0005] 但是,目前使用环氧浆材只能达到高渗透的效果,如公开号为CN102344647A公开 的一种环保型高渗透环氧灌浆材料,无法对细微的裂缝进行全渗透的处理,并且,由于环氧 浆材的固化本质是环氧基的开环和交联,过程比较平稳和缓慢,因此,环氧浆材的粘度增长 曲线往往是渐进的,可控性较差。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题,提供一种接触角为0°的 全渗透灌浆材料,能够在混凝土裂缝和基岩裂隙表面完全浸润展开,实现受灌体和灌浆材 料的无缝粘结。
[0007] 为实现本发明的目的,本发明一方面提供一种全渗透突变型环氧灌浆材料的制备 方法,包括:
[0008] 组分A溶液制备:将丙酮加入到糠醛中,发生缩合反应,形成包含糠叉丙酮和水的 反应物;将双官能活性稀释剂加入到包含糠叉丙酮和水的反应物中,进行混合搅拌后,得到 混合物;将双酚A型环氧树脂物加入到所述混合进行搅拌处理,成浆后,得到组分A溶液;
[0009] 组分B溶液的制备:向盛有酚醛胺的搅拌桶中加入酮亚胺和胺基硅烷偶联剂进行 搅拌,得到组分B溶液;
[0010] 在施工地点,将所制备的组分A溶液与组分B溶液搅拌混合,得到全渗透突变型环 氧灌浆材料;
[0011] 其中,所述组分A溶液中双酚A型环氧树脂、双官能活性稀释剂、丙酮、糠醛的重 量份分别为:双酚A型环氧树脂70-95份、双官能活性稀释剂5-30份、丙酮10-50份、糠醛 10-50 份。
[0012] 优选地,所述组分A溶液中双酚A型环氧树脂、双官能活性稀释剂、丙酮、糠醛的重 量份分别为:双酚A型环氧树脂75-85份、双官能活性稀释剂10-20份、丙酮15-40份、糠醛 15-40 份。
[0013] 进一步优选地,所述组分A溶液中双酚A型环氧树脂、双官能活性稀释剂、丙酮、糠 醛的重量份分别为:双酚A型环氧树脂80份、双官能活性稀释剂15份、丙酮28份、糠醛28 份。
[0014] 特别是,所述的将丙酮加入到糠醛中还包括,向丙酮和糠醛的混合物中加入碱性 催化剂。
[0015] 优选地,所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠中的一种。
[0016] 优选地,所述碱性催化剂的加入量为0. 5-3份。
[0017] 特别是,所述的将所述混合物加入到双酚A型环氧树脂进行搅拌处理还包括,对 所述双酚A型环氧树脂进行水浴加热后,再将双酚A型环氧树脂加入到所述混合物中进行 搅拌处理。
[0018] 尤其是,所述的将所述混合物加入到双酚A型环氧树脂进行搅拌处理还包括:向 所述双酚A型环氧树脂中加入小分子羟基。
[0019] 优选地,向所述双酚A型环氧树脂中加入0. 375-4. 25份的小分子羟基,进一步优 选为向所述双酚A型环氧树脂中加入0. 4-4份的小分子羟基。
[0020] 特别是,所述双官能活性稀释剂选自聚丙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油 醚、聚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中的一种,优 选为聚丙二醇二缩水甘油醚。
[0021] 特别是,所述小分子羟基选自异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种,优选为异丙醇。
[0022] 其中,所述组分B溶液中酚醛胺、酮亚胺与胺基硅烷偶联剂的重量份分别为酚醛 胺20-50份、酮亚胺2-10份、偶联剂1-5份。
[0023] 优选地,所述组分B溶液中酚醛胺、酮亚胺与胺基硅烷偶联剂的重量份分别为酚 醛胺25-45份、酮亚胺4-8份、胺基硅烷偶联剂2-4份。
[0024] 进一步优选地,所述组分B溶液中酚醛胺、酮亚胺与胺基硅烷偶联剂的重量份分 别为酚醛胺30份、酮亚胺5份、胺基硅烷偶联剂3份。
[0025] 特别是,所述酚醛胺是由:选自腰果酚、苯酚和壬基酚中的一种或多种酚;甲醛与 多聚甲醛组成的混合醛;及,以低分子聚醚胺为主要胺类、以脂环胺为辅助胺类的混合胺, 合成。
[0026] 特别是,所述组分A溶液与组分B溶液搅拌混合比例为3-8:1。
[0027] 优选地,所述组分A溶液与组分B溶液搅拌混合比例为4-6:1。
[0028] 进一步优选地,所述组分A溶液与组分B溶液搅拌混合比例为5:1。
[0029] 特别是,本发明提供的全渗透突变型环氧灌浆材料的制备方法还包括,向所述的 搅拌混合后的组分A溶液与组分B溶液中加入促进剂,得到全渗透突变型环氧灌浆材料;
[0030] 特别是,合成所述酚醛胺的过程中,腰果酚的使用量占酚类化合物的10-100% ;合 成所述酚醛胺的过程中,所述甲醛与多聚甲醛的使用比例为70-100:0-30 ;合成所述酚醛 胺的过程中,低分子聚醚胺的使用量70-100%。
[0031] 特别是,所述酚醛胺的制备包括:将腰果酚、苯酚与低分子聚醚胺、1,3环己二甲 胺混合后,进行加热处理,边加热边搅拌,当温度上升至80~85°C时,逐渐向腰果酚与低 分子聚醚胺中滴加甲醛和多聚甲醛,进行3~4h的回流反应,真空脱水,蒸馏至液相温度 120°C停止,获得酚醛胺化合物。
[0032] 其中,制备酚醛胺的原料配比为:
[0033] 酚类物质的量:1
[0034] 腰果酚:1-100 %
[0035] 苯酚:0_90%
[0036] 胺类物质的量:1-2
[0037] 低分子聚醚胺:85_100%
[0038] 1,3环己二甲胺:占胺类总量的0-15%
[0039] 醛类物质的量:1-2
[0040] 甲醛:70-100%
[0041] 多聚甲醛:0_30%
[0042] 优选地,所述腰果酚、苯酚、低分子聚醚胺、1,3环己二甲胺、甲醛、多聚甲醛的物质 的量的比为1:〇:1:〇:1:〇。
[0043] 进一步优选地,所述腰果酚、苯酚、低分子聚醚胺、1,3环己二甲胺、甲醛、多聚甲醛 的物质的量的比为1:0:2:0:2:0。
[0044] 特别是,所述1,3环己二甲胺也可以使用异佛尔酮二胺代替。
[0045] 特别是,所述苯酚也可以使用壬基酚代替。
[0046] 为实现本发明的目的,本发明另一方面提供一种全渗透突变型环氧灌浆材料,包 括:含有丙酮、糠醛、双官能活性稀释剂、双酚A型环氧树脂的组分A溶液;含有酚醛胺、酮 亚胺和胺基硅烷偶联剂的组分B溶液;
[0047] 其中,所述组分A溶液中的双酚A型环氧树脂、双官能活性稀释剂、丙酮、糠醛的重 量份分别为:双酚A型环氧树脂70-95份、双官能活性稀释剂5-30份、丙酮10-50份、糠醛 10-50 份。
[0048] 特别是,本发明的提供的一种全渗透突变型环氧灌浆材料还包括0. 35-4. 75份的 促进剂。
[0049] 优