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环氧灌浆材料在水利工程中的应用 魏涛 (长江科学院新材料室) 【摘要】 本文介绍了环氧灌浆材料的种类和在水利工程中应用情况，认为今后环氧灌浆材料的研究 应向着低毒、无气味、价廉的方向发展，同时为满足变形缝的要求，还应开发具有弹性的环氧树脂灌浆材 料。 【关键词】 环氧灌浆材料水利工程应用情况 环氧树脂是用得最多的补强灌浆材料，具有粘接力高、在常温下可以固化、固化后收缩小、有很 高的机械强度和耐热性、稳定性好等优点。该浆材是由A、B两组分组成，A组分是由环氧树脂和 稀释剂组成，B组分一般为固化体系。以环氧树脂为主剂的化学灌浆，发达国家二战后期即开始研 究，我国1959年，针对三峡工程建设基础加固和混凝土裂缝处理的需要，经国家科委批准立项，把 环氧树脂为主剂的浆材用于三峡固结灌浆作为一个重要的研究课题。几十年来，随着化学工业的 发展，研制出了许多配方，目前已能够成批供应粘度低、表面活性强、渗透性好且可在低温、有水潮 湿条件下固化的系列环氧树脂灌浆材料。 这些灌浆材料在我国的水利部门(如三峡、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢 纽)得到了广泛的应用，解决了许多工程中的难题。在处理软弱夹层及断层破碎带的化学灌浆材 料方面，广东化学研究所、水科院和长江科学院作了大量的研究工作，并取得了可喜的成绩。如 CW系灌浆材料是在原长科院环氧一糠醛一丙酮等化学灌浆材料的基础上，结合目前我国化学工 业的发展水平，优选了国内必威体育精装版的产品。在环氧树脂方面，选择了低粘度的环氧；在稀释剂方面，对 稀释剂进行了预反应和改性，从而改善了浆材的稳定性；在固化剂方面，优选了目前适合于水中固 化的高分子胺类，增加了固化剂的韧性，使固化体系无毒；在表面活性剂方面，选择了能够提高浆液 渗透性的反应表面活性剂，使浆液有更好的渗透性。三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱 夹层及断层破碎带的水泥一化学复合灌浆技术，堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技 术。中国科学院广州化学所先后成功研制了三代高渗透性的环氧系列灌浆材料。青海龙羊峡大坝 采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带也堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技 术。 l环氧类灌浆材料 环氧树脂作为灌浆材料，首先要求其浆液具有较小的粘度和适宜的操作时阎，常用的环氧树脂 本身粘度较大，因此关键的问题是尽可能的降低其粘度，同时又必须使固化物具有所需的各种性 能。按稀释剂的种类可把环氧灌浆材料分为三大类。 1．1 非活性稀释剂体系的环氧灌浆材料 ． 这种环氧灌浆材料的组分简单，一般由丙酮、二甲苯等非活性稀释剂和环氧树脂混合组成。这 类浆液配制简单，而且粘度较低，但由于加入了大量不参与反应的溶剂，造成物理力学性能下降，固 化物收缩大。目前一般不采用。 1．2糠醛一丙酮稀释体系的环氧树脂灌浆材料 我国目前比较广泛采用的是用糠醛二丙酮混合稀释剂的环氧树脂灌浆材料。它是根据糠醛和 丙酮在一定条件下能进行反应的原理考虑的。在固化终结时糠醛、丙酮反应生成呋喃树脂且与环 一185— 氧树脂形成互穿网络结构，它兼具环氧树脂和呋喃树脂的优良性能，机械强度高，与糟石和混凝土 粘接牢固，耐水、耐酸、耐碱、耐盐腐蚀，耐老化性能特优。随着改革开放以来和我国高分子化工的 发展，环戴固化裁的种类不断增多，目前所研究的环氧树脂灌浆材料具有更优良物理力学性能和高 麓渗透馊，甄使在水下含有筮流动承)裂缝孛灌注，在逶宣懿工艺条律下氇能获褥良好酶力学性 能和粘接强度。这种体系由于糠醛的添加往往会产生环境问题。 因此，人们在研究无毒副作用环氧网化剂的同时，也展开了无溶剂裂环氧浆材的研制，无溶剂 型环氧浆材的研究将得擞于环氧树脂工业的发展。 1．3活性稀释剡体系(无溶剂墅)的环氧灌浆耪辩 这种环氧灌浆材辩，一般毒低分子的环氧活性稀释捌和环氧树脂混合组成。用活性稀释荆代 替非活性稀释剂，由于克服了溶剂的挥发，浆材可以得到较好的性能。现有活性稀释剂本身的粘度 一般都比非活性稀释剂大，稀释效果不太理想，故浆液的可灌性受到一定限制。且加爨太多将影响 固化物的交联密度。但是用活性稀释剡体系做环氧树脂灌浆材料，这是一个合理豆有