混凝土裂隙抗渗修复用丙烯酸盐灌浆材料试验研究.pdf

摘要

随着我国城市现代化的快速发展，大量建筑被兴建的同时也带来了各种渗漏水

问题。地下工程掩埋于岩体或土体中，导致地下工程受地下水侵蚀的影响可能出现

渗漏问题，影响其正常使用。传统注浆材料堵漏效果差，施工复杂，严重影响抗渗

修复效果。丙烯酸盐浆液粘度低，易注入微细孔隙，十分适用于地下工程防水抗渗。

但目前其凝胶体干燥收缩较大，且防水抗渗特性研究不足。为了解决上述问题，提

高浆液性能和揭示抗渗修复机理。本文提出将苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液（苯丙乳

液）加入浆液制备双组分丙烯酸盐灌浆材料，提高浆液固含量，解决凝胶体失水收

缩，抗渗修复性能差的问题。通过十六组正交试验确定浆液最初配比，通过对灌浆

材料部分性能的考察，分析甲基丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯和苯丙乳液对材料性能的

影响。在此基础上，挑选出综合性能较优的两组进行单因素试验，选取填料改善其

耐碱性能，同时考察滑石粉对材料其他性能的影响；考察促进剂二乙醇胺和引发剂

过硫酸铵对凝胶时间和遇水膨胀率的影响。得出结论如下：

（1）苯丙乳液中含有大量羟基，可以氢键形式生成次级交联提高凝胶体交联

密度，减少体积失水收缩。随着苯丙乳液掺量的增加，固砂体抗压强度提高，凝胶

体渗透系数和遇水膨胀率下降。

（2）滑石粉具有化学惰性，可改善凝胶体耐碱性能。同时滑石粉中含有大量

羟基，可在聚合反应中生成次级交联网络，提高凝胶体交联密度和物理力学性能，

但过多掺入会使浆液粘度增加，影响注浆渗透效果。综合考虑在掺量3%时性能最

优，测得渗水水压为1.0MPa。

（3）随着二乙醇胺和过硫酸铵掺量增加，浆液凝胶时间减少，遇水膨胀率增

加。在二乙醇胺掺量为2.5%时，凝胶时间为162s，遇水膨胀率为341%；过硫酸铵

掺量为2.5%时，凝胶时间为192s，遇水膨胀率为321%。

（4）通过上述试验最终改性完成后的双组分丙烯酸盐灌浆材料，渗透系数为

-8

1.91×10cm/s，固砂体抗压强度为410kPa，7天遇水膨胀率为273%，粘度为7.35mPa·s，

体积收缩率为57.44%，凝胶时间为240s。该研究成果可为地下工程解决渗漏水问

题提供一定依据和参考。

关键词：丙烯酸盐灌浆材料；配比研究；性能研究；防水抗渗

I

Abstract

WiththerapiddevelopmentofChinasurbanmodernization,alargenumberof

buildingshavebeenbuilt,butalsobroughtavarietyofleakageproblems.Underground

engineeringisburiedinrockmassorsoilmass,whichmaycauseleakageproblemunder

theinfluenceofgroundwatererosion,andaffectitsnormaluse.Thetraditionalgrouting

materialhaspoorleakagepluggingeffectandcomplicatedconstruction,whichseriously

affectstheanti-seepagerepaireffect.Acrylateslurryhaslowviscosityandiseasytobe

injectedintomicro-pores,whichisverysuitableforwaterproofingandimpermeabilityof

undergroundengineering.However,atpresent