一种高分子注浆堵漏材料制造技术

本发明专利技术涉及一种高分子注浆堵漏材料，尤其是适于常温下用作建筑物细微裂缝堵水防漏；本发明专利技术以N,N'‑二甲基丙烯酰胺、N‑羟甲基丙烯酰胺、N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠的二种或二种以上混合物为主要原料(A料)；过硫酸铵、过硫酸钾、三羟甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二钠的二种或二种以上混合物为固化剂(B料)；AB组分混合后的浆料粘度极低、可灌性能优异、凝胶时间可根据需要调节、固化后形成的高分子凝胶体具有良好的粘附性及抗压强度，起到防渗堵漏的作用，在建筑物的防渗堵漏领域具有广阔的应用前景。

A High Molecular Grouting Leakage Stoppage Material

【技术实现步骤摘要】
一种高分子注浆堵漏材料
本专利技术属于建筑防渗、堵漏用注浆材料及防水堵漏
，具体涉及一种高分子注浆堵漏材料。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着社会经济和城市化进程的快速发展，城市地上拥堵现象越发严重，开发利用地下空间成为城市可持续发展的必然趋势。如为改善市内交通，各大城市地铁相继修建，截止2019年1月，已有37座城市开通运行地铁，总里程超过3000公里；未来几年多条越江海大型隧道也将计划进行建设；还有大型停车场、大型超市、休闲娱乐场所以及人防工程等。以上均属地下工程，地下工程建设投资巨大，一般防水施工造价大约是整个工程造价的1％-2％，就造成了很多表面非常亮丽，造价非常高昂的工程，但地下渗漏非常严重。因此，我国地下工程防水质量问题突出，地下结构的施工和运营期的渗水漏水问题成为较为突出的质量通病，工程渗漏率居高不下。地下工程中大体积混凝土易产生裂缝，很难避免，成为渗漏水源头。混凝土结构发生渗漏后，混凝土中的钢筋将浸泡在地下水中，钢筋发生电化学腐蚀，一旦钢筋锈蚀严重，铁锈膨胀就会造成整个混凝土结构的开裂破坏；渗漏水还会加速结构混凝土的碱骨料反应，严重影响混凝土结构的耐久性，缩短建筑工程寿命。因此，开展研发主要针对细微裂缝(0.1mm以下)进行封堵的新型防水材料及应用技术具有十分重要的价值。混凝土微细裂缝是由于混凝土结构内外因素的作用而产生的物理结构变化，是混凝土工程最为普遍、常见的危害之一，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。部分混凝土结构在所处环境中起到挡水作用，当混凝土中裂缝贯通背水面和迎水面时，就会产生严重的渗漏水情况，在一些特殊场所，有可能造成严重的工程事故。目前对于混凝土细微裂缝渗漏水的修复主要采用注浆修复方法、表面封闭法、柔性密封法等，其中注浆修复方法为最常用方法。目前市面上实际应用的水性注浆堵漏材料多为丙烯酰胺化学灌浆材料，该灌浆材料其水溶液的粘度接近于水，并在整个诱导期间保持不变，胶凝时间可以任意调节，溶液的渗透性好。现场原位聚合后能形成稳定的、不透水的并具有弹性的聚丙烯酰胺凝胶，从而起到堵水防渗和稳定加固地层的作用(张永军等，丙凝化学灌浆技术在坝基防渗处理中的应用，黄河水利职业技术学院学报，2003,15(2)：20-21)。但该灌浆材料中残留有少量未聚合的丙烯酰胺单体对环境有害。在1974年日本福冈应用丙烯酰胺化学灌浆引起环境污染事件。为此，人们聚丙烯酰胺灌浆材料进行改性研究探索，以降低丙烯酰胺的残留。如张亚峰等(张亚峰，宋平安，宾斌，邝健政.新型改性聚丙烯酰胺灌浆材料的制备和性能研究，中国建筑防水，2009，(7)：15-18)报道了一种新型改性聚丙烯酰胺灌浆材料的制备方法，先通过自由基聚合合成了超低分子量的聚丙烯酰胺，利用甲基丙烯酸缩水甘油酯化学改性部分水解聚丙烯酰胺，在其侧基上引入可聚合的双键，再加入水溶性引发体系，即可以形成不溶且富有弹性的水凝胶，它基本上保持了聚丙烯酰胺灌浆材料的优点，又克服了其有毒的缺点。但需要自由基聚合和改性两步反应，工艺过程复杂；聚合后的聚丙烯酰胺浆液粘度(浓度在10％，pH＝7，约30mPa·s)比未聚合的丙烯酰胺浆液粘度要大，不利于小缝灌浆；并且当浆液浓度在12％以下时，改性PAM浆材的凝胶强度(浆液浓度10％,约100KP)稍小于丙凝(浆液浓度10％,约120KP)。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供了一种高分子注浆堵漏材料，尤其是适于常温下用作建筑物细微裂缝堵水防漏的化学灌浆材料。该注浆堵漏材料保持了聚丙烯酰胺凝胶性能上的优点，但不使用丙烯酰胺单体，避免由此引起环境污染问题；AB二个组分混合后的浆料粘度极低、小于10mPa·s、可灌性能优异、能灌入毛细孔、凝胶时间可根据需要调节、固化后形成的高分子凝胶体具有良好的粘附性及抗压强度，固砂体抗压强度达200kPa以上，所灌裂缝不易产生回渗现象，起到防渗堵漏的作用，本专利技术操作工艺简易，所使用原料皆为市售品，容易获得，操作简单，在建筑物的防渗堵漏领域具有广阔的应用前景。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高分子注浆堵漏材料，包括主料A和固化剂B，所述主料A为N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少两种、以及促进剂的混合物，所述固化剂B为过硫酸铵、过硫酸钾、三羟甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二钠中的至少两种。为了满足毛细孔高强度注浆的要求，本申请研究发现：采用N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少两种互混，固化后形成的高分子凝胶体具有良好的粘附性及抗压强度，所灌裂缝不易产生回渗现象，起到防渗堵漏的作用。与有机促进剂相比，采用亚硫酸盐作为促进剂不仅毒性小、而且能够有效地提高固砂体强度和抗挤出性能，因此，在一些实施例中，所述促进剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种，提高了操作安全性的同时，注浆材料对附着物的粘度、固砂体强度和抗挤出性能都得到了有效地增强。在一些实施例中，所述N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的总份数为50～65份、所述促进剂份数为1-1.5份。其中，N,N-二甲基丙烯酰胺为主单体、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，交联剂占主单体质量分数为2.0-6.0％；如交联剂组分用量过多，交联度高、浆液粘度偏大，难于注浆；如交联剂组分用量过低、形成的凝胶交联度低、形成的固砂体抗压强度、不利于封堵漏水。在一些实施例中，所述N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的总份数为51.8～62份。在一些实施例中，所述组分A(即：主料A)与组分B(即：固化剂B)的质量比为50～65：3～5，如组分B用量过少，引发速度慢，凝胶时间长；如组分B用量过多，引发速度慢快，凝胶时间短；两种情况都不能满足实际注浆工况对凝胶时间的要求，因此，需控制组分A与组分B的质量比。在一些实施例中，所述组分A与组分B的质量比为52.8～63.5：3～3.7。本专利技术还提供了一种高分子注浆堵漏材料的制备方法，包括：1)主料A的制备：将主料A中的固体原料溶解到水中，混合均匀后，再向其加入主料A中的液体原料，混合均匀，即得主料A溶液；2)固化剂B的制备将过硫酸铵、过硫酸钾、三羟甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二钠中的至少两种溶解到水中，混合均匀，即得固化剂B溶液。在一些实施例中，所述混合方法为机械搅拌，转速为200-1000r/min，搅拌时间为30-60min。本专利技术还提供了一种高分子注浆堵漏材料的使用方法，将主料A和固化剂B的溶液混合后，注入建筑物细微裂缝处，常温下固化，即可。本专利技术还提供了任一上述的高分子注浆堵漏材料在建筑物、道路、桥梁、或地下工程防渗堵漏中的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子注浆堵漏材料，其特征在于，包括主料A和固化剂B，所述主料A为N,N‑二甲基丙烯酰胺、N‑羟甲基丙烯酰胺、N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少两种、以及促进剂的混合物，所述固化剂B为过硫酸铵、过硫酸钾、三羟甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二钠中的至少两种。

【技术特征摘要】
1.一种高分子注浆堵漏材料，其特征在于，包括主料A和固化剂B，所述主料A为N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少两种、以及促进剂的混合物，所述固化剂B为过硫酸铵、过硫酸钾、三羟甲基氨基甲烷、乙二胺四乙酸二钠中的至少两种。2.如权利要求1所述的高分子注浆堵漏材料，其特征在于，所述促进剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的至少一种。3.如权利要求1所述的高分子注浆堵漏材料，其特征在于，所述N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的总份数为50～65份、所述促进剂份数为1-1.5份。4.如权利要求3所述的高分子注浆堵漏材料，其特征在于，所述N,N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的总份数为51.8～62份。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树林，陶绪泉，王睿，
申请(专利权)人：山东省建筑科学研究院，聊城大学，
类型：发明
国别省市：山东,37