CN114752021B - 地下结构迎水面超快堵漏材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑用防水堵漏材料领域，涉及一种地下结构迎水面超快堵漏材料及其制备方法，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成；其中，改良型丙烯酸盐按照双组分配置，分别为：A组分包括：主剂A、催化剂C、水；B组分包括：引发剂B、水。本发明的地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。凝结时间适中，可满足泵送施工要求；颗粒细小，流动性能好，利于灌入细微裂缝；吸水膨胀性能好。

Description

地下结构迎水面超快堵漏材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑用防水堵漏材料，具体涉及一种地下建筑迎水面超快堵水材料制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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。

在地下建筑领域，由于产生裂缝而发生渗水现象是威胁地下工程安全的常见因素之一。因此，解决此问题的关键是如何有效的对混凝土裂缝进行封堵，尤其是深部裂缝。通过封堵深部裂缝，阻止地下水向中上部渗流，可以有效的解决渗水现象。目前常见的堵水材料有水泥-水玻璃、聚氨酯类、丙凝、改良型丙烯酸盐类。水泥-水玻璃的缺点是颗粒大，不能注入细小的裂缝，与混凝土界面的融合性较差。聚氨酯类分为油性聚氨酯和水性聚氨酯，油性聚氨酯中游离的TDI挥发性较强，它的蒸汽对人体的毒害较大，并且含有大量的有机溶剂，固化后固结体易收缩，从而导致再次渗漏。水性聚氨酯黏度较大，在混凝土表面的铺展力较差，且凝结时间难以调节。丙凝拥有低黏度和高渗透性能，能起到较好的封堵渗漏水的效果，但是丙烯酰胺是一种亲神经毒物，目前已被许多国家禁止使用。改良型丙烯酸盐的堵水更接近于同种材料的黏结，可控制固化时间，但缺点是唯一良溶剂只有水不溶于其他有机溶剂，不能够膨胀，在水流速度较快时材料分散过快，不宜凝固，堵漏效果不佳。

发明内容

为解决现有地下建筑堵水材料的不足，本发明提供一种地下建筑迎水面超快堵水材料，将所述复合堵水材料组分按照不同的比例进行配比以达到较好的堵水效果。并且该材料具有凝结时间快，吸水膨胀率高，粘结力强，不易开裂的特点。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成；其中，改良型丙烯酸盐按照双组分配置，分别为：A组分包括：主剂、催化剂；B组分为引发剂。

本发明以改良型丙烯酸盐为基质，辅以复合吸水树脂制备出一种地下建筑迎水面超快堵水材料，将材料注入深部裂缝，通过深部临时堵水，阻止渗水从深部向浅中层渗流，从而达到良好的防水作用，具有凝结时间快、吸水膨胀率高、粘结力强的优点。

本发明的第二个方面，提供了一种地下建筑迎水面超快堵水材料的制备方法，包括：

将A组分中的主剂和水混合均匀，再与催化剂混合均匀，得到A组分与水的混合物；

将水与B组分混合均匀，得到B组分与水的混合物；

将复合吸水树脂、B组分与水的混合物、同时加入到A组分与水的混合物中混合均匀，待其凝结，即得。

本发明的第三个方面，提供了上述的地下建筑迎水面超快堵水材料在地下建筑领域中的应用。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。凝结时间适中，可满足泵送施工要求；颗粒细小，流动性能好，利于灌入细微裂缝；吸水膨胀性能好。

(2)本发明提供了一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。由以上可知混合材料相比于单独改良型丙烯酸盐具有凝结时间短，粘结强度高的优点。

(3)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明不同实施例的凝结时间。

图2为本发明不同实施例的粘结强度。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

地下建筑迎水面超快堵水材料采用改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合材料。先将改良型丙烯酸盐按照双组份配制改良型丙烯酸盐注浆材料，其中A组分包含了主剂、催化剂，B组分包含了引发剂，两组分分别加入水中搅拌溶解。

其中所述的主剂为改良型丙烯酸盐水溶液；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵的一种；所述的催化剂为丙三醇、乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、三乙醇胺或四甲基乙二胺的一种。

在一些实施例中，主剂：引发剂＝5～7:1，其中，主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:4～6；复合吸水树脂：水＝1:120～140。

在一些实施例中，一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝5:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:4；复合吸水树脂：水＝1:120。

在一些实施例中，一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝5:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5；复合吸水树脂：水＝1:120。

在一些实施例中，一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝6:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5；复合吸水树脂：水＝1:120。

一种地下建筑迎水面超快堵水材料制备方法包括以下步骤：

步骤1：称量A、B两种组分和水，先将A组分中的主剂和一部分水混合，搅拌均匀，再将主剂和水的混合物与催化剂混合搅拌均匀。

步骤2：将剩余的水与B组分混合并搅拌均匀。

步骤3：将称量好的复合吸水树脂和B组分与水的混合物同时加入到A组分与水的混合物中并搅拌均匀，待其凝结。

本发明地下建筑迎水面超快堵水材料所采用的改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合材料。改良型丙烯酸盐采用双组份其中A组分包含了主剂、催化剂，B组分包含了引发剂。

本发明地下建筑迎水面超快堵水材料所采用的改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合材料。优选的是改良型丙烯酸盐主剂：引发剂＝5：1、主剂+引发剂：水＝1：5；其中主剂：催化剂＝1:10；复合吸水树脂：水＝1：120。

本发明地下建筑迎水面超快堵水材料所采用的改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合材料。称量A、B两种组分和水，先将A组分中的主剂和一部分水混合，搅拌均匀，再将主剂和水的混合物与催化剂混合搅拌均匀；将剩余的水与B组分混合并搅拌均匀；将称量好的复合吸水树脂和B组分与水的混合物同时加入到A组分与水的混合物中并搅拌均匀，待其凝结。

本发明地下建筑迎水面超快堵水材料所采用的改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合材料。将复合吸水树脂与携带液进行混合；以一定注入压力将混合液注入漏水层，复合吸水树脂吸水后迅速膨胀，从而封堵裂缝。

下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。

以下实施例中，主剂(改良型丙烯酸盐水溶液)的制备方法为：将浓度为30％的丙烯酸镁水溶液与硅烷偶联剂kh560(其中，硅烷偶联剂kh560的量为丙烯酸镁溶液的1％)混合均匀，再加入过硫酸铵溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(其中，过硫酸铵的加入量皆为丙烯酸镁溶液的1％、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为丙烯酸镁溶液的0.5％)均匀混合于混合溶液中，搅拌50min使反应完全，即得。

复合吸水树脂由80％的聚丙烯酸钠、20％的羟丙基甲基纤维素混合而成。

引发剂为过硫酸钾。

催化剂为丙三醇。

实施例1

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝5:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:4；复合吸水树脂：水＝1:120。

实施例2

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝7:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:6；复合吸水树脂：水＝1:120。

实施例3

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝5:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5；复合吸水树脂：水＝1:120。

实施例4

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝6:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:4；复合吸水树脂：水＝1:140。

实施例5

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝6:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5；复合吸水树脂：水＝1:120。

实施例6

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，主要由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。混合材料中各组分含量与其各组分之间的比值计算为：主剂：引发剂＝7:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5；复合吸水树脂：水＝1:100。

对比例1

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐单独制成。改良型丙烯酸盐中各组分含量与各组分之间的比值为：主剂：引发剂＝6:1，其中主剂：催化剂＝1:10；主剂+引发剂：水＝1:5。

对比例2

一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由复合吸水树脂单独制成。复合吸水树脂与水的比值为：复合吸水树脂：水＝1:100。

对制备的地下建筑迎水面超快堵水材料进行性能测试，结果如下。其中，所测性能包括：凝结时间、膨胀率、收缩率(实施例1、6)、粘结强度(实施例2、3、4、6、对比例1)。实施例1-6和对比例1的材料性能如下所示：

凝结时间：

实施例1为20s，实施例2为22s，实施例3为36s，实施例4为33s，实施例5为38s，实施例6为49s，对比例1为46s。

膨胀率：

1d膨胀率：实施例1为40.16％，实施例2为33.82％，实施例3为35.88％，实施例4为33.85％，实施例5为27.82％，实施例6为37.61％。

3d膨胀率：实施例1为57.48％，实施例2为47.79％，实施例3为52.67％，实施例4为41.54％，实施例5为46.62％，实施例6为65.81％。

5d膨胀率：实施例1为66.14％，实施例2为61.03％，实施例3为64.12％，实施例4为56.92％，实施例5为57.89％，实施例6为70.94％。对比例1为48.89％。

9d膨胀率：实施例1为74.02％，实施例2为73.53％，实施例3为83.97％，实施例4为70％，实施例5为72.18％，实施例6为91.45％。

11d膨胀率：实施例1为81.1％，实施例2为78.68％，实施例3为93.89％，实施例4为76.15％，实施例5为72.93％，实施例6为99.15％，对比例1为67.41％。

13d膨胀率：实施例1为82.68％，实施例2为83.82％，实施例3为102.29％，实施例4为80％，实施例5为79.7％，实施例6为110.26％，对比例1为71.85％。

17d膨胀率：实施例1为84.25％，实施例2为99.26％，实施例3为114.5％，实施例4为-100％，实施例5为88.72％，实施例6为119.66％。

收缩率：

4d收缩率：实施例1为43.8％，实施例5为46.51％。

13d收缩率：实施例1为70.8％，实施例5为79.84％。

粘结强度：

实施例2为12.75kPa，实施例3为35.625kPa，实施例4为13.75kPa，实施例6为19.375kPa，对比例1为22.5kPa。

由以上实施例和对比例知实施例1、3、5相比其他的实施例及对比例凝结时间较短，膨胀率高，粘结强度高。可作为优选方案使用。

由以上可知，本发明的地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。凝结时间适中，可满足泵送施工要求；颗粒细小，流动性能好，利于灌入细微裂缝；吸水膨胀性能好。

本发明一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。由以上可知混合材料相比于单独改良型丙烯酸盐具有凝结时间短，粘结强度高的优点。

本发明所测吸水膨胀率根据以下公式进行计算：

配置好的浆液形成凝胶后，取出固化物，切割成等分的三个试件，三个试件为一组。采用排水法来测量固化物体积，先用量筒内装入一定量的水，读取水的体积V，然后将凝胶体试件放入量筒中，测此时固化物和水的总体积V₀，V₀-V即为凝胶体的初始体积。

测完初始体积的试件浸泡在水中，采用上述提及方法定期测量固化物体积，直至固化物体积稳定(前后膨胀率增加量小于0.5％)，记此时的体积为V₁，所有测量精确至0.1ml。

由以上具体实施例可知，一种地下建筑迎水面超快堵水材料，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成。相比单独改良型丙烯酸盐凝结时间更短；单独复合吸水树脂制成的堵水材料结构松散，几乎没有粘结强度可言。由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成的堵水材料具有凝结时间短，粘结强度高的优点。

最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种地下结构迎水面超快堵漏材料，其特征在于，由改良型丙烯酸盐和复合吸水树脂混合组成；其中，改良型丙烯酸盐按照双组分配置，分别为：A组分包括：主剂和催化剂；B组分为引发剂；其中，主剂：引发剂=5:1，主剂：催化剂=1:10；主剂+引发剂：水=1:5；复合吸水树脂：水=1:120；

所述主剂的制备方法为：将浓度为30%的丙烯酸镁水溶液与硅烷偶联剂kh560混合均匀，所述硅烷偶联剂kh560的量为丙烯酸镁溶液的1%；再加入过硫酸铵溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺均匀混合于混合溶液中，搅拌50min使反应完全，即得；其中，所述过硫酸铵的加入量为丙烯酸镁溶液的1%，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为丙烯酸镁溶液的0.5%；

所述复合吸水树脂由80%的聚丙烯酸钠和20%的羟丙基甲基纤维素混合而成；

所述地下结构迎水面超快堵漏材料的制备方法包括：

将A组分中的主剂和水混合均匀，再与催化剂混合均匀，得到A组分与水的混合物；

将水与B组分混合均匀，得到B组分与水的混合物；

将复合吸水树脂、B组分与水的混合物同时加入到A组分与水的混合物中混合均匀，待其凝结，即得。

2.如权利要求1所述的地下结构迎水面超快堵漏材料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种。

3.如权利要求1所述的地下结构迎水面超快堵漏材料，其特征在于，所述催化剂为丙三醇、乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、三乙醇胺、四甲基乙二胺中的一种。

4.如权利要求1所述的地下结构迎水面超快堵漏材料的制备方法，其特征在于，包括：

将A组分中的主剂和水混合均匀，再与催化剂混合均匀，得到A组分与水的混合物；

将水与B组分混合均匀，得到B组分与水的混合物；

将复合吸水树脂、B组分与水的混合物同时加入到A组分与水的混合物中混合均匀，待其凝结，即得。

5.权利要求1-3任一项所述的地下结构迎水面超快堵漏材料在地下建筑领域中的应用。