定义和核心定位环氧水下灌浆材料
环氧水下灌浆材料是一种特殊的环氧树脂基灌浆材料,专门用于水下和潮湿的环境。它是以环氧树脂为核心基料,通过添加水下专用固化剂、增韧填料和抗分散剂来优化的。其核心定位是解决水下结构加固、修复、防渗等工程问题,在水下环境中保持稳定的灌浆性能和长期耐久性。
性能特点的主要特点
1. 水下自流平和高填充:具有优异的流动性(流动性)≥300毫米)可以通过自重渗透到水下结构的细小裂缝、孔隙和松散层,实现全空间填充,特别适用于水下混凝土蜂窝、空洞和旧结构的修复场景。
2. 水下固化和早强性能:采用水下专用固化剂(如改性胺),固化反应可在水下快速启动。在25℃环境下,初凝时间约为2-6小时,设计强度的30%-50%可在24小时内达到,抗压强度可达3天。≥50MPa(远远超过水泥基水下材料的强度水平),满足工程快速恢复使用的需要。
3. 强附着力和抗剥离性:与水下混凝土、钢铁、岩石等基材的附着力≥1.5MPa(浸水7天后仍然存在≥1.0MPa),接口粘结牢固,不易出现空鼓、脱落现象,能有效抵抗水流冲刷、温度变化等带来的粘结失效风险。
4. 优良的耐水性和抗渗性:固化后形成致密的环氧树脂网络结构,吸水率高≤抗渗性等级0.1%≥P12,可以长期承受水压(≤1.0MPa)作用,有效防止水分和腐蚀介质(如海水、地下水)的渗透,保护水下结构免受侵蚀。
5. 高韧性和时效稳定性:添加增韧剂(如橡胶颗粒、聚醚多元醇),固化后材料韧性明显提高(断裂伸长率≥5%),可解动设备传递的振动荷载,避免脆性断裂;同时具有低蠕变特性(下半年受压时蠕变≤1.0×10⁻³mm/mm),长时间使用不易变形。
6. 耐腐蚀性和耐久性:能承受酸、碱、盐、油等化学介质的长期侵蚀(如海水中的Cl)⁻、酸碱溶液在环境中),耐盐雾腐蚀寿命≥20年来,水下结构加固适用于海洋工程、码头等恶劣环境。
典型的应用场景
1. 水下结构加固:用于修复和增强水下桥墩、桩基、大坝面板等承重结构的裂缝,通过填充裂缝来增强结构的整体性,延长水下结构的使用寿命。
2. 海洋工程维护:适用于水下支撑结构、海底管道接头密封、码头桩基防渗等场景。海上石油钻井平台,抵御海水腐蚀和波浪冲击,确保海洋工程的运行。
3. 水库和堤坝防渗:针对水库、堤坝等水下建筑物的渗漏问题,通过灌浆填充孔隙,形成连续的防渗窗帘,减少渗漏,提高堤坝的防渗性能。
4. 水下设备基础灌浆:用于水下泵站、压缩机、球磨机等设备的二次灌浆,基础支撑稳定,防止设备因振动下沉或偏移而适应水下潮湿环境。
重点施工工艺要点
1. 基层预处理:彻底清除施工表面的疏松层、油污、苔藓等杂质,使用高压水枪(压力≥0.5MPa)冲洗干净晾干;凿毛混凝土基层(露出新鲜骨料),磨出厚度25毫米的倒角,增强灌浆材料与基层的附着力。
2. 模板支架:使用钢模或木模,在模板内侧涂抹油脂、蜡或粘贴PVC胶带(厚度)≥0.1mm),便于后续脱模;模板要安装牢固,接缝要用止水胶带密封,防止灌浆材料从缝隙中流失。
3. 材料配制:严格按照产品说明书的配合比例(通常为A):B:C=1:3:称量环氧树脂(A组分),重量比、固化剂(B组分)、填料(C组份);首先将B组分倒入搅拌桶中,边搅拌边慢慢加入C组分(低速15-20rpm,搅拌5分钟),然后加入A组分(中速200-250rpm,搅拌3分钟),保证混合均匀(无气泡、无分层)。
4. 灌浆施工:采用“自重法”或“高漏斗法”灌浆(灌浆距离>使用高位漏斗1.5m,用重力压差辅助灌浆);灌浆时从一侧开始,慢慢倒入,避免空气滞留(模板可以轻轻挤压,但严禁震动);如果灌浆体积超过1.88米,则单次灌浆厚度控制在25-100mm之间。m×1.8m×150mm,需要设置伸缩缝(用泡沫板预留,终凝后去除并密封)。
5. 固化养护:避免水流冲刷、剧烈振动或荷载在常温(20-25℃)下灌浆后24小时内施加;自然养护7天,期间保持施工表面湿润(可用湿布覆盖,喷雾状水等)。);冬季施工(温度)<5℃时,应采取保温措施(如覆盖岩棉被、加热灯),延长固化时间。
6. 质量检验:固化后采用敲击法(用锤子敲击灌浆层,声音清脆致密,沉闷为空鼓)、超声(检测灌浆层密度,波速)≥4000m/s合格)和钻芯取样方法(检测抗压强度和抗渗性能,符合设计要求)进行质量检验,不合格部位应及时整改。
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