工程案例
業務范圍
化學灌漿在建筑防水堵漏工程中的應用
發布時間：2014-08-09
化學灌漿是建筑防水堵漏手段之一。性能優良的化學灌漿材料和合理可行的施工灌漿方法是化學灌漿防水堵漏得以實現的關鍵所在。1 幾種化學灌漿材料簡介
1．1 水泥—水玻璃漿材
該材料固結強度為0.5～15MPa，固結率為98%～100%，凝膠時間30～120s。具有成本低、適應性好，尤其適合突發性漏水、泥、砂的整治，漿液充填率又高，濕條件耐久性好等優點。其漿液特點如下：①漿液凝膠時間可準確地控制在幾秒至幾十分鐘范圍內；②結石體抗壓強度可達10～20MPa；③結石率為100%；④結石體滲透系數為
1．2 中化—656（丙烯酸鹽類）漿材
該材料廣泛用于各種混凝土的滲漏水、油的堵截。具有漿液起始粘度低，可灌性能好，固化時間可任意調節兩秒至十幾分鐘，甚至數小時等優點。固結體抗滲性k＜10-8cm/s，抗擠出強度35kg/cm2；固砂體抗壓強度3～8kg/cm2，漿液起始粘度η（25℃）1.2～1.6cp。該漿材榮獲全國科學大會獎。
1．3 改性環氧樹脂漿材
該材料具有廣泛的應用范圍，價格較便宜，強度、粘度、固化時間可調節，材料力學性能良好。抗壓強度為700～1200kg/cm2，抗張強度為70～300kg/cm2，抗彎強度300～850kg/cm2，劈裂粘結強度干縫19～31kg/cm
2、有水縫13～19kg/cm2，漿材起始粘度η（25℃）6～150cp。該漿材榮獲全國科學大會獎。
2 建筑工程防滲堵漏的工藝流程及效果檢測方法
2．1 工藝流程
（1） 查水：在潮濕和積水的地方排水及用棉紗吸擦干，尋找滲漏水的縫（伸縮縫、接觸分界縫、沉降縫、施工縫、應力縫、結構縫、后澆帶縫等），或漏水洞、漏水孔、混凝土體蜂窩、砂眼點面等漏水滲水部位。
（2） 鑿槽：在縫或點四周開鑿U型槽，一般槽深除去砂漿保護層外，還需深入混凝土體2～10cm；槽寬度原則上把松軟漏水的混凝土清除為止，常規槽（點）寬度5.0～30cm。
（3） 清洗：把新槽內的殘渣清除，并用干棉紗擦干凈，不能留下粉砂和積水。
（4） 埋管：在漏水孔口洞位置上垂直放置一定長度的鋁管，其周圍再放置小碎石或棉紗，再用水泥—水玻璃埋管封槽，最后用外加劑防水混凝土砂漿蓋面抹平封頂。
（5） 灌漿：按工程需要調節好粘度、硬度、固化時間等指標，用手壓泵把漿材從灌漿嘴壓注入被灌體。
（6） 封孔：對達到灌漿要求的灌漿管，需要切除高出基面的鋁管，并用老虎鉗夾閉管口，再進行表面修復處理。
2．2 效果檢測方法
（1）套管蓋帽檢查法。在埋好鋁管約12小時后，用膠管套蓋在鋁管上，再用小鐵線扎緊膠管進行封水，即可檢查埋管質量效果。
（2）感覺檢查法。在灌完漿24小時后，可用肉眼觀察或手觸摸灌體干爽情況，即可定性檢查灌漿質量效果。
3 化學灌漿在建筑防水堵漏工程中的綜合應用
3．1 廣州市南方劇院假山池涌水化學灌漿堵漏處理
該工程位于西湖路與教育路十字路口。由于觀賞花園中假山池底面低于地表1.00m，造成多個點狀分布的涌水泉眼，積水較多，影響周圍環境。受院方的委托，采用中化—656堵水，以保證假山池底干燥。
中化—656是一種以丙烯酰胺為主劑，甲撐雙丙烯酰胺為交聯劑，配以其它材料組成的化學灌漿材料。各組分的水溶性很好，是一種無色透明的真溶液，粘度很低，接近于水，可以注入極細微的孔隙中。水溶液在氧化—還原引發體系的作用下，能夠迅速聚合形成具有體型高分子結構，富有彈性，不溶于水及一般溶劑的硬性凝膠。這種硬性連續的凝膠可以封閉水在土、砂空隙或巖石細裂隙間的通道，阻止水的通過，并把松散的土、砂粘結在一起，從而起到防滲堵水和加固的雙重作用。
通常丙烯酰胺灌漿材料是一種濃度為5%～30%的水溶液。這種漿液性質穩定，兩組分單獨存放可以長時間保存。如漿液中加入鐵氰化鉀后，可以推遲起始凝聚時間，減緩聚合速度，用量很少即有明顯效果。計量甲、乙液組分和漿液的溶器不要共用，否則可能改變漿液性能，甚至報廢。
根據現場調查情況（包括注漿目的、灌漿部位的土質、水流、水質、溫度、壓力及原料質量等）確定配方（主要是漿液濃度、凝膠時間和漿液用量），再依現場資料在實驗室進行配方試驗確定。本工程漿液濃度一般用10%（丙烯酰胺和N，N′—甲撐雙丙烯酰胺的比例固定在95∶5，改變濃度時只改變它們在水中的總含量），如特殊情況可適當考慮改變漿液濃度。對個別涌水流量大的泉眼點，為克服地下水對漿液的稀釋作用，需提高漿液濃度至12%～15%，甚至提高到20%；相反，在細裂縫點中，由于含有飽和水而進漿量極少，這些水足以稀釋漿液，因此，也需提高濃度至12%，特別細微的裂縫點要提高濃度至15%。漿液分批配制，兩液雙組分最好按1∶1配比灌注，一邊配比混合，一邊灌漿施工，流水作業效果更佳。
經隨機取樣檢查，丙烯酰胺濃度為10%的凝膠固砂體抗壓強度有0.2～0.8MPa，能承受較大的靜水壓力，抗滲性好，滲透系數為2×10-10cm/s。雖然漿液原料和配好的漿液均有一定毒性，在凝膠前對人體有害，對金屬也有腐蝕性，溶出的金屬離子還對漿液性能有影響，但凝膠后基本無害。同時，由于濃度高于5%（＜5%無法凝膠）的漿液凝固時形成半透明狀態的凝膠，不溶于水、煤油和汽油等溶劑（目前尚未發現溶解這種凝膠的溶劑）；不被稀酸、氣體、菌類侵蝕；凝膠干后遇水可以重新溶脹，因此，可認為是半永久性材料，放心使用，質量有保證，耐老化性強。
3．2 廣州市百花香料廠主廠房屋面梁板漏水化學灌漿防滲處理
該工程位于芳村，由于多種原因，屋面梁板出現多條裂縫，局部還有蜂窩點。遇雨天就滲漏水，還會風化腐蝕鋼筋影響建筑結構承載力。受廠方的委托，采用化學灌漿進行防滲補強處理。
環氧樹脂具有強度高、粘結力強、穩定性好及可在室溫固化等一系列優點，廣泛用于電絕緣材料、增強塑料、涂料、粘合劑及電子灌封材料等方面。一般采用雙酚A型環氧樹脂，大多數情況下使用E—44（6101）環氧樹脂，用脂肪胺或改性胺如T31等為固化劑。由于通常的環氧樹脂粘度均在2000厘泊以上，需加入適當的稀釋劑才能把漿液灌入細小縫隙。同時，由于環氧樹脂固化后性質較脆等原因，通常還加入增韌劑、促進劑以及表面活性劑等，以適應各種各樣的情況，這就是研制和使用改性環氧樹脂灌漿材料的原故。在特種巖土工程中，可在環氧樹脂中加入各種特殊助劑，使漿液具有高滲透性、浸潤性等性能，以適應特殊場合的灌漿需要。
本工程選用FYZ材料，糠醛、丙酮稀釋體系。由于糠醛和丙酮均具有較低的粘度，加入環氧中可以使漿液具有可灌性好，可在含水裂縫中灌注，價格又便宜等優點。糠醛、丙酮在加入固化劑后形成酮亞胺緩慢地固化環氧樹脂，游離的糠醛和丙酮也逐漸生成它們的低聚物，最后成為呋喃樹脂，因此，漿液固化后為復合體系，并具有以下幾個特點：①強度高，抗壓強度達60kg/cm2以上；抗張強度達70kg/cm2以上；抗彎強度達250kg/cm2以上。②粘結力強，具有良好的粘結力，尤其是對混凝土，其干縫粘結強度達17kg/cm2以上，濕縫粘結強度達12kg/cm2以上。③具有良好的抗腐蝕性和抗老化能力。④固結體具有良好的抗滲透性能。
該工程的施工程序是：
（1） 清縫：打掉批擋保護層，直到結構層。
（2） 刷縫、吹縫：用鋼絲刷刷掉松動的碎塊和粉土，并用高壓吹風機（器）吹掉粉塵埃。
（3） 打基液；用1∶1的FYZ進行滲透處理。
（4） 埋灌漿盒：用1∶1.75的FYZ進行埋灌漿盒，一般埋在頂面，每米3個左右。對個別厚梁需雙面灌漿，即在底面多埋一次灌漿盒，并與頂面上埋的盒錯開位置構成穿插加密狀，利于均勻灌漿。
（5） 封縫：用1∶1.75的FYZ進行封縫，如底板面有縫的還需多封一面縫。一般每條縫留2～3個排氣、排水小眼（0.5～1.0cm），利于誘導灌漿。
（6） 灌漿：用FYZ進行灌漿。固化劑選用二乙烯三胺或乙二胺，約占主劑的5%～16%，而個別特別細微的裂縫，需使用滲透性更好的FEZ漿材機械灌注（FEZ其它性能基本與FYZ材料相同）。遇較大的裂縫，采用人工送漿自由滲漏漿液施工即可。
經過幾年來的連續觀測，證實改性環氧樹脂材料性能穩定，防水效果良好。
3．3 廣州市新大地賓館地下室歌舞廳頂板滲漏化學灌漿止水處理
該工程受街邊電纜溝降雨積水和賓館正門澆灌花草水的影響，地下室歌舞廳頂板混凝土出現間歇性漏水，呈點狀和線狀分布。受業主的委托，采用化學灌漿進行補救處理。
首先，對漏水部位的松軟混凝土進行全面剝離清除，然后，在個別漏水量大的點開鑿直徑3～5cm、深5～8cm的楔形孔（槽），把進漿管一頭置于楔形孔中，管底留空0.5～1.0cm，周圍再放些碎石或棉紗，利于漿液擴散。進漿管長度根據實際情況而定，一般為8～30cm，但進漿管口一定要對準出水口孔洞部位（點），使水引入管中流出，而管的周圍用速凝劑混干水泥粉（一般為水泥—水玻璃）砂封堵，并用手指或手掌壓砂漿，使被埋管周圍不再有滲水。在埋管封孔（縫）第二天即可頂壓中化—656注漿，以達到止水的目的。
其次，在滲水的范圍內，用改性環氧樹脂涂刷1～2遍，厚度1.00～1.50mm，待它基本干爽后，再用水泥—水玻璃作最后一道防水層兼作保護層。
最后，尚需進行兩條裂縫樓面灌漿處理。其中一條細的裂縫直接用改性環氧樹脂混干水泥粉埋管和封縫，不用開鑿U型或V型槽，待水泥改性環氧漿干后，才用齒輪泵或手壓泵注漿，爾后2～3天即可表面修復交付使用；而另一條較大的裂縫可用水泥砂漿渠形圍縫，渠寬1～2cm，用于積蓄漿液進行滲透灌漿（用稀漿）。對難進漿段，則先用丙酮滲透開路。一般混合漿液有五六成干后，即用干水泥粉混合剩余漿液與圍渠的水泥砂漿一起用灰刀鏟除，以免干后表面清理時拖帶出縫內漿液固結體。然后，再用小灰刀（寬1cm）做縫表面補充加強壓漿修復處理。1～2天后即可交付使用。
4 結 語
化學灌漿具有簡單、快速、價低及有效等諸多優點。不同的灌漿防水堵漏止水工程，其施工方案也需各有側重。一般原則如下：
（1） 鋁管直徑d＝1cm，埋管根底部用棉紗纏成喇叭頭至直徑2～3cm為宜，鋁管頭高出基面3～5cm即可。
（2） 漿液固化時間為1′30″左右，以每點直徑30～50cm計算，每根管（點）用漿量為600～1000mL，灌漿終孔壓力≤2kg/cm2為宜。
（3） 灌漿原則以先快速進漿，后慢速進漿；先低壓力，后高壓力的規律為佳。
（4） 施灌工藝是先灌漏水小的孔，后灌漏水大的孔；先灌外圍孔，后灌中間孔。
（5） 受降雨才滲漏水的工程，可用改性環氧樹脂施灌；長期有水的工程，則選用中化—656（丙烯酸鹽類）灌漿；而間歇性滲漏水的，可優選中化—656或改性環氧樹脂與水泥—水玻璃組合（復合）灌漿。
（6） 在自然環境中，有許多物質都直接或間接影響漿液的凝膠時間和凝膠強度，因此，必須根據土質和水質，按不同建筑工程和不同的漿材，選擇不同的漿液配方和灌漿工藝。
相關施工技術文章
-
2014-07-15鋼結構焊接殘余應力和焊接殘余變形 - 2014-08-05造型屋面的滲漏原因及治理
- 2014-07-15砼結構碳纖維補強加固施工工法
- 2014-08-09JS復合防水涂料的施工做法
- 2014-08-09多層纖維內增強聚氯乙烯防水卷材的研究
- 2014-08-05基礎地下室混凝土防水施工
- 2014-08-09排汽孔道的施工與注意事項
- 2014-08-05鋼結構防火涂料施工質量及驗收要求
- 2014-08-05公路巖質高邊坡的破壞類型及加固措施
- 2014-08-05高層建筑地下核心筒剪力墻結構施工質量問題