混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料

混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料介绍了用于修补混凝土的环氧树脂灌浆材料行业标准及其编制说明。为了保证环氧树脂灌浆材料使用后的防渗漏补强性能，标准中规定了浆液的密度、初始黏度与可操作时间，同时规定了浆液固化后的固化物性能，以及抗压、抗拉、拉伸剪切与粘结强度、抗渗压力与渗透压力比等指标及其相应的试验方法。1制订标准的目的经国家发展和改革委员会批准，JC／Tl041—2007《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材米斗》行业标准已于2007年11月1日正式实施。混凝土裂缝是建筑与基础设施中较普遍、常见的病害之一，尤其是渗水的混凝土裂缝，严重影响工程结构的耐久性与使用寿命。环氧树脂灌浆材料是在水工与地下防水工程中使用量最多的一种化学灌浆材料，具有黏度低、渗透性好、机械强度高等优点，在工程中用于修补混凝土裂缝可以发挥其防渗补强的功能，提高结构的耐久性，延长其使用寿命。采用环氧树脂灌浆材料修补混凝土裂缝已有几十年的历史，国内外已有许多企业生产系列环氧树脂灌浆材料，应用技术也趋于成熟。三峡大坝、青海龙羊峡、小浪底工程、上海地铁、广州珠江隧道等大型水利工程与地下防水工程均成功地使用环氧树脂灌浆材料对混凝土裂缝进行修补，取得了良好的防渗补强效果。但目前国内还没有统一的环氧树脂灌浆材料产品标准，影响其推广使用。虽然一些生产厂制定了企业标准，在检验与控制产品质量，保证混凝土裂缝处理工程质量中发挥了积极作用。但各生产厂的企业标准技术指标少，试验方法不统一，而且受地域性影响，不利于产品在更大范围内的推广使用。因此，在全国范围内统一技术指标与试验方法、制定混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料行业标准就非常必要。2标准制定过程根据国家发展和改革委员会发改办工业【2005】739号文《2005年行业标准项目计划的通知》，《混凝土衬砌裂缝注浆用环氧树脂浆材》行业标准由建筑材料工业技术监督研究中心、长江水利委员会长江科学院、上海地铁咨询监理科技有限公司等负责组织有关生产企业、科研设计机构、施工企业与使用单位等参加起草。2005年5月28～29日，在武汉召开了第一次行业标准工作会议。在会上交流了混凝土裂缝注浆用环氧树脂灌浆材的生产与应用情况，讨论了标准的内容，制定了工作方案，安排了进度，成立了标准起草小组，落实了分工。标准的试验验证工作由长江科学院与中国建筑材料检验认证中心负责进行。生产环氧树脂灌浆材料的企业将同一个样品一分为二，同时送这两个单位按规定的试验方法进行平行试验。2006年3月24～25日在长沙召开了第二次行业标准工作会议。在会上交流了试验验证结果，并起草了《?昆凝土裂缝注浆用环氧树脂灌浆材》行业标准征求意见稿与编制说明。会后，发至全国有关生产企业、科研设计、质检机构与施工部门广泛征求意见，并针对第一阶段试验验证中发现的问题，修改了有关的试验方法，进行了第二阶段的补充试验。2006年8月21～22日，在河北秦皇岛北戴河召开了第三次行业标准工作会议，根据标准征求意见稿返回的意见与第二阶段补充试验结果，修改了标准征求意见稿及编制说明，起草了标准送审稿等有关文件。2006年12月21～22日，全国水泥制品标准化技术委员会在南京召开二届四次会议，审查通过了《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》行业标准。根据审查会的意见，标准起草小组进行了研究修改，起草了标准报批稿等有关文件，报国家发展和改革委员会审批。国家发改委2007年第32号公告批准颁布了JC／T1041--2007《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》行业标准。3标准编制依据目前还没有查到有关混凝土裂缝修补用的环氧树脂灌浆材料产品的国外标准，国内有些生产企业有企业标准。此次制定标准的依据是：(1)总结了几十年来生产与使用环氧树脂灌浆材料修补混凝土裂缝的实践经验和科学研究的成果；(2)根据工程使用要求与试验验证结果，参考了生产企业的企业标准和相关的技术资料；(3)在试验方法上采用了现行的国家标准和行业标准，以保证标准中技术指标的准确性、科学性与可比性。4标准内容与编制说明4．1标准名称下达计划的标准名称为《『昆凝土衬砌裂缝注浆用环氧树脂灌浆材》。后来经充分讨论，根据环氧树脂浆材的生产与应用情况，达成共识，删除“衬砌”，标准名称改为《?昆凝土裂缝注浆用环氧树脂浆材》，以扩大标准的适用范围。标准征求意见过程中，根据返回的意见，将“注浆”改为目前通用的“灌浆”。最后上报时，标准名称为《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》。4．2适用范围标准适用于工厂生产作为商品在市场上销售的用于修补混凝土裂缝的环氧树脂灌浆材料，而不适用于工地现场自行配制的用于混凝土裂缝修补的环氧树脂灌浆材料。4．3术语和定义(1)环氧树脂灌浆材料：指以环氧树脂为主，加入固化剂、稀释剂、增韧剂等组分所形成的A、B双组分商品灌浆材料。A组分是以环氧树脂为主的体系，B组分为固化体系。(2)可操作时间：从环氧树脂灌浆材料浆液2组分混合起，用旋转黏度计测定其黏度并开始计时，当黏度到达200mPa·S时，从混合至此时所经历的时间间隔为可操作时间。(3)浆液性能：指环氧树脂灌浆材料浆液、密度和可操作时间。4,4分类不同企业生产的环氧树脂灌浆材料初始黏度和固化物力学性能有很大差别。本标准按初始黏度把产品分为低黏度型(L)和普通型(N)，按固化物力学性能分为I、II2个等级。4．5一般要求环氧树脂灌浆材料不仅要满足工程修补的使用要求，而且应满足环保和安全使用的要求。本标准原则上规定：该产品“不应对人体、生物与环境造成有害的影响，所涉及与使用有关的安全与环保要求，应符合我国相关标准和规范的要求”。同时，制定了附录A(规范性附录)《劳动安全与环境保护》，以引起警示。目前国产低黏度环氧树脂灌浆材料中一般掺有中等毒性的糠醛和基本无毒的丙酮作为活性稀释剂。今后，为符合环保要求，可用糠醛转化物来生产灌浆材料。生产企业应加强研发，使产品朝此方向发展。4．6技术要求(1)外观：A、B组分均匀、无分层，因为这是体现灌浆材料质量稳定性、评定其贮存后性能变化最直观的表现。(2)物理力学性能：环氧树脂灌浆材料浆液性能应符合表1的规定。浆液密度以规定温度下单位体积的质量表示，是计算混凝土灌入量的依据。国内外环氧树脂灌浆材料浆液密度均大于1．00g／m3，所以本标准规定浆液密度应大于1．00g/cm3。初始黏度是流体内部阻碍其相对流动的一种特性。从一定意义上讲，黏度越小，流动越快，是影响浆液可灌性的重要指标。试验验证表明，国内大多数生产企业的浆液初始黏度小于30mPa·S。综合国内外技术资料与试验结果，本标准规定L型初始黏度应小于30mPa·S，N型应小于200mPa·S。国内22个试样的试验结果中，12个属于L型，10个属于N型。对于初始黏度大于200mPa·S的产品，其它性能指标均符合本标准的，亦可与用户协商使用，并在商品订购合同中注明。(3)可操作时间：环氧树脂浆液的反应是逐步聚合反应，浆液的黏度随时间的延长增大，从而使可灌性降低。因此，必须测定浆液的可操作时间。经对部分生产企业提供的产品试验验证结果表明(见图1)，可操作时间均符合标准的规定。环氧树脂灌浆材料固化物性能应符合表2规定。(4)抗压强度、抗拉强度和拉伸剪切强度：作为补强加固，环氧树脂浆液固化后其抗压强度、抗拉强度必须分别大于混凝土的抗压强度和抗拉强度。拉伸剪切强度是指胶接件在单位面积上所能承受平行于胶接面的最大负荷，是环氧树脂灌浆材料胶接性能的主要指标。本次试验验证时，各生产企业的样品的抗压、抗拉和拉伸剪切强度差~lJqk大。22个样品中，抗压强度：1个未达到标准要求，其余全部符合标准，其中13个达到I级，8个达到Ⅱ级。抗拉强度：5个未达到标准要求，其余全部符合标准，其中4个达到I级，13个达到Ⅱ级。拉伸剪切强度共进行了16个样品试验，1个未达到标准要求，其余全部符合标准，其中，8个达到I级，7个达到Ⅱ级。(5)粘接强度：不管混凝土裂缝是否干、湿，注入环氧树脂浆液必须与混凝土粘接牢固，浑然一体。因此，本标准规定了其干、湿粘接强度。从试验结果来看，22个样品中，干粘结强度：1个未达到标准要求，其余全部符合标准，其中8个达到I级，13个达到Ⅱ级。湿粘结强度16个样品中：2个未达到标准要求，其余全部符合标准，其中，5个达到I级；9个达到Ⅱ级。(6)抗渗性能：许多生产厂企业标准和产品说明书没有此项指标，但环氧树脂浆材除了良好的力学性能外，还应具有抗渗性能，满足混凝土防渗的要求。本标准规定：对于I级产品，抗渗压力≥1．0MPa，渗透压力比≥300％；1I级产品，抗渗压力≥1：2MPa，渗透压力比~400％。22个样品试验结果中，抗渗压力：1个样品未达到标准要求，其余全部符合标准，其中8个达到I级，13个达到Ⅱ级。渗透压力比全部达到标准要求，9个达到I级，13个达到Ⅱ级。通过长江水利委员会长江科学院和中国建筑材料检验认证中心2次对22个样品的试验验证，有14个样品符合标准规定，合格率为63．6％；不符合标准规定的有8个样品。不合格项为：外观B组分分层，抗拉强度、拉伸剪切强度等，而且是其中个别企业提供的样品。因此，只要适当调整原材料与配方，改进工艺，一些生产不合格产品的企业完全有能力生产符合标准要求的产品。所以说本标准在保证工程修补质量的前提下规定的技术要求在国内生产企业是基本可行的。4．7试验方法(1)外观：用目视分别观察A、B组分是否均匀，有无分层现象。(2)浆液密度：按GB／T133541992{~态胶粘剂密度测定方法重量杯，测定浆液A、B组分混合后的密度。(3)浆液黏度：按GB／T2794—1995《胶粘剂黏度测定方法(旋转黏度计法)》，测定浆液A、B组分混合后的初始黏度。(4)浆液可操作时问：从浆液A、B组分混合起，按GB／T27941995，测定其可操作时间，精确到5min。(5)抗压强度：按GB／T2569--1995《树脂浇铸体压缩试验方法》进行。(6)拉伸剪切强度：按GB／T7124—1986《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法》进行。(7)抗拉强度：按GB／T25681995《树脂浇铸体拉伸试验方法》进行。(8)粘结强度：参照DUT51502001《水工混凝土试验规程》与GB／T16777--19971建筑防水涂料试验方法》进行。(9)抗渗性能：按GB184452001《水泥渗透结晶型防水材料》中相关试验方法进行。4．8检验规则(1)检验分类：产品检验分出厂检验与型式检验出厂检验项目包括：外观、初始黏度、可操作时间、抗压强度和抗拉强度。型式检验项目包括标准第六章技术要求中的所有规定。(2)组批：同一类型、同一等级的10t为一批，不足10t时亦可作为一批。(3)抽样：试样应随机抽取。抽取按A、B组分分别充分混合，每批抽取不小于8。一份用作试验；一份密封保存3个月备用。(4)判定：经检验环氧树脂灌浆材料产品的各项试验结果均符合标准规定时判为合格。若其中有一项性能不符合标准规定允许对该项进行复验。5贯彻实施标准的措施为了贯彻实施标准，使其真正在保证产品质量与工程质量中发挥