[发明专利]一种高触变性水下环氧灌浆材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高触变性水下环氧灌浆材料，包括以下质量份数的成分组成：环氧树脂100份，稀释剂20‑30份，DMP‑30促进剂3‑8份，立德粉10‑20份，生石灰10‑20份，水泥6‑12份，邻苯二甲酸二丁酯6‑10份，有机硅烷偶联剂3‑6份，改性聚脲触变剂1‑5份，气相二氧化硅0.1‑3份，酚醛胺类固化剂30‑40份。本发明通过引入改性聚脲，与气相二氧化硅复配为复合触变剂，可显著改善灌浆体系的流变性，在较低添加量时获得高的触变性能，最大程度降低外加触变剂对环氧浆材固化物强度性能的影响。

技术领域

本发明涉及水下环氧粘结剂领域，具体涉及一种高触变性水下环氧灌浆材料及其制备方法。

背景技术

水下修复技术在对水下混凝土建筑物的损坏的修补起到极其重要的作用，而修复材料是水下修复技术中至关重要的一环。在一些诸如大坝、隧道等水下建筑物中，由于施工不规范或者运营维护不当，加上河水或者海水的常年冲蚀侵蚀，由此而引起的混凝土缺陷现象非常普遍。混凝土的缺陷会降低混凝土的强度，缩短其使用寿命，情况严重的可导致水下建筑损毁，给人民的生命财产安全造成巨大威胁，因此对于混凝土水下缺陷的修补就显得非常重要。

环氧灌浆材料是较为常用的化学灌浆材料，一般由A，B两组分制成，A组分是由环氧树脂和稀释剂组成，B组分一般为水下固化体系，由于环氧树脂具有内聚力较强，分子结构致密，固化收缩率低，内应力小，不易开裂，粘结性能强的特点，使得环氧树脂化学灌浆材料广泛地应用到水利工程防渗堵漏、补强加固等实际工程中。然而环氧浆材虽然拥有很多优良的性能，但其触变性能较差，而水下灌注材料要求一定的触变性能，以便于进行水下压力灌注，提高可施工性能，同时兼顾有一定的流动性以保证流径。

当前多以气相二氧化硅、有机膨润土或纳米碳酸钙作为触变剂以调节稠度，但普遍掺量较高，且对触变性能的改善也较为有限。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高触变性水下环氧灌浆材料及其制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种高触变性水下环氧灌浆材料，包括以下质量份数的成分组成：环氧树脂100份，稀释剂20-30份，DMP-30促进剂3-8份，立德粉10-20份，生石灰10-20份，水泥6-12份，邻苯二甲酸二丁酯6-10份，有机硅烷偶联剂3-6份，改性聚脲触变剂1-5份，气相二氧化硅0.1-3份，酚醛胺类固化剂30-40份，所述立德粉、生石灰与水泥的粒度不大于300目筛孔。

优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂或其组合，更优选为E44、E51或E54环氧树脂。

优选的，所述稀释剂为低粘度的缩水甘油醚类稀释剂，为丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。

优选的，所述气相二氧化硅为脲基嘧啶酮接枝改性的气相二氧化硅。

优选的，所述脲基嘧啶酮接枝改性的气相二氧化硅的制备方法包括以下步骤：

(1)气相二氧化硅的表面改性

将气相二氧化硅粒子分散在N-甲基吡咯烷酮中，液固比在30-50mL/g，溶液升温至70-75℃，在氮气保护气氛下，逐滴滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的N-甲基吡咯烷酮溶液，浓度0.3mol/L，滴加量为4-5mL/gSiO₂，滴加完毕后保温反应1-2h，滤出产物，分别以N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇洗涤，干燥，得到产物A；

(2)脲基嘧啶酮改性前体制备