高滲透性環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料的改性及其滲透性能研究.pdf

1、灌漿作為一種重要的巖土工程施工技術(shù)，廣泛使用水利、巖土、交通、資源開(kāi)采等多種工程技術(shù)領(lǐng)域。灌漿材料和技術(shù)發(fā)展日新月異，但理論研究相對(duì)落后，目前仍然處于以工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)施工的階段，目前低滲性不良地質(zhì)體的化學(xué)灌漿還沒(méi)有完整的理論體系，浸潤(rùn)滲透能力的動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及化學(xué)灌漿材料漿液在固化過(guò)程中流變特性的變化，漿液浸潤(rùn)滲透效果，漿液的表面性能對(duì)界面結(jié)合能力的關(guān)系等都有待進(jìn)一步研究，這一切制約了對(duì)其進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。因此，通過(guò)改性來(lái)提高漿液

2、的浸潤(rùn)滲透能力，深入的研究漿液的滲透動(dòng)力學(xué)過(guò)程，分析漿液和被灌介質(zhì)的界面特性等，能夠更好的為化學(xué)漿液的配方設(shè)計(jì)和灌漿工藝的控制提供理論依據(jù)。
　　論文研究選取由長(zhǎng)江科學(xué)院生產(chǎn)的 CW環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料，通過(guò)對(duì) CW環(huán)氧樹(shù)脂漿液的流變特性和固化性能實(shí)驗(yàn)，分析漿液黏度的時(shí)變性和不同時(shí)間-溫度條件下的固化度的變化；選用表面活性劑440和104e對(duì)CW環(huán)氧樹(shù)脂漿液進(jìn)行改性，通過(guò)漿液的潤(rùn)濕性能和滲透性能實(shí)驗(yàn)，分析表面活性劑對(duì)漿液浸潤(rùn)滲透能力的

3、影響。得出如下結(jié)論：
　　(1) CW環(huán)氧樹(shù)脂漿液的黏度隨時(shí)間的變化符合指數(shù)函數(shù)變化規(guī)律。非等溫DSC法能夠用于CW環(huán)氧樹(shù)脂漿液的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，該模型能夠?qū)υ擉w系的固化反應(yīng)特性進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)于漿液的改性和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
　　(2)漿液的表面張力隨時(shí)間的變化而逐漸增大，黏度最小時(shí)的表面張力為漿液的最大表面張力值，表面張力的變化呈現(xiàn)先快速增長(zhǎng)后趨于穩(wěn)定的曲線，曲線穩(wěn)定時(shí)的表面張力為漿液的平衡表面張力。漿液在介質(zhì)上的接

4、觸角隨著時(shí)間的增長(zhǎng)不斷變大，黏度最小時(shí)的接觸角為漿液的最小接觸角，接觸角的數(shù)值越小，表明漿液的浸潤(rùn)滲透能力越強(qiáng)，接觸角的數(shù)值變化越慢，漿液的浸潤(rùn)滲透時(shí)間越長(zhǎng)。
　　(3)表面活性劑降低了漿液的表面張力和接觸角，但未改變變化趨勢(shì)，改性后的漿液提高了浸潤(rùn)滲透能力，具有更高的親和力值。在無(wú)水的土體中，表面活性劑增強(qiáng)了漿液對(duì)土體的潤(rùn)濕能力，使其滲透量增加；在飽和含水的土體中，表面活性劑提高了漿液的親和力，漿液能夠有效的驅(qū)趕水分子，從而更多