以尿素、丙烯酸为主剂的注浆材料釥制造技术

本发明专利技术提供了应用于矿山、国防、建筑等工程领域中对地下水害的封堵、防渗以及松散、松软岩体的加固为目的的一种以尿素、丙烯酸为主剂的新型化学注浆材料。该注浆材料粘度极低，其纯浆体的固结强度大于１０Ｋｇ／ｃｍ＋［２］，并且根据实际工程的需要可配制成各种具有一定的固结强度和凝胶时间的注浆材料。由于本发明专利技术具有无毒性、无污染、货源广等特点，而且成本只有已有的丙烯酰胺注浆材料的１／５左右，因而具有广泛的推广价值。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于应用于矿山、建筑等工程领域的以防渗、加固为目的的一种化学注浆材料。理想的化学注浆材料除了应当满足实际工程的要求外，应具有货源广、无毒性、无污染以及适用范围广等特点。已有的各种注浆材料虽然具有其本身的特点和所适用的范围，但几乎每一种材料在具体的实际应用中都存在着不足之处。如水玻璃类注浆材料由于是在碱性范围内固结，因而固结后碱的析出将使固结物稀疏、降低强度，同时对于环境有污染。而聚氨脂类注浆材料尽管是防渗、加固工程的良好材料，但其成本较高、价格昂贵，因而还不能大规模用于注浆工程。另外，以纸浆废液为主剂的木质素溶液，虽然其成本较低，但其毒性很大，因而在使用范围上同样受到限制。目前较为广泛采用的丙烯酰胺注浆材料，其优点是粘度极低、凝胶时间短，因而具有较高的渗透能力。但这种材料剧毒，而且成本较高，其致命的弱点是该注浆材料的结石体强度较低，其纯浆体的固结强度仅为4～5kg/cm2。所以，丙烯酰胺注浆材料目前仅用于防渗工程。鉴于上述的各种注浆材料的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种成本低、无毒、无污染并能满足以防渗、加固工程所适用的新型化学注浆材料。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术提供一种以尿素和丙烯酸为主剂的注浆材料。该注浆材料含有尿素、丙烯酸、乙二胺、过硫酸铵及NN′-亚甲基双丙烯酰胺等成份，其配比组成见表1。表1中所示的各种成份中，尿素溶液的重量百分比浓度在30～50%范围内，其余成份为纯化学物质。&lt;表1&gt; 按照上述的以尿素和丙烯酸为主剂的注浆材料中，过硫酸铵和NN′-亚甲基双丙烯酰胺分别作为引发剂和交联剂，而乙二胺作为该注浆材料的促凝剂。过硫酸铵和NN′-亚甲基双丙烯酰胺的体积含量分别在2～3%为佳。根据乙二胺在整个配方中的含量可以加快或延缓化学反应的速度，亦即可以控制该注浆材料的凝胶时间。由于该注浆材料中乙二胺主要与丙烯酸发生化学反应，因而在注浆工艺中以采用双液注浆方法为佳，使两者在注浆过程中避免过早地起化学反应。若采用单液注浆方法应适当地降低乙二胺的含量，延缓注浆材料的凝胶时间。只有这样才能更有效地控制实际工程所需的该注浆材料的凝胶时间。本专利技术所提供的注浆材料，其凝胶体强度主要由尿素和丙烯酸的含量所决定。按照表1所述的配比，尿素与丙烯酸之间的体积比以(25～6)∶1为佳。这个比值的大小可直接反映出凝胶体强度的变化关系，并根据这种强度的变化可以设计出满足实际工程所要求的注浆方案。按照以上所述的本专利技术所提供的注浆材料，其粘度低，近似于水，而且该材料的凝胶体具有显著的耐久性。经验长时间的试验观察，空气中养护的凝胶体以及水中养护的凝胶体没有发生溶解现象，而且其强度基本上没发生变化。本专利技术所提供的注浆材料，其纯浆体的固结强度大于10kg/cm2。所以本专利技术在实际工程中除了用于防止渗水外，还可以用于加固目的。从专利技术的配比组成来看虽然纯丙烯酸有毒性，但丙烯酸与其它组份起化学反应经聚合胶结之后就没有毒性。因此，本专利技术除了上述的特点外，具有无毒、无污染等特点，而且各种成份的货源广，其成本只有丙烯酰胺注浆材料的1/5左右。由此可知，本专利技术广泛应用于矿山、国防、及其它建筑部门的施工中对于地下水害的封堵、防渗以及松散、松软岩体的加固领域。本专利技术按照表1所述的配比，以重量百分比浓度在30～50%的尿素溶液以及用纯丙烯酸、纯乙二胺、纯过硫酸铵、纯NN′-亚甲基双丙烯酰胺提供以下本专利技术的实施例。实施例之一&lt;表2&gt; 化学成份尿素丙烯酸乙二胺过硫酸铵NN′－亚甲基双丙烯酰胺体积含量(％)7020622</table></tables>经试验观察上述的注浆材料，凝胶时间为3分钟，其凝胶体强度较高。实施例之二&lt;表3&gt; 化学成份尿素丙烯酸乙二胺过硫酸铵NN′－亚甲基双丙烯酰胺体积含量(％)65251032</table></tables>按上述配比组成的注浆材料，凝胶时间约为2分钟，其凝胶体强度较高。实施例之三&lt;表4&gt; 化学成份尿素丙烯酸乙二胺过硫酸铵NN′－亚甲基双丙烯酰胺体积含量(％)7513633</table></tables>经实验得，该注浆材料的凝胶时间约为5分钟，其凝胶体强度有有所下降。实施例之四&lt;表5&gt 经实验得，上述的注浆材料没有加入促凝剂乙二胺的条件下，该材料仍可以凝胶，但此时的凝胶时间大于48小时。其凝胶体的强度仍较高。实施例之五&lt;表6&gt 上述的配比中由于乙二胺的用量增大，该注浆材料的凝胶时间小于1分钟，约为20秒;其凝胶体强度较高。本专利技术按照以上所述的注浆材料，其凝胶时间可以人为控制，而其凝胶过程是在瞬时间内实现的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于矿山、建筑等工程领域以防渗、加固为目的的一种以尿素、丙烯酸为主剂的注浆材料，其特征在于：ａ、该注浆材料含有尿素、丙烯酸、乙二胺、过硫酸铵、ＮＮ＇—亚甲基双丙烯酰胺等成份；ｂ、以重量百分比浓度在３０～５０％的尿素及用纯丙烯酸、纯 乙二胺、纯过硫酸铵、纯ＮＮ＇—亚甲基双丙烯酰胺为例，其配比组成为：＊＊＊。

【技术特征摘要】
1.应用于矿山、建筑等工程领域以防渗、加固为目的的一种以尿素、丙烯酸为主剂的注浆材料，其特征在于a、该注浆材料含有尿素、丙烯酸、乙二胺、过硫酸铵、NN′-亚甲基双丙烯酰胺等成份；b、以重量百分比浓度在30～50%的尿素及用纯丙烯酸、纯乙二胺、纯过硫酸铵、纯NN′-亚甲基双丙烯酰胺为例，其配比组成为化学成分尿素丙烯酸乙二胺过硫酸铵NN′－亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴跃，何修仁，吴理云，
申请(专利权)人：东北工学院，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]