一种丙烯酸树脂注浆材料及其使用方法和应用

本发明属于注浆材料，尤其涉及一种丙烯酸树脂注浆材料及其使用方法和应用。

背景技术：

1、盾构法由于施工速度快、对地面影响程度小、安全可靠性高等众多优势成为地铁隧道首选的施工工法。但是不同的工程地质条件对盾构的施工要求各不相同，复杂的岩土介质、富水地层、承压水头等诸多外界不良干扰，造成很多隧道病害，严重影响着地铁盾构隧道的施工和后期运营。常见的盾构隧道病害主要包括接缝连接处渗漏水、衬砌管片混凝土损伤裂纹、接缝张开量过大、接缝错台量过大、预应力螺栓失效、隧道地基纵向不均匀沉降等。其中盾构隧道渗漏水影响颇为严重，轻则造成地铁隧道暂时停运，重则腐蚀内部结构设施和机械设施，甚至会导致涌水突泥现象严重影响轨道交通运营。

2、注浆法是治理盾构隧道渗漏水的常用方法，而在常用的注浆材料中，水泥基注浆材料强度高，材料来源广泛，价格低，施工工艺简便，然而水泥基注浆材料稳定性差，易沉淀析水，在地下水流速较大的条件下注浆时浆液易受水的冲刷和稀释，可注性不好。相比之下，化学浆液稳定性高，可注性良好，但其中聚氨酯类注浆材料反应放热极高，且易燃，需和阻燃剂等材料配合使用。脲醛脂等注浆材料毒性较高，特别是在富水环境下使用，容易造成水体污染，危害周边人民安全。

3、基于上述常用注浆材料的局限性，现亟需研发一种适用于盾构衬砌管片渗漏，渗透性好，毒性低，环保安全的新型注浆材料。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种丙烯酸树脂注浆材料及其使用方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明的技术方案之一：

4、一种丙烯酸树脂注浆材料，按照重量份数计，包括以下原料：

5、组分a：单体丙烯酸酯10-20份，交联剂1-4份，促进剂0.5-2份，溶剂25-40份；

6、组分b：引发剂0.5-2份，溶剂30-50份。

7、有益效果：本发明限定的使用方法固化得到的丙烯酸树脂注浆材料，符合中国建材行业标准jc1066-2008，并在该标准通过对丙烯酸树脂注浆的重金属含量和挥发性有机物进行检测，其中挥发性有机化合物含量30.6g/l，远小于行业标准80g/l；可溶性重金属含量pb、cd、cr、hg均为0mg/kg，远小于行业标准。因此本发明固化得到的丙烯酸树脂注浆材料为一种绿色环保材料。

8、优选的，所述单体丙烯酸酯为丙烯酸钠，也可是其它单体丙烯酸酯，本发明中实施例采用丙烯酸钠。

9、优选的，所述交联剂为亚甲基二丙烯酰胺。

10、优选的，所述促进剂为三乙醇胺。

11、优选的，所述引发剂为过硫酸铵。

12、优选的，所述溶剂为水。

13、本发明的技术方案之二：

14、一种丙烯酸树脂注浆材料的使用方法，包括以下步骤：

15、(1)将上述的组分a和组分b中的原料按照用量分别混合搅拌均匀；

16、(2)将混合均匀后的组分a和组分b分别注入双组分注射泵中同时注入待加固区域进行固化。

17、优选的，步骤(1)所述分别混合搅拌的时间为5min。

18、优选的，步骤(2)所述组分a和组分b的注入体积比为1∶1。

19、本发明的技术方案之三：

20、上述丙烯酸树脂注浆材料在盾构衬砌管片渗漏中的应用。

21、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

22、(1)本发明固化得到的丙烯酸树脂注浆材料无毒无害，属于新型绿色环保注浆材料；

23、(2)本发明固化得到的丙烯酸树脂注浆为一种凝胶状态，其表面存在大量不同深度的褶皱和沟槽，并生成许多孔隙结构，形成不规则的表面交联结构。这种结构对水有很强的吸收作用。当水进入树脂网络时，由于网络的弹性束缚，水分子的运动受到限制，不易再次从网络中溢出。因此，凝胶具有良好的吸水性能，极适用于渗漏水环境下的注浆堵水。

24、(3)本发明公开的弹性丙烯酸树脂注浆浆液是一种高反应性的多组分注浆产品，具有低粘度、高渗透性的特点，能够快速固化，形成橡胶状的树脂，并在一定程度上抵抗地层运动。此外，对酸碱、溶剂、燃料油等均具有较好的耐化学腐蚀性，可用于潮湿环境下的修复与加固。

技术特征：

1.一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，所述单体丙烯酸酯为丙烯酸钠。

3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，所述交联剂为亚甲基二丙烯酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，所述促进剂为三乙醇胺。

5.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵。

6.根据权利要求1所述的一种丙烯酸树脂注浆材料，其特征在于，所述溶剂为水。

7.一种丙烯酸树脂注浆材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种丙烯酸树脂注浆材料的使用方法，其特征在于，步骤(1)所述分别混合搅拌的时间均为5min。

9.根据权利要求7所述的一种丙烯酸树脂注浆材料的使用方法，其特征在于，步骤(2)所述组分a和组分b的注入体积比为1∶1。

10.权利要求1-6任一项所述的丙烯酸树脂注浆材料在盾构衬砌管片渗漏中的应用。

技术总结本发明提出了一种丙烯酸树脂注浆材料及其使用方法和应用，属于注浆材料技术领域，该注浆材料，按照重量份数计，包括以下原料：组分A：单体丙烯酸酯10‑20份，交联剂1‑4份，促进剂0.5‑2份，溶剂25‑40份；组分B：引发剂0.5‑2份，溶剂30‑50份。将A、B两种组分充分混合均匀，得到一种适用于盾构衬砌管片渗漏的丙烯酸树脂注浆材料。本发明制备得到的丙烯酸树脂注浆材料具有低粘度、高渗透性的特点，能够快速固化，形成橡胶状的树脂，并在一定程度上抵抗地层运动；且对酸碱、溶剂、燃料油等均具有较好的耐化学腐蚀性，可用于潮湿环境下的修复与加固。技术研发人员：袁超,邱琪,李树忱,叶宇航,冯现大,黄钦颢,赵世森,万泽恩受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18