丙烯酸盐灌浆材料生产配方（一文了解丙烯酸盐灌浆材料）

丙烯酸盐灌浆材料生产配方（一文了解丙烯酸盐灌浆材料）一价丙烯酸盐作为灌浆材料，必须使用交联剂才可生成不溶于水的聚合物；二价金属盐形成的丙烯酸盐灌浆材料虽可生成不溶于水的聚合物，具体使用时一般也会加入交联剂，以提高凝胶体的弹性、强度、保水性和吸水膨胀性。目前工程中使用的交联剂主要为环保无毒的新型交联剂如丙烯酸酯类和烯丙基继类。2.交联剂1.丙烯酸盐单体丙烯酸盐是由丙烯酸根离子与金属离子组成的有机电解质，一般水溶性良好，其聚合物的水溶性与金属盐价态有关。一价金属盐(如钠、钾等)形成的丙烯酸盐如丙烯酸钠、丙烯酸钾等聚合后生成水溶性的聚合物，它们是典型的高分子电解质，当加入二价及二价以上金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)就可生成不溶于水的聚合物，被用作絮凝剂、土壤固化剂、增稠剂等。二价的金属盐(如钙、镁、铝等)形成的丙烯酸盐如丙烯酸镁、丙烯酸钙、丙烯酸铝等聚合后生成的聚合物不溶于水。多价金属盐形成的丙烯酸盐由于重金属离子毒性大，易污染环境，不适合

丙烯酸盐灌浆材料(acrylate grouting material)由丙烯酸和金属离子结合组成有机电解质，丙烯酸盐单体一般溶于水，根据组成的金属不同，聚合后可得到溶于水和不溶于水的两种聚合物。

丙烯酸盐灌浆材料以水为溶剂，环保性好，黏度低，可灌性好，凝胶速度可调，凝胶体弹性好、渗透系数低，适合应用于建筑工程防渗堵漏、松散土体的固结以及溶(图)洞充填等领域。

一、丙烯酸盐灌浆材料的组成

丙烯酸盐灌浆材料一般由主剂、交联剂、引发剂、促进剂及水等组成。在引发剂和促进剂的作用下，丙烯酸盐单体和交联剂通过自由基聚合形成具有空间网状结构的聚合物凝胶体。

1.丙烯酸盐单体

丙烯酸盐是由丙烯酸根离子与金属离子组成的有机电解质，一般水溶性良好，其聚合物的水溶性与金属盐价态有关。一价金属盐(如钠、钾等)形成的丙烯酸盐如丙烯酸钠、丙烯酸钾等聚合后生成水溶性的聚合物，它们是典型的高分子电解质，当加入二价及二价以上金属离子(如铝、铅、铁、钙、镁、锌)就可生成不溶于水的聚合物，被用作絮凝剂、土壤固化剂、增稠剂等。二价的金属盐(如钙、镁、铝等)形成的丙烯酸盐如丙烯酸镁、丙烯酸钙、丙烯酸铝等聚合后生成的聚合物不溶于水。多价金属盐形成的丙烯酸盐由于重金属离子毒性大，易污染环境，不适合用于丙烯酸盐灌浆材料。

目前工程中最常使用的丙烯酸盐灌浆材料有：丙烯酸钠、丙烯酸镁和丙烯酸钙等。丙烯酸镁溶液聚合后为半透明凝胶体，弹性好，断裂伸长率高，凝胶体可吸水膨胀，通常会添加一定量的丙烯酸钙作为拮抗剂，以进一步提高丙烯酸镁浆液的环保性。丙烯酸钙溶液聚合后为白色凝胶体，强度相对高，保水能力较弱，在水中会收缩。丙烯酸钠溶液聚合后为透明凝胶体，凝胶体可溶解于水，因此需使用足够的交联剂，否则凝胶体易于溶解破坏。

2.交联剂

一价丙烯酸盐作为灌浆材料，必须使用交联剂才可生成不溶于水的聚合物；二价金属盐形成的丙烯酸盐灌浆材料虽可生成不溶于水的聚合物，具体使用时一般也会加入交联剂，以提高凝胶体的弹性、强度、保水性和吸水膨胀性。目前工程中使用的交联剂主要为环保无毒的新型交联剂如丙烯酸酯类和烯丙基继类。

3.引发剂和促进剂

丙烯酸盐灌浆材料常用过硫酸铵、硫酸钠和过硫酸钾作引发剂。常用的促进剂有硫代硫酸钠、三乙醇胺、四甲基乙二胺等。

二、丙烯酸盐灌浆材料的固化

通常将丙烯酸与碱金属或碱土金属的氧化物，或氢氧化物，在常温或稍高温度下反应可制得丙烯酸盐单体，由一价金属盐形成的丙烯酸盐单体可溶于水生成水溶性的聚合物，它们是典型的高分子电解质，当加入二价及二价以上金属离子就可生成不溶于水的聚合物。由二价的金属盐形成的丙烯酸盐聚合物不溶于水，为了提高聚合物的强度等物理力学性能指标，常常也加入交联剂参与固化反应。为了反应迅速、完全，常使用氧化还原引发体系，通过游离基聚合反应生成不溶于水的含水聚合物凝胶体。

三、丙烯酸盐灌浆材料的性能

《丙烯酸盐灌浆材料》JC/T 2037—2010规定了丙烯酸盐灌浆材料浆液的物理性能指标应满足表1中的各项要求。

根据凝胶体的物理性能，丙烯酸盐灌浆材料凝胶体分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅱ型的性能指标高于Ⅰ型的性能指标，Ⅰ型材料多由钠、钾、镁等金属盐组成，Ⅱ型材料多由钙、铝、锌等金属盐组成。《丙烯酸盐灌浆材料》JC/T 2037—2010规定了丙烯酸盐灌浆材料凝胶体应满足表2中的各项要求。

1.可灌性好

丙烯酸盐浆液黏度<10mPa·s，是黏度最低的化学灌浆材料，可灌性好。并且由于浆液是水溶液，对混凝土、砂土颗粒的浸润性好，对混凝土的微细裂缝和孔隙以及砂土的微细孔隙都有非常好的可灌性。

2.抗渗性强

凝胶体的渗透系数是直接关系防渗堵漏效果的重要指标，渗透系数越低，防渗堵漏效果越好。丙烯酸盐凝胶体的渗透系数一般低于10-5cm/s。

3.凝胶时间可控

丙烯酸盐灌浆材料一般通过添加缓凝剂的用量控制凝胶时间，不使用缓凝剂时浆液的凝胶时间一般在30～120s，添加不同含量的缓凝剂后，凝胶时间可以延长数分钟到数十分钟。丙烯酸盐灌浆材料用于堵漏时，一般要求浆液能够快速凝胶止水，采用双液灌浆，凝胶时间控制在1min以内较为合适。丙烯酸盐灌浆材料用于防渗帷幕和固砂固土时，需要浆液有很好的渗透性，凝胶时间＞10min较为合适。

4.抗压强度低

丙烯酸盐凝胶体为一种强韧的弹性体，本身的抗压强度非常低，压缩变形50%以上都不破坏。丙烯酸盐凝胶体的抗压强度不好测试，一般用固砂体的抗压强度侧面反映凝胶体的强度，一般固砂体抗压强度越高，凝胶体的强度越高。

5.粘结性高

丙烯酸盐凝胶体的粘结性能可以用抗挤出破坏比降反映。抗挤出破坏比降越大，粘结力越高，越不容易从孔隙中被挤出来。丙烯酸盐灌浆材料用于混凝土裂缝灌浆堵漏时，抗挤出破坏比降指标尤其非常重要，抗挤出破坏比降越高，凝胶体越不容易被水压挤出裂缝，堵漏效果越好，堵漏持续的时间越长。

6.遇水膨胀率适宜

丙烯酸盐凝胶体吸水膨胀后，凝胶体的强度和抗渗能力会有所下降，膨胀率过大会导致凝胶体强度太低，抗渗能力很弱，甚至凝胶体有可能发生膨胀破坏，在水压下被轻易挤出裂缝，因此，丙烯酸盐凝胶体的遇水膨胀率不是越高越好，一般在30%～100%是比较合适的。

7.断裂伸长率较高

当丙烯酸盐灌浆材料用于变形缝的止水时，凝胶体的断裂伸长率是很重要的一个性能，断裂伸长率很低的凝胶体不能适应变形缝的变化，容易发生脱粘，导致凝胶体被挤出变形缝，失去堵漏效果。因此，当丙烯酸盐灌浆材料用于变形缝止水时，凝胶体的拉伸断裂伸长率一般要>100%。

8.环保性好

丙烯酸盐作为灌浆材料使用新型环保无毒的交联剂，以水为溶剂，盐类以一价金属盐和二价金属盐为主，形成的丙烯酸盐灌浆材料LD50可大于8850，已满足无毒级要求。