摘要(yao)：通過(guo)在CW環氧樹脂(zhi)(zhi)灌漿材(cai)料(liao)漿液中加入(ru)2種不同結構的(de)(de)非(fei)離子表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)炔屬二醇，制備(bei)了(le)(le)2種改(gai)性(xing)(xing)(xing)環氧樹脂(zhi)(zhi)灌漿材(cai)料(liao)，并(bing)開展了(le)(le)黏度(du)、表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力、接(jie)觸角、滲(shen)(shen)透(tou)(tou)性(xing)(xing)(xing)和(he)漿材(cai)固(gu)化物力學強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)研(yan)究。結果表(biao)(biao)(biao)明：加入(ru)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)對(dui)漿液的(de)(de)黏度(du)、漿材(cai)固(gu)結體(ti)抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)、抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)無明顯(xian)影響，但可以(yi)提(ti)(ti)(ti)(ti)高漿材(cai)的(de)(de)粘(zhan)接(jie)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)抗(kang)剪強(qiang)(qiang)度(du)，降(jiang)低漿液的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力和(he)接(jie)觸角，提(ti)(ti)(ti)(ti)高漿液在黏土(tu)(tu)中滲(shen)(shen)透(tou)(tou)性(xing)(xing)(xing)。其(qi)中，加入(ru)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)S 1對(dui)漿液的(de)(de)粘(zhan)接(jie)強(qiang)(qiang)度(du)、拉伸(shen)剪切強(qiang)(qiang)度(du)和(he)在黏土(tu)(tu)中的(de)(de)浸潤滲(shen)(shen)透(tou)(tou)高度(du)提(ti)(ti)(ti)(ti)升更為顯(xian)著，分別提(ti)(ti)(ti)(ti)高了(le)(le)23.6%、37.5%和(he)109.4%.基于以(yi)上試驗，初步探(tan)討了(le)(le)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)提(ti)(ti)(ti)(ti)高漿液滲(shen)(shen)透(tou)(tou)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)機(ji)理。

環(huan)氧(yang)樹脂灌(guan)(guan)(guan)(guan)漿(jiang)材料自20世紀50年代問世以來，因(yin)其具有力學強度(du)高、耐久性好、可灌(guan)(guan)(guan)(guan)性（滲(shen)透性）好等優點，已成為水利工程(cheng)混(hun)凝土裂縫(feng)修補和基礎防滲(shen)補強中(zhong)應(ying)用(yong)最多(duo)的(de)化學灌(guan)(guan)(guan)(guan)漿(jiang)材料。在環(huan)氧(yang)樹脂灌(guan)(guan)(guan)(guan)漿(jiang)材料工程(cheng)實(shi)踐取得成功的(de)同(tong)時，眾(zhong)多(duo)學者開(kai)展了漿(jiang)液(ye)(ye)可灌(guan)(guan)(guan)(guan)性（滲(shen)透性）的(de)研究(jiu)，通常認為漿(jiang)液(ye)(ye)黏(nian)度(du)越小，可灌(guan)(guan)(guan)(guan)性（滲(shen)透性）就越好，因(yin)此(ci)黏(nian)度(du)被認為是影響漿(jiang)液(ye)(ye)可灌(guan)(guan)(guan)(guan)性（滲(shen)透性）的(de)主要因(yin)素。

而(er)事實(shi)上除(chu)了(le)黏(nian)(nian)度(du)，漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)和(he)對(dui)被(bei)灌(guan)介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)角也是(shi)影響滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)主要因(yin)素，漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)對(dui)被(bei)灌(guan)介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)取決于漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)對(dui)被(bei)灌(guan)介(jie)質(zhi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)浸潤(run)能力(li)(li)(li)(li)(li)。任克昌教授(shou)提(ti)出了(le)測試環(huan)氧(yang)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)親和(he)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方法，通過(guo)研(yan)究環(huan)氧(yang)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)在低(di)滲(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軟弱(ruo)不良(liang)地質(zhi)體中的(de)(de)(de)(de)(de)吸滲(shen)(shen)(shen)現象，建(jian)立了(le)考慮吸滲(shen)(shen)(shen)機制的(de)(de)(de)(de)(de)化學灌(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)理(li)論計(ji)算方法。魏(wei)濤等(deng)開展了(le)環(huan)氧(yang)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)、表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)、接(jie)觸(chu)角時變(bian)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)試驗(yan)研(yan)究，深(shen)入探討了(le)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)親和(he)力(li)(li)(li)(li)(li)隨時間的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化規律，建(jian)立了(le)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)(nian)度(du)和(he)親和(he)力(li)(li)(li)(li)(li)隨時間的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化數(shu)學模型，董建(jian)軍等(deng)在處理(li)三峽工程低(di)滲(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)地層的(de)(de)(de)(de)(de)工程實(shi)踐(jian)中，指出漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不僅(jin)與黏(nian)(nian)度(du)有(you)關還(huan)與漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)、漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)——被(bei)灌(guan)體界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)和(he)被(bei)灌(guan)體的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)綜合作用有(you)關。雖然我們不能輕易(yi)改變(bian)被(bei)灌(guan)體的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，但漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)和(he)對(dui)被(bei)灌(guan)體的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)角可通過(guo)加入表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)來改變(bian)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)對(dui)提(ti)高漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)效果顯(xian)著(zhu)，是(shi)具有(you)發(fa)展潛(qian)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)一種方法。

對(dui)(dui)(dui)于環氧(yang)樹脂灌(guan)漿材料，加入表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)對(dui)(dui)(dui)漿液的(de)(de)黏度、表(biao)面張(zhang)力(li)、接觸角(jiao)、固化物的(de)(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)(ji)對(dui)(dui)(dui)被(bei)灌(guan)體的(de)(de)滲(shen)透(tou)性(xing)(xing)有(you)何影響？目前這(zhe)方(fang)面的(de)(de)的(de)(de)研究(jiu)少見報道。而這(zhe)些研究(jiu)對(dui)(dui)(dui)環氧(yang)灌(guan)漿材料的(de)(de)開發以及(ji)(ji)灌(guan)漿施工都具有(you)非常(chang)重要的(de)(de)意義。本文以長江(jiang)科學(xue)(xue)院CW環氧(yang)灌(guan)漿材料為改(gai)性(xing)(xing)對(dui)(dui)(dui)象(xiang)，加入非離(li)子表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)炔屬二醇對(dui)(dui)(dui)其改(gai)性(xing)(xing)，研究(jiu)表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)對(dui)(dui)(dui)環氧(yang)漿液的(de)(de)黏度、表(biao)面張(zhang)力(li)、接觸角(jiao)、滲(shen)透(tou)性(xing)(xing)和(he)漿液固結體力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響，在(zai)此基(ji)礎上探討了表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)降低漿液表(biao)面張(zhang)力(li)、接觸角(jiao)以及(ji)(ji)提高漿液滲(shen)透(tou)性(xing)(xing)的(de)(de)機理(li)。

1、試驗材料

2試驗方法與設備

2.1試驗方法

漿液的(de)(de)黏度、接(jie)觸角和(he)漿液固結(jie)體力(li)學性能測(ce)試按照?水電(dian)水利(li)工程(cheng)化(hua)學灌漿材(cai)料試驗規程(cheng)?（DL/T5785—2019）的(de)(de)相(xiang)應(ying)方(fang)法執行。漿液的(de)(de)表(biao)面(mian)張力(li)測(ce)試采用白金板法，溫度為(wei)23℃。實驗過程(cheng)中(zhong)將(jiang)白金板浸入漿液內(nei)，在浸入狀(zhuang)態下由(you)感應(ying)器感測(ce)平(ping)衡(heng)值(zhi)(zhi)，將(jiang)感應(ying)到的(de)(de)平(ping)衡(heng)值(zhi)(zhi)轉化(hua)為(wei)表(biao)面(mian)張力(li)值(zhi)(zhi)并顯示(shi)出(chu)來。

2.2試(shi)驗設備

環氧灌漿材料漿液性能測試的主要設備有旋轉黏度計、接觸角測定儀、表面張力儀、萬能試驗機、電子天平.

2.3漿液浸潤滲透(tou)方法(fa)的建立

浸潤(run)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)試驗模型如圖2所示，主要由液(ye)槽(cao)、支撐三(san)腳架和(he)透(tou)明有機(ji)玻(bo)(bo)(bo)璃管(guan)(guan)組(zu)成。有機(ji)玻(bo)(bo)(bo)璃管(guan)(guan)直(zhi)徑5cm，高15cm，頂端敞開，底部(bu)封閉(bi)鉆(zhan)有直(zhi)徑0.5cm的進漿孔(kong)。試驗時將黏(nian)(nian)土裝入(ru)有機(ji)玻(bo)(bo)(bo)璃管(guan)(guan)中，振搗(dao)壓實(shi)，底部(bu)開孔(kong)處墊有紗網，防止土體掉落。將有機(ji)玻(bo)(bo)(bo)璃管(guan)(guan)和(he)支撐三(san)腳架放入(ru)漿液(ye)槽(cao)內，有機(ji)玻(bo)(bo)(bo)璃管(guan)(guan)底部(bu)浸入(ru)漿液(ye)液(ye)面(mian)以下(xia)1.0cm，使漿液(ye)從(cong)底部(bu)滲(shen)(shen)(shen)入(ru)黏(nian)(nian)土中，通過觀察漿液(ye)在不同時間(jian)的滲(shen)(shen)(shen)透(tou)高度(du)來評價漿液(ye)的浸潤(run)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)效果。

表(biao)面活性(xing)(xing)劑改性(xing)(xing)漿液的制(zhi)備方法

試驗(yan)開始前，先將CW灌(guan)漿材料A、B組份及表(biao)面活性劑在標準試驗(yan)條件(jian)下（23±2℃）放(fang)置24h。

按質量(liang)比mA∶mB=6∶1將(jiang)B組(zu)份(fen)緩慢加入(ru)到(dao)A組(zu)份(fen)中(zhong)，邊加入(ru)邊攪(jiao)拌，混(hun)合均(jun)勻后，再將(jiang)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)重量(liang)0.1%的表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑（S1或S2）加入(ru)到(dao)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)中(zhong)，快(kuai)速(su)攪(jiao)拌均(jun)勻。從(cong)而制備出含有表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑（S1或S2）的改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)環氧漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)。將(jiang)未改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)的漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)標記為(wei)(wei)C0，表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑S1改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)的漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)標記為(wei)(wei)C1，表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑S2改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)的漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)標記為(wei)(wei)C2。

表2漿液的黏(nian)度(du)時變(bian)性

3試驗結(jie)果(guo)與(yu)討論(lun)

3.1表面活性劑對漿液黏度時變性的影響研究3種漿液在23℃條件下黏度隨時間變化關系見表2。可以看出：3種漿液的黏度均隨時間的增長而逐漸變大，表面活性劑對漿液的初始黏度以及不同時間的黏度影響很小（最大變化≤1.8mPa