DL/T 5785-2019 水电水利工程化学灌浆材料试验规程.pdf

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DL/T 5785-2019 水电水利工程化学灌浆材料试验规程.pdf

3)待浆液在塑料直管中形成凝胶、固化24h后拆模,取出固化物,切割成长度为50mm 的试件,每组制备3个试件。 3称量浸泡前试件在空气中的质量m1和在蒸馏水中的质量m2,应在拆模后10min内完 成。 4将试件浸泡于装有蒸馏水的烧杯中,使其自由膨胀,浸泡过程中应保持水面超过试件 表面,不同试件之间不得挤压约束,不同试样的试件不得置于同一烧杯中浸泡。水溶性聚氨 酯灌浆材料固结体浸泡时间应为28d,丙烯酸盐灌浆材料固结体浸泡时间应为7d。 5浸泡至相应龄期后,将试件从浸泡水中取出晾置2min,称量浸泡后试件在空气中的质 量ms和在蒸馏水中的质量m4,称量应在试件从浸泡水中取出后10min内完成。 5.8.4试验结果处理应按以下规定进行: 1遇水膨胀率按式(5.8.4)计算

1遇水膨胀率按式(5.8.4)计算:

式中:4V 遇水膨胀率(%); mi一一 浸泡前试件在空气中的质量(g); m2—一浸泡前试件在蒸馏水中的质量(g); m3一 浸泡后试件在空气中的质量(g) m4一一浸泡后试件在蒸馏水中的质量(g)。 2取3个试件测定值的算术平均值作为试验结果,以百分数表示,精确至1%。当其中 任意一个测定值与算术平均值相差大于10%JG/T 143-2018 铝制柱翼型散热器,应重做试验,

5.9.1试验且的与适用材料

5.9玻璃毛细管抗挤出破坏比降

1试验目的:测定化学灌浆材料固化物单位长度上承受的不被挤出破坏的水压力,用于 评价材料相对抗挤压性能; 2适用材料:丙烯酸盐。

评价材料相对抗挤压性能; 2适用材料:丙烯酸盐。 5.9.2仪器设备配置应符合以下规定: 1砂浆抗渗仪:工作压力不小于2.5MPa,准确度等级1.5级; 2玻璃毛细管:直径0.3mm、长度100mm玻璃点样管; 3游标卡尺:量程0~150mm,精度0.1mm; 4试模装置:材质应为不锈钢,外形为直径94mm、高30mm的圆柱体,形状及尺寸应 符合图5.9.2的要求,其顶部开有4个卡槽(长度5mm、宽度5mm、深度15mm),底部呈 螺纹状(高度10mm、螺距2mm)。

5.9.2仪器设备配置应符合以下规定:

部的空气,直至溢出水中无气泡时,关闭排气阀6,放平渗透容器1,关闭进水管夹2a、2b、 2。 5进行变水头渗透试验。打开变水头渗透试验装置的进水管夹2c,向变水头管3注蒸 馏水,使水位升高至1.7m~2.0m。待水位稳定后,关闭进水管夹2c切断水源,打开进水管 2a,使水通过渗透容器1中的试样。当出水口7有水溢出时,记为起始时间t1,此时变水 头管3中水头高度记为初始水头高度H1;每隔12h关闭进水管夹2a,记为终了时间t2,测 记此时的水头高度H2。打开进水管夹2a继续放水,待水位稳定后继续测记水头和时间变化, 连续测记3次,同时记录每次测记开始和终了时出水口7的水温读数T。 6按步骤1~5重复试验3次。即每组试验制备3个试样,每个试样的渗透试验均需将变 水头管水位回升至需要的高度,待水位稳定时测记水头和时间变化,以及每次测记开始和终 了时出水口7的水温读数T。 5.10.4试验结果处理应按以下规定进行:

αL H =2.3 H.

式中:k20 水温20℃时试样的渗透系数(cm/s),应保留三位有效数字; n20——水温为20℃时水的动力黏滞系数(kPa·s); nr/m20——黏滞系数比,查阅附录B。 3每个试样水温20℃下的渗透系数应为2~3个在允许差值范围内的数据的算术平均值, 结果保留三位有效数字。如在允许差值范围内的数据数量少于2个,应重新试验

4每组试验平行制备3个试件,以在允许差值范围内的2~3个试样的k20测定值的算术 平均值,作为该组试样的平均渗透系数,结果保留两位有效数字,精确至0.1。如在允许差 直范围内的试样数量少于2个,应重新试验。 5渗透系数的计算结果以A×10"表示。A为有效数字,应符合本条3款和4款有效数字 立数的要求。同一试样测定的渗透系数的允许差值范围,以及不同试样之间渗透系数的允许 差值范围,均不应大于2×10",即,重复试验结果的n值应不变,有效数字A的差值不应 大于2。

5.11固砂体抗压强度

5.11.1试验目的与适用材料: 1试验目的:测定化学灌浆材料固砂体的抗压强度,用于间接评价材料的相对承载能力; 2适用材料:丙烯酸盐和水玻璃。 5.11.2仪器设备配置应符合以下规定: 1万能试验机:额定负荷10KN,精度等级0.5级,试验速度在0.001mm/min~500mm/min 可任意调节; 2立方体金属试模:尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm; 3电子秤:秤量不小于30kg,感量0.1g 4电子天平:秤量不小于500g,感量0.01g; 5电动砂浆搅拌机:容量5L; 6振动台:有效台面尺寸为100mm×100mm。 5.11.3固砂体抗压强度测定试验应按以下步骤进行: 1采用真空硅脂在立方体金属试模内表面和试模的外接缝涂抹一道,组装试模,水平放 置。 2水玻璃灌浆材料固砂体抗压强度试件应按以下步骤制备: 1)按试样配比配制浆液500g,搅拌10s;称取标准砂2500g: 2)将称取的标准砂和浆液倒入电动砂浆搅拌机中,拌合3min; 3)将拌合物倒入立方体试模内,装满试模并高出模口;将试模放置到振动台上,振 动15s;待表面水分稍干后,用抹刀刮去多余的砂浆,并抹平试件表面; 4)静置24h拆模,将试件放到温度为23℃土2℃,相对湿度天于90%的环境中养护。 养护期间,试件彼此间隔不小于10mm,上表面应覆盖毛巾。养护龄期7d。 3丙烯酸盐灌浆材料固砂体抗压强度试件应按以下步骤制备: 1)取标准砂加人到立方体试模内并略高出模口

5.11.1试验目的与适用材

2)按试样配比配制浆液500g,搅拌10s,浆液配比以凝胶时间控制在20min~40min 为宜; 3)将配制好的浆液从标准砂的顶部慢慢倒入砂中,待顶部溢出浆液时停止; 4)待浆液凝胶后,沿试模边缘抹平表面,并用保鲜膜覆盖试件表面,养护24h后拆 模; 5)丙烯酸盐灌浆材料固砂体抗压强度试验应在拆模后4h内完成。 4用万能试验机进行测试,按0.5mm/min试验速度对试件施加均匀连续载荷,直至试件 压缩破坏,读取破坏载荷,

5.11.4试验结果处理应按以下规定进行:

1固砂体抗压强度按式(5.11.4)计算:

式中:一固砂体抗压强度(MPa); P一固砂体破坏荷载(N); A一试件承压面积(mm²)。 2每组制备3个试件,取3次测定值的算术平均值作为试验结果,以MPa表示,精确 至0.01MPa。当其中任意 次测定 于20%时,应重做试验

1.0.1根据工程需要,宜按表A.0.1对不同化学灌浆材料选取相应的项目进行性能试验。 A.0.2单项项目试验的最少取样数量应符合表A.0.1的规定。

表A.0.1试验项且和试验最少取样量列表

1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得” 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法:“应按..·.·执行”或“应符合..··.的规定”。

为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得” 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法:“应按....执行”或“应符合。

GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T1041塑料压缩性能的测定 GB/T2567树脂浇铸体性能试验方法 GB/T7124胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料) GB/T16777建筑防水涂料试验方法 GB/T50123土工试验方法标准

中华人民共和国电力行业标准

DL/T5785—2019目次1总则..393基本规定404浆液性能试验..414.1黏度.4.2密度...414.3可操作时间.414.4凝胶时间...424.5不挥发物含量4.6载玻片接触角.434.7包水性.444.8包水量....444.9发泡率..455固结体性能试验...465.1粘结强度...5.2抗压强度.....465.3压缩模量.475.4抗拉强度..475.8遇水膨胀率,.485.9玻璃毛细管抗挤出破坏比降.485.10渗透系数4938

1.0.1制定本规程除为规范水电水利工程化学灌浆材料的试验方法外,还为熟悉和正确使用 化学灌浆材料起指导和帮助作用 1.0.2本规程仅规定了水电水利工程目前较为常用的几种化学灌浆浆液和固结体的性能试验 方法,其他不常用或正在试用的新材料,以及木质素类、聚酯类灌浆材料和内烯酰胺等因环 保因素不提倡使用的,未进行规定。 1.0.3化学灌浆材料品种较多,性能差异较大,往往会发生由于操作不当而性能试验不满足 要求的情况,并且有些化学灌浆材料含有易燃溶剂,操作不慎会发生火灾或人员伤害等事故 因此,从事化学灌浆材料试验的相关人员应通过专业技术培训了解和掌握材料的性能和 使用方法,达到正确试验材料的目的

3.0.1本规程为水电水利工程化学灌浆材料试验规程,目前化学灌浆材料的种类较多,但在 水电水利工程中使用的化学灌浆材料主要有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸盐和水玻璃四大类。 环氧树脂灌浆材料,是以各类环氧树脂或改性环氧树脂为主剂,通过与固化剂反应形成 网状交联化合物的化学灌浆材料。 聚氨酯灌浆材料,根据制备方法不同主要分为两大类,一类是“一步法”,浆液为双组 分,一个组分主要为多羟基化合物,另一个组分主要为异氰酸酯,使用时两组分混合反应生 成聚氨酯;另一类是“二步法”,以多异氰酸酯与多羟基化合物制备的预聚体为主剂,通过 与水或固化剂反应形成具有聚氨基甲酸酯结构交联化合物的化学灌浆材料,分水溶性(亲水 型)和油溶性(疏水型)。本规程中的聚氨酯灌浆材料主要是“二步法”的化学灌浆材料。 水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,易分散于水中,遇水自乳化,包水量大,固结体具有弹性 止水和胀止水的双重作用;油溶性聚氨酯灌浆材料疏水性好,遇水后立即反应产生气体, 体积膨胀并生成一种不溶于水且具有一定强度的发泡体, 内烯酸盐灌浆材料,是以内烯酸盐水溶液为主剂,采用氧化还原弓引发体系,通过自由基 聚合反应形成不溶于水凝胶体的化学灌浆材料。 水玻璃灌浆材料,是以水玻璃(硅酸钠)溶液为主剂,与各种胶凝剂反应形成不溶于水 硅酸凝胶的化学灌浆材料,分碱性和非碱性两类。 3.0.4条文规定化学灌浆材料浆液的配制按生产厂家规定的配比进行配制,是因为于本规程 的制订就是针对材料浆液性能进行验证试验,因此必须按厂家的配比进行配制再验证。工程 应用时,浆液配比可根据设计和工程的具体要求进行选择配制。 3.0.7每项试验项目最少取样数量应满足附录A的要求。经过试验验证后,如果试样测试完 项性能后,再进行另一项性能测试,对最终的试验结果没有影响,那么这两项性能试验可 以采用同一个试样。例如:测试完混合后浆液的黏度、密度或可操作时间的试样,可以用于 制备试样的抗压强度试件、抗拉强度试件、粘结强度试件及拉伸剪切强度试件等

例如地基与基础处理时有的设计要求可操作时间是从试样混合开始黏度到达100mPa's时经 力的时间间隔。 条文中规定,在可操作时间试验过程中每隔5min测定一次浆液的黏度,而在实际试验 过程中,可以适当调整。如果已经知道可操作时间的估计数值,可以在试验的前期延长测定 的时间间隔,在接近可操作时间时,再每隔5min测定一次。例如:如果已知某环氧树脂灌 浆材料的黏度达到200mPa's的可操作时间在6h以上,那么可以如下操作,首先按配比配制 浆液混合均匀后,记录时间,测定初始黏度;然后每隔30min测定一次浆液的黏度,直至测 出5.5h的黏度;接着再每隔5min测定一次,直至测到200mPa's,记录该时间间隔即为可操 作时间,

4.4.4不同类型化学灌浆材料凝胶时间长短有差异,聚氨酯灌浆材料、丙烯酸盐灌浆材料和 水玻璃灌浆材料可以在几秒到几十秒内凝胶,所以凝胶时间结果可以用s表示;环氧树脂灌 浆材料凝胶时间可以是几十分钟、几小时甚至几天,所以凝胶时间可以用min表示,

4.5.1不挥发物是指在特定的情况下,浆液中的液体不能蒸发或升华变为气体排出的部分, 指标可以控制聚氨酯灌浆材料中可挥发的有机溶剂的含量。而对于环氧灌浆材料和丙烯 盐灌浆材料来说,由于其部分挥发性有机物参与固化反应,所以测其不挥发物含量不合适 4.5.3减量法义称递减称量法,用于称量一定质量范围的样品。在称量过程中样品易挥发、 易吸水、易氧化或易与CO2等反应时,可选择此法。由于称取试样的质量是由两次称量之 差求得,故也称差减法。 称量易挥发的液体步骤如下:将液体装入滴瓶,称出装有试样后滴瓶的准确质量。将 瓶从天平上取出,用滴头滴取试样到盛样器中,称取接近所需量即可,然后盖好瓶盖,准确 称此时装有试样的滴瓶的质量。两次质量之差,即为试样的质量。按上述方法连续递减,可 称量多份试样,

液滴转移至载玻片表面后,应在50s~70s内测量其接触角数值,若太早测量,则液滴与 载玻片接触还未达到平稳状态,若太晚测量,则会因浆液发生固化反应造成黏度、温度变化 影响接触角测量结果的可靠性。 自浆液混合至接触角测试结束,整个过程应控制在10min内完成,否则浆液变稠甚至开 始固化,影响液滴接触角的准确测量。 在同一载玻片光滑面的5个不同位置试验时,应尽量避开之前已润湿的区域

4.7.1包水性表征的是水溶性聚氨酯灌浆材料与规定倍数(10倍)的水反应速度的快慢,包 水性越小,表明浆液与水反应速度越快。 4.7.3条文中包水性测定过程中规定了称取试样的质量,在实际试验过程中,可以在合适容 量的容器中任意称取一定质量的试样,然后量取10倍的蒸馏留水,搅拌均匀,按照条文中的 规定观察固化凝胶情况。例如:在800mL烧杯中称取30g水溶性聚氨酯灌浆材料,量取300mL 蒸馏水倒入烧杯中,搅拌均匀,测定其包水性,这样试验的结果,与称取15g试样的试验结 果是一致的

4.8.1包水量是表征水溶性聚氨酯灌浆材料堵水能力的一个指标,指1份水溶性聚氨酯灌浆 才料与水混合后保持凝胶体状态的最大用水量。包水量越大表示浆液堵水性能越好 4.8.2条文中规定称取水溶性聚氨酯灌浆材料的质量宜为10g。首先是因为无论水溶性聚氨酯 浆材料称取量多量少,不会影响其包水量的试验结果;再者对于包水量非常好的水溶性聚 氨酯灌浆材料来说,其往往可以与30倍以上的水反应形成凝胶体,假如称取100g化学灌浆 材料,那么测到30倍包水量的用水量为3000g,混合浆液的容器容量至少要5000mL,所以 为了便于在实验室进行操作,条文中有此规定。 条文中规定,包水量是从1份水溶性聚氨酯灌浆材料与1份等质量的水混合开始试验的, 而从包水性试验可以看出,1份水溶性聚氨酯灌浆材料可与10倍水反应形成凝胶体,所以 包水量完全可以从1份水溶性聚氨酯灌浆材料与1倍水混合开始试验。而如果已知某水溶性 聚氨酯灌浆材料的包水量为30倍左石,实际试验过程中,可以不需要从1倍包水量或者10 音包水量开始试验,直接从30倍包水量试验。 具体步骤为:在烧杯中称取10g水溶性聚氨酯灌浆材料,称取300g水加入烧杯中搅拌 均匀,观察浆液形成凝胶体的情况,这样会有两种结果:(1)如果浆液凝胶过程中不泌水, 那么再重新称取10g浆液和310g水,搅匀后再观察浆液形成凝胶体的情况,依次类推(10g

浆液加入320g水、10g浆液加入330g水...),直至浆液凝胶过程中出现泌水不能形成稳定 的凝胶体为止,那么前次的用水量即为最大用水量;(2)如果浆液凝胶过程中出现泌水现象, 那么再重新称取10g浆液和290g水,搅匀后再观察浆液形成凝胶体的情况,依次类推(10g 浆液加入280g水、10g浆液加入270g水...),直至浆液凝胶过程中不出现泌水现象,形成 稳定的凝胶体,那么此次的用水量即为最大用水量。最大用水量与浆液质量的比值即为其包 水量。

5.1.1粘结强度是指单位粘结面上承受的粘结力,粘结强度主要包括浆材的内聚强度和浆材 与被粘面间的粘结强度。粘结强度大小与浆液的组成、浆液的结构与性质、被粘物的性能与 表面状况及使用时的操作方式等因素有关。 5.1.3对于初始黏度很低(≤30mPa·s)的环氧树脂灌浆材料,如果混合均匀后立即涂刷到 两块半“8”字模砂浆块粘结平面上,对接过程中浆液很容易流失,进而造成试件粘结平面 局部未能被粘住,试件要重新制备。所以在实际试验过程中,可以等待浆液反应黏度达到 200mPa*s后,再开始涂刷制备试件,只要能保证“8”字模砂浆块粘结平面全部有材料覆盖 两种方法的试验结果是一致的

明确:曲线2和曲线4中最大载荷出现在A点,破坏载荷出现在B点,此类材料往往有 定韧性,并且曲线2这类材料的韧性往往比曲线4这类材料要好,这两种情况试验过程中取 最大载荷;曲线3中最大载荷出现在C点,C点时试件有两种情况:发生破坏或者仍没破 不但是试件已经严重变形,而A点是材料压缩过程中的屈服点,从A点到C点过程中试件 变形增大明显,试件压缩的截面积也变大了并且会出现不均匀的现象,致使抗压强度数据失

5.3.1压缩模量是试样在做压缩实验时,在弹性变形阶段内CJJ/T 281-2018 桥梁悬臂浇筑施工技术标准,止应力和对应的止应变的比值, 料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹 生模量。也就是说在整个压缩试验过程中,同时测量出施加在试件上的载荷和试件的高度或 应变,就能测定出化学灌浆材料固结体的抗压强度和压缩模量等

5.4.3在环氧树脂灌浆材料固结体抗拉强度试件的制备过程中,条文中规定,将混合均匀的 浆液倒入立方体试模内,浆液未固化前应补充浆液使其充满模具,应保证表面平整。而在实 示试验过程中,如果在不容易密封致密的试模内制备试件的话,对于初始黏度很低(≤ 30mPa·s)的环氧树脂灌浆材料,可以等待浆液反应黏度达到200mPa*s后,再倒入试模内 制备试件,同时也要在浆液未凝胶前补充浆液使试件表面平整,因为黏度很低的浆液很容易 人密封不致密的试模周边溢出,造成试件制备失败,只要制备出完整、平整、光滑、无气泡 无裂纹、无明显拆模损伤的试件,两种方法的试验结果是一致的

条文中未明确规定试件的拆模时间,主要是因为不同型号的灌浆材料的固化时间是不 的,无法规定统一的拆模时间,所以实际试验过程中,可以在测试龄期到达的前一天拆模: 如果在这种时间点拆模的话,建议制备的试件数量有富余,便于拆模后试件取舍,不致由于 有效试件不足再重做试验;也可以通过观察浇人试模之外在配制浆液的容器中剩余的浆液的 固化情况,用手指尖掐触固化物的边缘,如果固化物掐触感觉有一定弹性且不会剥落,那么 表明浆液已经固化到可以拆模的程度了。 在整个拉伸试验过程中,同时测量出施加在试件上的载荷和试件的标距段的长度或应 拉伸模量和断裂伸长率等

5.9玻璃毛细管抗挤出破坏比降

0.77×4.0 175.6 r=2.3× X19 =4.87×10cm/s 30.00×720 175.0

k2o=4.87×10×0.870=4.24×10cm/ s 按相同方法计算该试样在第二个初始水头下的变水头渗透系数

按相同方法计算该试样在第二个初始水头下的变水头渗透系数:

该试样在第3个初始水头下的变水头

CJJ/T 285-2018 一体化预制泵站工程技术标准(完整正版、清晰无水印).pdfkzo=4.87×10×0.870=4.24×10cm/s

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