长江科学院-获奖成果详情大禹水利科学技术奖

获奖名称: 高性能环氧灌浆材料及配套技术研究与应用

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 大禹水利科学技术奖

授奖单位: 中国水利学会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2012

获奖人员: 汪在芹、李珍、魏涛、邵晓妹、陈亮、肖承京、廖灵敏、唐文坚、冯菁、张健、蒋硕忠、黄良锐、彭尚仕、李晓鄂、蔡胜华

成果简介:项目背景情况岩石断层破碎带和泥化夹层等不良地质体防渗补强加固以及混凝土微细裂缝灌浆一直是水工建筑物工程研究的技术难题之一。目前，长江流域主要干支流普遍面临的复杂地质缺陷处理问题以及我国大批病险水库除险加固工程，对化学灌浆提出越来越高的要求。因环氧浆材应用对象的广泛性、多样性和复杂性，在实际应用中存在以下技术难点与瓶颈：在水利工程常见的潮湿、水下等有水环境中如何确保化灌材料的防渗和补强加固效果；如何使浆材胶凝时间精确可控，以保障处理不同地质缺陷和混凝土裂缝时，均能达到防渗补强加固目的又不浪费浆液；如何使化灌材料在北方寒冷地区特别是温度在0℃以下的地区也能正常灌浆和良好固化；如何对配套复合灌浆技术进行优化以实现浆材对低渗透不良地质体和混凝土微细裂隙的良好浸润渗透等。针对上述问题，长江科学院历时十六年，在水利部“948”计划创新与转化项目、长江科学院科研基金及三峡工程等国内重点水利水电工程委托项目持续资助下，进行了高性能环氧灌浆材料及配套技术的研究与应用，取得灌浆新材料、新技术和新设备等一系列原创性科研成果，解决了多个水利水电工程基础加固和混凝土裂缝处理相关的重大技术难题，并推动了化学灌浆专业的形成、发展与壮大。主要技术创新（1）通过分子结构调控手段和互穿网络技术，研制出的高性能环氧浆材以憎水性为主、兼具亲水性，实现以浆驱水，可用于潮湿、水下及大涌水等灌浆工况。（2）通过对高分子胺类固化剂结构调控，研制出的高性能环氧浆材可操作时间从2h到106h可调，能满足不同地质条件和混凝土裂缝处理工况要求。（3）通过巯基接枝技术，研制出聚酮胺类低温固化剂，使浆材在低至-8℃气候环境下仍具有良好的可灌性和固化效果。（4）研制的高性能环氧灌浆材料及开发的复合灌浆技术，对断层破碎带、挤压破碎带和挠曲核部破碎带具有很好的补强加固防渗处理效果。（5）利用浆材的高渗透性、高浸润性，解决了大坝混凝土深层微细裂隙防渗处理问题，提高了大坝耐久性。（6）在吸收国内外已有化灌泵有关技术的基础上，通过将步进电机的旋转运动转换为直线运动等技术创新，研制出具有工作稳定，压力可调，体积小、质量轻，使用方便等特点的新型化学灌浆泵，保证了浆材特性的发挥和施工措施的实施。推广应用情况项目研究中取得国家发明专利2项，实用新型专利1项，主编行业标准1部，出版专著2部，发表论文50余篇，获得奖项1项和水利先进实用技术推广证书。高性能环氧灌浆材料已经在60余个大中型水利水电工程中得到大量成功应用，其中大型工程基础处理10余个，混凝土裂缝处理20余个，均获得良好效果。成功应用于三峡工程永久船闸和临时船闸f1096、f1050、f215和f548断层处理，以及永久船闸混凝土层面缝止水补强等裂缝灌浆处理，江垭水电站大坝7、8坝段溶蚀带防渗补强处理，非洲埃塞俄比亚水电站火山岩基础处理工程，嘉陵江亭子口水利枢纽工程现场帷幕灌浆工程，湖北江汉航线新城船闸裂缝处理，丹江口大坝初期工程和加高工程混凝土裂缝处理，贵州思林水电站进水口、大坝及尾水化学灌浆处理工程，金沙江溪洛渡水电站导流洞、大坝裂缝处理工程、云南小湾水电站大坝裂缝处理工程等，有效缩短工程建设工期，降低成本，确保工程建设质量和工程长期安全运行，取得显著的社会和经济效益。