温度对f2断层施工所用环氧浆材抗压强度的影响

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1、温度对f2断层施工所用环氧浆材抗压强度的影响摘要：温度是化学反应中的一个至关重要的影响因素。在有机反应中，温度不光影响化学反应速率，更会影响生成物的结构。针对四川省锦屏一级水电站左岸f2断层使用的深圳市帕斯卡系统建材有限公司PSI系列环氧浆材，我们进行了温度对其抗压强度影响的研究，发现温度高时，反应速率快，固化速度快，但是生成物抗压强度相应减弱，反之，温度低时，反应速率慢，固化速度慢，生成物抗压强度增强。　　关键词：温度f2断层环氧浆材抗压强度　　中图分类号：TU4文献标识码：A：1672-3791（2014）08（c）-0061-02　　四川省锦屏一级

2、水电站左岸f2断层地质条件薄弱，碳化严重，只通过固结灌浆并不能达到强度要求，因此我们进行了大量的化学灌浆。但是由于化学浆材性能较之水泥浆材对温度更加敏感，控制条件要求更加苛刻，因而我们对所使用的PSI系列化学浆材进行了控温培养的抗压强度研究。　　1温度与环氧浆材化学反应速率的关系　　1.1温度是化学反应中的一个至关重要的影响因素　　温度可以加速化学反应体系内分子碰撞速率，提高化学反应速率。在有机化学反应中，温度不光影响反应速率，还会影响反应生成物的结构，从而影响的生成物的力学性能。　　1.2环氧浆材化学反应原理　　双酚A（即二酚基丙烷）型环氧树脂即二酚基

3、丙烷缩水甘油醚。在环氧树脂中它的原材料易得、成本最低，因而产量最大（在我国约占环氧树脂总产量的90%，在世界约占环氧树脂总产量的75%～80%），用途最广，被称为通用型环氧树脂。　　双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷（双酚A）和环氧氯丙烷在碱性催化剂（通常用NaOH）作用下缩聚而成。其反应历程的说法不一。专家们比较一致的认识是，大体上说来在合成过程中主要的反应可能如下。　　（1）在碱催化下，双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应，生成端基为氯化羟基的化合物—开环反应。　　（2）氯化羟基与NaOH反应，脱HCl再形成环氧基—闭环反应。　　（3）新生成的环氧基与双

4、酚A的羟基反应生成端羟基化合物—开环反应。　　（4）端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物—开环反应。　　（5）生成的氯化羟基与NaOH反应，脱HCl再生成环氧基—闭环反应。　　（6）在环氧氯丙烷过量情况下，继续不断地进行上述开环—开环—闭环反应，最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。　　上述反应是缩聚过程中的主要反应。此外还可能有一些不希望有的副反应，如环氧基的水解反映、水化反应，酚羟基与环氧基的反常加成反应等。　　当温度发生增加时，开环闭环反应速率增加，反应点增多，同时副反应相应增加，从而导致反应生成的线性环氧树脂链长变短，形成的立

5、体结构变简单，但是在相同时间内与低温反应相比反应更加充分，使得试件内部软弱点减少，从而影响到生成物力学性能。　　2不同温度条件下试件的抗压强度　　四川省锦屏一级水电站左岸f2断层化学灌浆施工使用的是深圳市帕斯卡系统建材有限公司生产的PSI系列环氧树脂化学灌浆材料，其中主要使用的是PSI-501和PSI-530两个类型的浆材。　　2.1进行试验的固化制度和浆液配比　　我们进行试验的固化制度主要分为以下几点。　　（1）35℃1d，40℃9d。　　（2）32℃1d，35℃9d。　　（3）30℃1d，33℃9d。　　（4）25℃1d，30℃9d。　　其中（1）与

6、（2）同时进行实验，（3）与（4）同时进行实验。在进行变温培养的过程中，同时进行了遵循JC/T1041-2007的行业标准的28天20±3℃试样培养，以便与行业标准一致的检测进行对比。28d培养共进行两次，一次与（1）、（2）同时进行培养，一次与（3）、（4）同时进行培养。培养过程中发现，温度越高时，浆液粘度上升速度越快，初凝时间越短。　　浆液配比主要分为以下几方面。　　PSI-501型：3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1　　PSI-530型：5∶1、6∶1、7∶1、8∶1　　2.2试验得到的不同温度养护条件下试样抗压强度　　2.2.1两次2

7、8天培养抗压强度的统计　　第一次28天培养与（1）、（2）同时进行培养。　　PIS-501型：从3∶1到8∶1强度分别为：鼓型变形、42.6、81.1、77.9、57.6、51.9。　　PSI-530型：从5∶1到8∶1强度分别为66.2、81.2、83.1、64.5。　　第二次28天培养与（3）、（4）同时进行培养。　　PIS-501型：从3∶1到8∶1强度分别为：鼓型变形、57.2、77.1、89.4、76.5、58.39；　　PSI-530型：从5∶1到8∶1强度分别为53.4、84.4、97.9、97.2。　　两次测试数据差异较大原因分析：第一次

8、培养时，中间出现停电导致温度偏高，测试时试件形状不够规则，使得试件强度受到影响；