【正文】 溶解不溶溶解溶解丙烯酸鉀30～20同上二價(jià)丙烯酸鈣30～白色凝膠不溶同上強(qiáng)酸中有侵蝕，弱酸中穩(wěn)定穩(wěn)定丙烯酸鋅30～同上丙烯酸鎂30～半透明凝膠丙烯酸鋇30～白色凝膠丙烯酸鉛30～同上丙烯酸鎳30～綠色凝膠三價(jià)丙烯酸鋁30～白色凝膠同上同上同上同上丙烯酸鉻30～綠黑色凝膠丙烯酸鹽的生產(chǎn)采用中和法，即用金屬氧化物與丙烯酸作用而制得丙烯酸鹽單體。盡管所選擇的成鹽金屬不同，所得的丙烯酸鹽的性能也有較大的差異，但所配制成的丙烯酸鹽漿液還是具有一些共同的特性：（1）多價(jià)丙烯酸鹽的聚合物是不溶于水的凝膠，它具有空間狀結(jié)構(gòu)，在這網(wǎng)狀的聚合物分子之中，包含大量的水分。另外，丙烯酸鹽是電解質(zhì)，它在土粒間的凝膠不單是充填土?？紫叮疫€能與土粒起反應(yīng)，使固結(jié)體進(jìn)一步增大。（２）膠凝時(shí)間氧化還原系統(tǒng)催化劑可將膠凝時(shí)間控制在數(shù)秒到數(shù)小時(shí)。在0186。C附近，可用鐵鹽做速凝劑。pH改變對(duì)不同鹽類的膠凝時(shí)間影響不一樣。漿液在固化前黏度幾乎不變。固化時(shí)黏度突增，與AM—9相似。（３）不透水性丙烯酸鹽凝和處理土的滲透系數(shù)如表2所示。黏土的滲透系數(shù)為106cm/s，實(shí)用上可看作不透水層，故丙烯酸鹽處理的土基本上可形成不透水層。另外，如果靈活地應(yīng)用親水性高的聚合物，還可提高不透水性。例如，將丙烯酸鈉與甲撐雙丙烯酰胺共聚，可得滲透系數(shù)為1010數(shù)量級(jí)的凝膠。在內(nèi)徑為1mm，長10～30cm的管中的凝膠，可耐每平方厘米數(shù)百公斤的水壓。但鈣、鋅鹽等的凝膠在水中有收縮性，使用時(shí)注意。表2 丙烯酸鹽類的滲透系數(shù)　　　丙烯狻鹽種類品牌業(yè)號(hào)凝膠處理土凝膠濃度/%滲透系數(shù)/cms1處理濃度/%滲透系數(shù)/cms1丙烯酸鈣A—4030108203106丙烯酸鋅A—413010730105丙烯酸鎂A—42301010305108丙烯酸鈉A—43101010102108（４）強(qiáng)度和彈性丙烯酸鹽類凝膠是強(qiáng)韌的彈性體，其中丙烯酸鎂最為顯著。土壤中丙烯酸鹽的摻加量有一個(gè)最優(yōu)范圍，一般在30%左右。超過這個(gè)范圍強(qiáng)度反而降低。不同的鹽類，性質(zhì)有差別。鋅、鎳、鋁鹽是強(qiáng)硬的凝膠，而鎂、鍶鹽是富有彈性的凝膠。因此可根據(jù)不同目的的選用不同鹽類。～。另外，將各種鹽類按不同配比組成使用，性能更好。（５）漿液粘度低在聚合反應(yīng)開始前，漿液粘度一般不會(huì)超過4cP（厘泊）。而聚合反應(yīng)一旦開始，漿液粘度急劇上升，漿液很快膠凝。（６）漿液可灌性好其原因：一是漿液粘度低；二是漿液表面張力小，容易浸潤土粒，對(duì)地基內(nèi)的微細(xì)孔有較好的灌注效果。特點(diǎn)是，丙烯酸鹽與土粒產(chǎn)生反應(yīng)，使?jié){液能向土層深部擴(kuò)散，并進(jìn)一步增大固結(jié)體的強(qiáng)度。（７）影響漿液膠凝的因素丙烯酸鹽漿液的膠凝時(shí)間，可以在數(shù)秒到數(shù)小時(shí)范圍控制。溫度、單體濃度、引發(fā)劑濃度、漿液和環(huán)境的pH值，對(duì)漿液的膠凝時(shí)間均有顯著影響。（８）凝膠體和固砂體的滲透系數(shù)小，對(duì)地基土的防滲堵漏效果好。107～104cm/s，105～108cm/s。（９）凝膠體的抗壓強(qiáng)度不高鋅鹽、鋁鹽和鎳鹽的凝膠體抗壓強(qiáng)度較高，而鎂鹽和鍶鹽的凝膠體彈性較大。（１０）凝膠體的抗擠出能力較強(qiáng)，與地基巖土體的粘結(jié)性較好。2 試驗(yàn)丙烯酸鹽漿液的組成：丙烯酸鹽是有一定濃度的單體、交聯(lián)劑引發(fā)劑和阻聚劑等成分組成的混合溶液。丙烯酸鹽單體是漿液的主劑。它是由丙烯酸和金屬氧化物反應(yīng)生成的水溶性有機(jī)電解質(zhì)，可用中和法或堿化法制的。常用的丙烯酸鹽單體有丙烯酸鈣和丙烯酸鎂。本文在試驗(yàn)中用氧化鎂和丙烯酸在較高溫度下反應(yīng)制得了濃度為30%的丙烯酸鹽單體，并用它作為主劑進(jìn)行了復(fù)合漿液配比試驗(yàn)。交聯(lián)劑用N，N—甲撐雙丙烯酰胺。丙烯酸鹽漿液用氧化還原引發(fā)體系產(chǎn)生膠凝，引發(fā)劑（氧化劑）為過硫酸銨，還原劑（促進(jìn)劑）為三乙醇胺。加料順序：丙烯酸鈣，B為N，N—甲撐雙丙烯酰胺，A為過硫酸銨，C為三乙醇胺。表3 丙烯酸鹽漿液配方 成分漿液類型丙烯酸鹽（主劑）甲撐雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）三乙醇胺（促進(jìn)劑）過硫酸銨（引發(fā)劑）鐵氰化鉀（緩凝劑）水（溶劑）丙烯酸鹽漿液15211丙烯酸鈣鎂混合漿液Ⅰ10111—87丙烯酸鈣鎂混合漿液Ⅱ12111—85丙烯酸鈣鎂混合漿液Ⅲ15211—81在進(jìn)行試驗(yàn)之前首先對(duì)丙烯酸鈣漿液進(jìn)行正交試驗(yàn)，以確定在不同配方條件下，丙烯酸鈣漿液的膠凝時(shí)間，進(jìn)而選擇最優(yōu)配方進(jìn)行試驗(yàn)。丙烯酸鈣正交試驗(yàn)及結(jié)果表如下：表4 丙烯酸鈣漿液正交試驗(yàn)表及結(jié)果 序號(hào)A（g）B(g)C(g)膠凝時(shí)間（min）析水率（%）123456789K1K2K3R12/4/8/66168433為了更加明確的掌握丙烯酸鈣漿液的膠凝時(shí)間，同時(shí)便于最優(yōu)配方的選擇，又按表5 配方再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。表5 漿液的最優(yōu)配方 配方序號(hào)A(g)B(g)C(g)D(g)123222101010其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：表6 配方測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果配方序號(hào)膠凝時(shí)間析水量保水率/%PH值1231169988再對(duì)丙烯酸鎂漿液進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，分別采用試劑氧化鎂、工業(yè)品氧化鎂分別實(shí)驗(yàn)，其配方及結(jié)果如下表：表7 丙烯酸鎂漿液正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果（試劑氧化鎂）序號(hào)A（g）B(g)C(g)膠凝時(shí)間（min）析水率（%）123456789K1K2K3R4/55844462420表8 丙烯酸鎂漿液正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果（工業(yè)品氧化鎂） 序號(hào)A（g）B(g)C(g)膠凝時(shí)間（min）析水率（%）123456789K1K2K3R8/10/2/4/13931068322624通過一系列的試驗(yàn)可知三乙醇胺的影響最為明顯，為了了解影響的情況，又作了以下試驗(yàn)。表9 不同三乙醇胺加量試驗(yàn)結(jié)果 三乙醇胺（g）膠凝時(shí)間（min）析水量(ML)保水率(%) PH值22H9576～13H6967739888試驗(yàn)結(jié)果表明三乙醇胺加量對(duì)膠凝時(shí)間影響最大，而其他方面則不太明顯。3 試驗(yàn)結(jié)論及其闡述（1）在丙烯酸鹽漿液膠凝過程中發(fā)生游離基聚反應(yīng)，表現(xiàn)為在凝膠過程中有熱量放出，而且在當(dāng)漿液失去流動(dòng)性后的一段時(shí)間內(nèi)溫度繼續(xù)上升。表明漿液失去流動(dòng)性以后其內(nèi)部聚合反應(yīng)還未結(jié)束。（2）漿液的膠凝時(shí)間可以調(diào)整。若要縮短，可選用硫代硫酸鈉或維生素C作促進(jìn)劑；若要延長，則可加鐵氰化鉀。（3）三乙醇胺在漿液中不可缺少，而且含量不能太低。不能用降低三乙醇胺加量的辦法來延長膠凝時(shí)間，否則膠凝時(shí)間不穩(wěn)定，膠凝質(zhì)量差。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，缺少三乙醇胺的漿液長期不凝，而向此不凝漿液中加入適量三乙醇胺后，漿液仍可膠凝。（4）因漿液成分的絕大部分為水，這要求凝膠體有良好的保水性（即析水要少），以保證漿液在灌入巖土體后取得應(yīng)有防滲效果，同時(shí)還可以降低漿液成本。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)保水性影響最大的是甲撐雙丙烯酰胺含量較低時(shí)，凝膠體保水性差，析水較多。（5）漿液膠凝過程中的粘度變化特點(diǎn)是：漿液自配好后到聚合反應(yīng)前，其粘度和狀態(tài)基本不變，而反應(yīng)一旦開始，粘度急劇上升，很快膠凝。漿液配完時(shí)為無色半透明溶液，從開始變白（表明聚合反應(yīng)開始，此時(shí)粘度也開始上升）到膠凝大體完成僅需很短時(shí)間。（6）丙烯酸鹽漿液膠凝體為兩相體型凝膠，固相為聚丙烯酸鹽分子相互聯(lián)結(jié)的連續(xù)相，其間充滿水。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了凝膠體有干縮性。干燥幾天后凝膠體體積變小，粘性增加，此時(shí)它與水泥試塊，木質(zhì)素凝膠體等表面的粘結(jié)性非常好。而放回潮濕環(huán)境后，凝膠體又可吸水膨脹，但不會(huì)恢復(fù)到原有體積。（７）N，N’—甲撐雙丙烯酰胺要用熱水加熱才能充分溶解。充分溶解之后，N，N’—甲撐雙丙烯酰胺需降到室溫之后才能使用，否則會(huì)對(duì)結(jié)果造成影響。（８）三乙醇胺對(duì)膠凝時(shí)間的影響最大因此在滴加時(shí)要注意，否則會(huì)影響可泵期。（９）漿液配制完成以后，盡量不要擾動(dòng)，否則會(huì)對(duì)析水率造成影響，使其值變大。 第 5 頁 共 30 頁