1、概述
                
            环氧树脂具有独特的高粘结能力、优良的耐腐蚀性能，与固化剂反应时无副产物产生，固化后形成三维立体网状结构的固结体，不仅收缩性小、力学强度高，耐老化性能也非常好，因而广泛用作粘结剂、浇注料、涂料、灌封材料、化学灌浆材料等方面。
                
            由于环氧树脂的分子结构所致，环氧树脂不亲水，具有疏水性，因此，在混凝土中使用环氧树脂材料时，通过添加改性剂等方法来改变其亲水性、渗透性与可灌性，提高固结体的韧性，改性后的材料称之为改性环氧材料。
                
            高渗透改性环氧材料是指具有优异渗透性、可灌性的改性环氧材料，即指能渗入微米级的岩土空隙与裂缝，并能通过混凝土表面的毛细管道和肉眼看不见的微细裂纹与孔隙渗入到混凝土内2mm以上，能灌入渗透系数为10‐6 
            -  10‐8  cm/s的低渗透软弱地层的改性环氧材料。这是区别于不能渗入混凝土内、不能灌入低渗透性软弱地层的一般改性环氧材料的特称。
                
            目前，国外的环氧类防水、防腐和化学灌浆材料其力学性能都很好，但却不具备高渗透性。中国科学院广州化学研究所在这方面取得突破，研制的“中化-798”高渗透改性环氧化学灌浆、高渗透环氧防腐、防水涂料及高渗透改性环氧防水与粘结双功能界面胶粘剂等系列产品，已在国家重点工程中应用。2007年9月，建设部对广州科化防水防腐补强有限公司的高渗透改性环氧防水涂料进行了技术评估，与会专家一致认为该产品达到了国内领先水平。2007年12月将该成果列为建设部推广项目；科技部也于2007年12月将该项成果产品列入国家重点新产品计划项目。

            2、高渗透改性环氧材料性能特点
            2.1 优异的渗透性能
                
            能灌入渗透系数≧10-6~10-8cm/s并含水的低渗透性软弱泥化夹层；能灌入0.006mm的含水裂缝中；涂在混凝土表面，能延着混凝土表面的毛细管道和肉眼看不见的微孔隙中，可自外而内渗入混凝土内2-10mm。
             2.2 优良的力学性能
                
            通过添加剂和控制反应条件生成的最佳中间体结构分子固化后形成的固结体，力学性能明显提高；另外，丙酮的活化不仅进一步降低了固结体的收缩性，提高了韧性、耐老化性能，而且使力学性能也得以显著提升，尤其是粘结强度，干粘结强度可达到5.5-6.7MPa以上，湿粘结强度达到4.5-5.5MPa以上，这对于涂料和灌浆材料而言是非常重要的一项技术指标，它对延长结构体的使用寿命具有十分重要的作用。用高渗透改形环氧浆材在水库大坝现场试验后取出的岩芯永不会开裂，而同时取出的其它环氧材料灌浆的岩芯2~3月后就开裂，就是稀释剂丙酮分子未活化所致。
            2.3优良的耐腐蚀、耐水和耐老化性能
                
            选择了防腐效果好的固化剂，也由于丙酮分子的活化连接到固结体网络结构中，不仅耐腐蚀与耐水性能优于一般改性环氧材料，也因丙酮的活化而显著提高了材料的耐老化性能。经1000小时紫外线光照射老化试验，性能和外观无变化；大气暴晒老化试验，十年未见力学性能下降。
            2.4 具有局部的亲水性和整体的排水性
                可以对有水渗漏的裂缝进行堵水补强，可以在潮湿基面施工。
            2.5收缩性极小
                
环氧树脂的固化产物收缩性很小，高渗透改性环氧材料中的稀释剂丙酮活化后参加了反应，因而固结体的收缩性比一般改性环氧材料的收缩性更小。
            2.6 固结体无毒，符合环保要求
                
            由于生产过程中通过催化剂将丙酮预聚并与糖醛分子反应生成聚糠基丙酮和聚亚糠基丙酮，从而化解了糠的醛的毒性，避免了材料在施工过程中对施工人员产生的危害。将150g的高渗透改性环氧材料的固砂体浸泡于150g水中，经过150天后取浸泡水样进行检验，检验结果浸泡水样符合国家地区水Ⅰ、Ⅱ类水标准（检验方法为GB-3838-88），符合环保要求。
            2.7 高渗透改性环氧材料的主要技术性能
                  起始粘度（20℃，MPa·S）渗透系数(cm/s)胶砂体的力学性能
                  抗压强度(Mpa)抗拉强度(Mpa)抗剪强度(Mpa)与混凝土粘结强度(Mpa)
                  2.5～10.0K=10-6～10-850～807～2020～40干面:5.5～6.7
                  湿面:4.5～5.5

            3  高渗透改性环氧材料的应用领域
            3.1 港口码头、海堤潮差带、污水处理池、地铁盾构管片、混凝土结构、化工车间、地下混凝土管道防腐与防水；（KH-1防腐涂料）
            3.2 屋面、地下室、厨卫间、穿墙管口、桥面防水、过江隧道大沉管、地铁大开挖地段及车站顶板与侧墙等的防水防腐；（KH-2防水涂料）
            3.3 大坝基础加固（特别是低渗透性软弱地层的原位加固效果尤为显著）、混凝土结构裂缝补强、堵漏等；（KH-3灌浆材料）
            3.4 混凝土植筋、钢结构与混凝土之间的粘结等；（KH-4锚固剂）
            3.5 
            混凝土与沥青间、新旧混凝土间的粘结、碳纤维的粘结，二级以上防水多道设防中作为其中一道与其他防水卷材或涂料的配合使用等；（KH-5防水与粘结双功能界面胶粘剂）
            3.6 水库卸洪洞、耐磨面层、化工车间地面、海港码头、海水浸渍的混凝土等；（KH-6高抗冲磨环氧砂浆）。
            4  高渗透改性环氧材料的工程应用案例
            4.1高渗透改性环氧材料在云居寺地宫渗漏治理中的应用
               
            云居寺地宫于1999年建成，它是在1957年辽金石经出土遗址处建造，一面傍山，背西向东，系地下窑藏式建筑，砌体混合结构。内部由主储藏室、附属储藏室、机房、参观廊等房间组成。主储藏室为充填氮气（99％）的密闭空间，藏有辽金年代的石经板。库顶正中间为一座辽金时代的压经塔。
            地宫建成和石经回藏后即出现了不同程度的渗漏现象，以后渗漏逐渐加剧。经管理单位委托某防水公司进行防水处理，曾一度改善，随后又逐步恶化。中国建筑学会防水技术专业委员会受有关方面的委托，在2005年、2006年多次到现场勘查了解渗漏情况，发现地宫内渗漏积水；库体内潮湿，墙面抹灰大部分粉化、脱落，内墙多处有阴湿痕迹。经分析，地宫主体与配属工程防水不交圈，地宫未形成连续、整体、全封闭的外防水层。地宫地势较洼，处于雨、雪水汇集点和溪流通道上。地宫渗漏水的来源主要是地宫外的雨水、雪水和地面绿地用水渗透进入，同时地宫内潮湿与室内外温差形成的冷凝水也有一定关系。
                
            云居寺地宫储藏的辽金时代10105件石经，不仅是中国佛经文化的瑰宝，在世界上也是独一无二。1957年出土后，为防止石经风化、受蚀、受损，国家文物管理部门决定将石经回归地下，为使人们能够观赏，建成了现在这种地宫式的藏经库，既使石经在密闭的空间储存，同时人们也可以通过参观廊，清晰地观赏到石经的全貌，但遗憾的是，花费了大量的物力、人力、财力，受佛教界极其重视的藏经地宫，却在防水上出了问题，使石经回归地下后不能安全保存。因此在制定渗漏治理方案时，详细了解了原工程设计、原使用的防水材料及施工方案等施工资料，了解地宫所在地的周围环境、地形地貌、季节变化、运营条件对工程的影响。查看水质、土壤、水源等情况和工程现况。反复分析造成工程渗漏的原因，确定了“内外防治，以内防为主，防排结合，多种材料复合处理”的综合治理方案。室内按原无防水设防来考虑。搬走石经、拆除门、窗。顶板、墙面、地面整体作一道连续的、有效的防水层，室内防水层完成后，就必须达到100％不渗漏。室外对顶板的地面重做防水，对顶板四周设排水沟，使雨、雪水、地表水对地宫无任何影响，确保治理方案万无一失。在材料选用上，坚持“因地制宜”的原则，合理选材。
                
            在本工程中有两个部位使用了KH—2高渗透改性环氧防水涂料。一是地宫内的花岗岩地面，如按常规治理渗漏方法，应拆除花岗岩石材，做防水层后，再恢复面层，工程量大，造价高。使用KH—2高渗透改性环氧防水涂料，不拆除花岗岩，地面清理干净后，先将KH—2按比例配合、搅拌均匀，采用专用工具灌缝，将其灌满。使其渗透进花岗岩下面的水泥砂浆垫层。间隔三天后，在花岗岩面上喷涂无色透明的KH—2防水涂料，遮盖率100％，工程完成后，效果非常理想。7月初完成施工，即经雨季考验，无任何渗漏。地宫内相对湿度，按文物专家要求为40—45％，实际测量均在35％以下。工期提前90％，工程成本降低65％。二是室外压经塔的基座部位，按原计划要将压经塔移走，做完防水再移回来。如果按此方案要将塔分块拆散，不仅破坏塔的结构，而且石塔经过几千年日晒雨淋，很可能就难以恢复。同时移塔也需要花费较多的经费。我们采用KH—2高渗透改性环氧防水涂料在压经塔基座作涂刷、灌注防水，一次成功，不仅对压经塔毫发无损，而且KH—2高渗透改性环氧防水涂料对施工部位的石材，也起到了非常理想的补强加固和保护作用。压经塔处的防水所花的费用不足原计划的十分之一。
            4.2高渗透改性环氧材料在郑州市广电中心卫生间、开水房渗漏治理中的应用
            4.2.1 工程概况
                
            郑州广电中心A区、B区、C区计有36套卫生间、开水房，精装修、安装均已完成，在即将交付使用前发现渗水、洇水现象，主要部位集中在廊道涂刷涂料的墙面上，高度800mm左右，地面也有局部渗漏的问题。
                
            经现场勘查、了解，卫生间、开水房墙体采用加气块砌筑，聚氨酯涂膜防水，墙面防水高度返起300mm。地面与廊道地面在同一个标高。聚氨酯防水涂膜涂刷至门口外。墙、地面座浆铺设饰面瓷砖。临廊道的墙面涂刷内墙涂料。
            4.2.2 渗漏原因分析                                                        

            1）卫生间、开水房地面与廊道地面在结构上为同一个标高，在门口部位未设置挡水台。室内地面只要有积水，即会通过粘贴瓷砖的砂浆层向廊道渗漏。廊道地面铺设轻体砂浆，会大量吸水、存水，浸湿加气砌块墙体，使受潮湿部位出现洇水、渗水，涂料层脱落。
            2）不排除墙面防水层存在质量问题的可能性。卫生间、开水房地面与廊道的隔墙采用加气块砌筑，加气块无防水功能，吸水率高。如墙面泛水防水层质量存在问题、门框后面防水不到位、或防水层在交叉施工中被破坏，均有可能造成墙面渗水、洇水。
            3）卫生间、开水房地面砖铺设不易密实，砖缝较小，嵌填难以饱满，加之地漏口、管根等处抹灰不实等原因，使地面有积水时不易通过地漏排走，易于积存在砂浆垫层中，并向廊道地面渗透，增加了侧墙渗、洇水程度。
            4.2.3 治理方案
                根据本工程的构造、渗漏现状、渗漏原因及防水专家组提出的意见，对渗漏治理提出两个治理方案： 
            1）第一方案，重做防水
            ① 施工范围：卫生间、开水房地面及墙面应防水部位。
            ② 防水设计，聚氨酯防水层涂膜，厚度不应小于1.5mm。
            a地漏口、管根多遍涂刷加厚增强。
            b墙面四周防水高度不低于300mm。
            c拖布池临墙部位防水高度应做至拖布池上口300mm以上。
            d门口增设门坎，门坎高度30mm，防水涂膜做至门坎上表面。
            ③施工基本做法
            a拆除地面、门洞口、墙面防水部位瓷砖及砂浆垫层。
            b拆除门扇、门框。
            c拆除拖布池。
            d门坎1：2.5水泥砂浆或细石混凝土增高30mm。
            e防水施工，防水部位、防水涂膜厚度、防水高度按上述设计要求。
            f地漏、管根等细部应增加涂膜厚度，进行加强处理。
            g蓄水试验24小时以上。
            h恢复饰面层及门套。
            ④施工周期：每套16天
            2）第二方案：局部处理，堵截向廊道渗水通道
                
            本工程卫生间、水房向廊道渗水的水源主要来自洗手、清洁、拖布池等溅到墙面及落在地面的积水，通过砖缝、地漏、管根等不密实部位，透过砂浆垫层，在门口处向廊道外渗、洇。采用不拆除饰面砖，对砖缝、地漏口、管根等透水部位进行封堵、防水密封，对门口向外渗透的通道进行堵截以达到治理渗漏的目的。
                 ①施工范围
                   a地面砖缝、地漏口、管根
                   b墙根砖缝返起高度300mm以上，拖布池上口300mm、两侧墙面各1000mm范围内的砖缝。
                   c门洞口地面、门套后墙面。
            ②防水设计
               地面全部砖缝及立墙防水范围内的砖缝采用高渗透改性环氧涂料涂刷、灌浆，环氧腻子嵌缝。
            ③施工基本做法：
                a基层清理、扩缝。
                b砖缝、地漏口、管根采用高渗透改性环氧涂料KH-3灌浆及KH-2涂刷.
            c高渗透改性环氧防水腻子嵌缝。
            ④施工周期：每套3天。
            3）两种方案比较
            第一种方案能彻底解决渗漏，但工期较长，施工影响较大，消耗材料多，建筑垃圾多，成本较高。
            第二种方案工期较短，便于管理，施工影响较小，成本相对较低。
            经有关方面反复衡量、比较，最后确定采用第二方案。施工时将基层清理干净，砖缝、地漏口、管根采用高渗透改性环氧涂料KH-3灌浆，KH-2涂刷至饱和状态后，再用高渗透改性环氧防水材料配制的腻子嵌缝。治理后的卫生间、水房蓄水72时以上无渗漏，达到了质量好、工期短、成本低的预定目标。
            4.3高渗透改性环氧材料在青岛市体育中心水池混凝土裂缝处理中的应用
            青岛市体育中心游泳跳水馆位于青岛市东部浮山新区，东临海尔路，南接银川西路，西靠劲松七路，北至同安路。本工程为多层坡地建筑，包括游泳跳水馆及其周边配套商业设施。整个项目规划总建筑面积46787m2，可容纳观众3015人，属公用大型体育场馆，可举办全国性和单项国际比赛。
            青岛体育中心比赛池、跳水池、训练池池体为架空现浇防水混凝土，比赛池规格50.68m×25.8m×3.1m，跳水池规格26.3m×26.3m×6.55m，热身池规格50.1m×16.1m×1.7m，池体结构完成后不久，发现池体的壁墙有裂缝，宽度在0.2mm左右。经查，比赛池有同池壁等高的竖向裂缝65条，跳水池有同池壁等高的竖向裂缝27条，训练池有同池壁等高的竖向裂缝7条。底板均未发现裂缝。据介绍，池体基础牢固，结构稳定，混凝土裂缝经采用石膏腻子涂刮后观察，未发现再开裂的问题。
            根据裂缝产生的时间、变化规律和出现的部位分析，池壁出现裂缝主要原因应是混凝土保湿养护不够、失水太快、干缩所致。
                采用高渗透改性环氧材料完全可以处理。基本做法：
            1）裂缝采用高渗透改性环氧防水材料KH—3灌浆。
            2）2mm以上裂缝进行适当的扩缝后，嵌填高渗透改性环氧KH—3与水泥调成的腻子嵌填密实。
            3）裂缝两侧150mm范围内采用高渗透改性环氧防水材料KH—2涂刷。
            经采用上述方法施工，一次性解决问题，保证了后续工序的施工进度。
               4.4高渗透改性环氧材料在国家大剧院景观水池内圈防水处理中的应用
                
            国家大剧院景观水池的面积35000m2左右，池底采用喷涂聚脲弹性涂膜作防水层，防水层上架空铺设花岗岩板材做装饰保护层，架空层高度143㎜。内圈池口高出架空层400㎜，用干硬水泥砂浆座浆铺砌弧形花岗岩板材，池口有120㎜水泥砂浆垫层未作任何防水设防，景观水池未形成完整的防水体系，当池内蓄满水时，池水从干硬水泥砂浆垫层及石材板缝大量渗漏到地下室的环形廓道内，使廊道形成一个渗水带，景观水池内圈的构造见图一。

            由于工程即将竣工，大剧院已准备试演出，根据业主要求，防水施工时，景观水池内圈池口弧形石材不允许拆动，也不允许损坏。
                
            国家大剧院景观水池内圈防水，看似简单，其实为技术很复杂，因为该部位既是迎水面防水又是背水面防水，加上雨季施工，工期紧，现场施工条件限制较多等因素，使施工难度增大。专业技术人员对现场进行了仔细认真的勘察后，对设计提出的方案进行反复研讨与认证，最后确定了以设计院提出的方案为基础，合理调整构造层次及选材，在加固基层后进行多道防水设防的技术方案。
                
            原用于景观水池内圈干硬水泥砂浆比较疏松，强度差，需补强加固后方可进行下一道防水的施工。补强加固材料选用广州科化防水防腐补强有限公司研发的KH—2高渗透改性环氧防水涂料。该材料为双组份，经现场调配后涂刷在基层表面，随即渗透到砂浆内部，形成固结体，从而堵塞砂浆的毛细孔隙，使其致密，以达到提高砂浆强度和防水抗渗功能的目的。
            已完成渗漏治理的景观水池内圈防水构造见图二。

            由专业防水施工队伍按上述技术方案进行施工，使其达到了预期的防渗漏效果，保证了景观水池及时放水和投入正常使用。