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《聚氨酯灌浆材料工程概况和运用理念》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、经过两个多月的研究和学习，我对聚氨酯材料终于有了一个小小的了解，就像本来散乱的知识，被这次的专一研究，全部组合汇集，对知识脉络有了更高的把握，也为以后真正在工作中的运用打下了一个微薄的基础。总之，受益匪浅！聚氨酯灌浆材料的特点20世纪60年代聚氨酯灌浆材料就已被开发,美国、德国、日本将聚氨酯化学灌浆应用于建筑工程[2]。聚氨酯灌浆材料是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂等)组成的化学浆液。一般是单液型。其主要成分是过量二异氰酸酯(或多异氰酸酯)与聚醚多元醇反应而制得的端异氰
2、酸酯基(NCO)预聚体。也可以是双液型,即由预聚体与固化剂(及促进剂)组成。在灌浆过程中,把聚氨酯灌浆材料注入缝隙或疏松多孔性地基中时,这种预聚体的端NCO基与缝隙表面或碎基材中的水分接触,发生扩链交联反应,最终在混凝土缝隙中或基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团,与混凝土缝隙表面以及土壤、矿物颗粒有强的粘接力,从而形成整体结构,起到了堵水和提高地基强度等作用。并且,在相对封闭的灌浆体系中,反应放出的二氧化碳气体会产生很大的内压力,推动
3、浆液向疏松地层的孔隙、裂缝深入扩散,使多孔性结构或裂缝完全被浆液所填充,增强了堵水效果。浆液膨胀受到限制越大,所形成的固结体越紧密,抗渗能力及压缩强度越高。聚氨酯化学灌浆材料可分为水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)2大类。这2类聚氨酯预聚体材料虽然都能用于防水、堵漏、地基加固,但2者也有差别。通常,油溶性聚氨酯灌浆材料的固结体强度大,抗渗性好,多用于加固地基、防水堵漏兼备的工程;水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等。根据施工需要,也可
4、把水溶性聚氨酯灌浆材料与油溶性聚氨酯灌浆材料按合适的比例混合后进行灌浆施工。水溶性聚氨酯灌浆材料水溶性聚氨酯浆材的突出特点之一是易分散于水中,遇水自乳化,立即进行聚合反应。固结物具有良好的弹性、抗渗性、耐低温性,对岩石、混凝土、土粒等具有良好的粘接性能,灌浆后对水质无污染;特点之二是固结物具有弹性止水和膨胀止水的双重作用。水溶性聚氨酯灌浆与水玻璃、丙凝等灌浆相比,主要有以下几个优点:可在大量水存在的条件下与水反应,固化后形成不透水的固结层,可以封堵涌水;固化反应的同时产生二氧化碳气体,封闭的灌浆体系中初
5、期的气体压力把低黏度浆液进一步压进细小裂缝深处以及疏松地层的孔隙中,使多孔性结构或地层充填密实,后期的气泡包封在胶体中,形成体积庞大的弹性固化物;在含大量水的地层处理中,可选择快速固化的浆液,它不会被水冲稀而流失;形成的弹性固结体,能充分适应裂缝和地基的变形;浆液黏度可调,可灌1mm左右的细缝;固化速度调节方便;施工设备简单,投资费用少。水溶性聚氨酯灌浆材料一般是单组分低黏度液体,其主要成分是端NCO基预聚体,它是由特种亲水性聚醚多元醇与多异氰酸酯制成的预聚体为主剂,加入助剂(稀释剂、增塑剂和其他助剂)
6、配制而成的。为使聚氨酯浆材有良好的水分散性,一般选择EO含量较高的EO/PO共聚醚。通过调节具有不同EO/PO比例的亲水性聚醚,或EO聚醚与普通PPG型聚醚的混合比例,可以制得不同亲水程度的灌浆材料。聚氨酯浆液的固化时间通过加入促凝剂(催化剂)或缓凝剂,可在几秒钟到十几分钟范围内调节。南京水利科学研究院瑞迪高新技术公司开发的聚氨酯灌浆材料PU4系列产品是由不同的预聚体组成的产品,可满足不同用户的要求。其技术指标见表1。Tab.1 ConventionaltechnicalindexofLWandHWwa
7、tersoluablepolyurethanes表1 LW和HW水溶性聚氨酯的常规技术指标项目PU4HWLW黏度25℃/mPa·s100～400100450相对密度1.00～1.101.101.08凝胶时间几十分钟内可调粘接强度(潮湿面)/MPa-2.41.0拉伸强度/MPa≥1.07.82.2抗渗性能/(cm·s-1)10-6～10-8S151.8×10-5压缩强度/MPa≥1.519.8-包水量/倍≥20.920～27遇水膨胀率/%≥2002～4150～300华东勘测设计院开发的HW是一种具有较高强
8、度的水溶性聚氨酯灌浆材料,它由甲苯二异氰酸酯、聚氧化乙烯、甘露醇聚醚、邻苯二甲酸二丁酯等预聚而成,外观为棕红色透明液体,黏度低,对潮湿面的粘接力强。它既能用于防渗堵漏,又能固结补强。LW是由甲苯二异氰酸酯与高EO含量的氧化乙烯2氧化丙烯共聚醚反应制得,其特点是水溶性更好,与水反应得到的凝胶物的膨胀率和包水量高,弹性好。LW和HW水溶性聚氨酯的常规技术指标见表1[3,4]。据报道,在施工中,可根据具体场合和要求,将不同的亲水性灌浆材料(如HW
