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1、聚氨酯灌浆材料评述ZHANJIE2005,26(4)聚氨酯灌浆材料评述刘益军,王毅,赵晖,卢安琪(南京水利科学研究院南京瑞迪高新技术公司,江苏南京210024)摘要:简单介绍了水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯灌浆材料的特点、性能,以及聚氨酯灌浆材料在建筑施工、水利水电工程、采矿勘探等领域防水堵漏中的应用。关键词:聚氨酯;灌浆;氰凝;防水;堵漏;防渗+中图分类号:TQ433.432文献标识码:A文章编号:1001-5922(2005)04-0040-03对因施工不当、地基不稳等原因造成的建筑物以及大团,与混凝土缝隙表面以及土壤、矿物
2、颗粒有强的粘接力,从坝、水库、沟渠、堤坝等水利设施的裂缝进行修补,对煤矿、地而形成整体结构,起到了堵水和提高地基强度等作用。并铁、石油开采、地质钻探等领域进行工程堵漏、防水、防渗、加且,在相对封闭的灌浆体系中,反应放出的二氧化碳气体会[1,2]固、补强以及防腐等,化学灌浆是一种常用的施工技术。产生很大的内压力,推动浆液向疏松地层的孔隙、裂缝深入与水泥灌浆和黏土灌浆相比,化学灌浆采用低黏度液态化学扩散,使多孔性结构或裂缝完全被浆液所填充,增强了堵水浆料进行堵漏,对细缝的可灌性和渗入性良好,固化时间可效果。浆液膨胀受到限制越大,
3、所形成的固结体越紧密,抗选择,所以化学灌浆成为建筑、地矿、水利等工程中常用的防渗能力及压缩强度越高。水堵漏方法。灌浆材料种类有水玻璃、丙凝(丙烯酰胺体聚氨酯化学灌浆材料可分为水溶性(亲水性)和油溶性系)、甲凝(甲基丙烯酸酯/丙烯酸盐类)、聚氨酯、改性环氧树(疏水性)2大类。这2类聚氨酯预聚体材料虽然都能用于防脂、糠酮树脂、木质素等。大多数化学浆液固结体弹性、韧性水、堵漏、地基加固,但2者也有差别。通常,油溶性聚氨酯差,低温反应活性小,只限于灌注稳定裂纹,且其温度在8℃灌浆材料的固结体强度大,抗渗性好,多用于加固地基、防水以上
4、并变化不大;丙凝单体有毒,会造成环境污染。聚氨酯堵漏兼备的工程;水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量灌浆材料活性大,固结体具有良好的弹性和强度,固化物无大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土毒,可带水施工,防渗堵漏能力强,大大扩大了化学灌浆的应质表面层的防护等。用范围。根据施工需要,也可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。1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2水溶性聚氨酯灌浆材料[2]国、日本将聚氨酯化学灌浆应用于建筑工程。聚氨酯灌浆
5、水溶性聚氨酯浆材的突出特点之一是易分散于水中,遇材料是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表水自乳化,立即进行聚合反应。固结物具有良好的弹性、抗面活性剂、增塑剂等)组成的化学浆液。一般是单液型。其渗性、耐低温性,对岩石、混凝土、土粒等具有良好的粘接性主要成分是过量二异氰酸酯(或多异氰酸酯)与聚醚多元醇能,灌浆后对水质无污染;特点之二是固结物具有弹性止水反应而制得的端异氰酸酯基(NCO)预聚体。也可以是双液和膨胀止水的双重作用。型,即由预聚体与固化剂(及促进剂)组成。水溶性聚氨酯灌浆与水玻璃、丙凝等灌浆相比,主要有在
6、灌浆过程中,把聚氨酯灌浆材料注入缝隙或疏松多孔以下几个优点:可在大量水存在的条件下与水反应,固化后性地基中时,这种预聚体的端NCO基与缝隙表面或碎基材形成不透水的固结层,可以封堵涌水;固化反应的同时产生中的水分接触,发生扩链交联反应,最终在混凝土缝隙中或二氧化碳气体,封闭的灌浆体系中初期的气体压力把低黏度基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。聚氨浆液进一步压进细小裂缝深处以及疏松地层的孔隙中,使多酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基孔性结构或地层充填密实,后期的气泡包封在胶体中,形成收稿日期:2004
7、-07-28体积庞大的弹性固化物;在含大量水的地层处理中,可选择作者简介:刘益军,男,高级工程师,硕士。曾在江苏省化工研究快速固化的浆液,它不会被水冲稀而流失;形成的弹性固结所和《聚氨酯工业》编辑部做测试研究和编辑工作,现从事聚氨酯材料及水工高分子材料的研发工作。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·40·综述粘接2005,26(4)少。管道局部管段的伸缩缝、冷缝、管接头处缝隙的灌浆,在湖北水溶性聚氨酯灌浆材料一般是单组分低黏度液体,其主丹江口混凝土大坝
8、裂缝修补中采用聚氨酯水下灌浆技术取要成分是端NCO基预聚体,它是由特种亲水性聚醚多元醇得了良好的防渗漏效果。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)配制而成的。为使聚氨酯浆材有良好的水分3油溶性聚氨酯化学灌浆材料散性,一般选择EO含量较高的EO/PO共聚醚。通过
