在水工建筑和土木建筑工程施工中,常常遇到滲水漏水問題,給施工帶來不利影響,已建成的工程也有時由于滲流破壞影響建筑物的安全,或影響建筑物作用的發(fā)揮。嚴(yán)重的會導(dǎo)致建筑物的破壞,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失。水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料作為堵漏、加固的新材料具有高效、快速的特點(diǎn),能夠解決水泥灌漿難以解決問題,越來越受到人們的重視。
一、水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料的成份:
水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料是由水溶性聚醚、增塑劑、親水性有機(jī)溶劑與多異氰酸酯反應(yīng)可制得單組份水溶性聚氨酯漿液,水溶性聚氨酯漿材,可廣泛用于地下工程、水利工程和石油開采的堵漏等。
二、水溶性聚醚的要求及對性能的影響
1、 水溶性聚醚:水溶性聚醚中的環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的比例要求是EOPO在9010與6040之間。
2、水溶性聚醚相對分子量要求:水溶性聚醚的官能度是由起始劑的官能度決定的。起始劑一般為乙二醇、丙三醇、季戊四醇、甘露醇、蔗糖。水溶性聚醚的官能度為2~4。水溶性聚醚的羥值一般為15~60KOHmgg。
3、 溶性聚醚的相對分子質(zhì)量的大小是影響包水量的主要因素之一,相對分子質(zhì)量愈大,凝膠體的包水量就愈大,反之亦然。水溶性聚醚的相對分子質(zhì)量大小亦是影響抗壓強(qiáng)度的因素之一,相對分子質(zhì)量愈大,抗壓強(qiáng)度愈低,反之亦然。
三、水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料的制備
1、甲苯二異氰酸酯滴加要求:水溶性聚醚與普通的聚醚相比含有大量伯羥基,反應(yīng)活性較高,與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應(yīng)很劇烈,因此,甲苯二異氰酸酯必須滴加或分批加入。滴加開始溫度為55度**為適中。
2、 反應(yīng)溫度和時間的控制及對材料的性能的影響:反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間是影響漿材性能的重要因素。溫度過高或反應(yīng)時間過長,預(yù)聚體的粘度增加,甚至產(chǎn)生爆聚或水溶性差等現(xiàn)象。由于反應(yīng)初期,反應(yīng)激烈,體系中-NCO含量迅速下降;而反應(yīng)后期,因體系中反應(yīng)物濃度下降,粘度增加,反應(yīng)逐漸平緩。因此時間為1——3之間,**高溫度為85度為宜。
3、反應(yīng)工藝: 將一定比例的水溶性聚醚和增塑劑放入反應(yīng)釜中,溫度升至60度滴加多異氰酸酯,滴加完畢將溫度升至85度,保溫3小時,將溫度降至40度,出料并保存于干燥的包裝桶中。
四、水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料特點(diǎn):
1、 具有良好的親水性,漿液遇水后自行分散、乳化、發(fā)泡,立即進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成不透水的彈性膠狀固結(jié)體,有良好的止水性能。它能與水以某種比例混合(**高達(dá)1:40),在注漿過程中使用是經(jīng)濟(jì)的。
2、 透性優(yōu)于氰凝。水溶性聚氨酯預(yù)聚體可加入20~40%的稀釋劑,而油溶性聚氨酯預(yù)聚體可加入10~20%的稀釋劑 ,前者的粘度為后者的14~16。
3、 對水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng) 。不論海水、礦水、酸性或堿性水質(zhì)對漿液性能影響不大。
4、 與水混合后粘度小,可灌性好,固結(jié)體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。
5、 它對水的溶解度及親和力比其它化學(xué)漿材高,在流動水中,漿液不易被流動水沖散,固結(jié)體的固結(jié)面積反而擴(kuò)大,且隨著動水流速的增加,其堵水面積而相應(yīng)擴(kuò)大。
6、 反應(yīng)后形成的彈性膠狀固結(jié)體有良好的延伸性、彈性及抗?jié)B性、耐低溫性,在水中永久保持原形。
7、 漿液遇水反應(yīng)形成彈性固結(jié)體物質(zhì)的同時,釋放CO2氣體,借助氣體壓力,漿液可進(jìn)一步壓進(jìn)結(jié)構(gòu)的空隙,使多孔性結(jié)構(gòu)或地層能完全充填密實(shí)。具有二次滲透的特點(diǎn)。
8、 堵動水性能好。水溶性漿材是當(dāng)今所有化學(xué)灌漿材料中堵流動水性能**優(yōu)良的漿材之一。
9、 漿液的膨脹性好,包水量大,具有良好的親水性和可灌性,同時漿液的粘度、固化速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
五:技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目名稱 水溶性
外觀 淡棕色透明液
粘度Mpa.S(25℃±0.5℃) 60-200
密度gcm3 (25℃±0.5℃) 0.98-1.10
誘導(dǎo)凝固時間.S 10---1200
抗壓強(qiáng)度Mpa ≥0.98
包水量≥ 10
水溶性聚氨酯漿材的獨(dú)特性能決定了它廣泛的用途。作為漿材可應(yīng)用于大壩基礎(chǔ)的帷幕灌漿和壩體混凝土裂縫、橫縫的防滲堵漏處理,隧道及礦井修建中涌水地帶的加固,地下鐵道挖掘中軟弱地層的固結(jié)和鄰近建筑物基礎(chǔ)的加固,地下建筑物的防水和穩(wěn)定,油田的非選擇性堵漏,土質(zhì)表面的防護(hù)及土質(zhì)穩(wěn)定和改良,農(nóng)藥、化肥的延效和長效作用,植物栽培等。