工程案例
業(yè)務(wù)范圍
水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿材料的研制
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
在水工建筑和土木建筑工程施工中,常常遇到滲水漏水問(wèn)題,給施工帶來(lái)不利影響,已建成的工程也有時(shí)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。嚴重的會(huì )導致建筑物的破壞,給人民生命財產(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(wèn)題,越來(lái)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、親水性有機溶劑與多異氰酸酯反應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(kāi)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EO/PO在90/10與60/40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15~60KOHmg/g。
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度的因素之一,相對分子質(zhì)量愈大,抗壓強度愈低,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,反應活性較高,與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應很劇烈,因此,甲苯二異氰酸酯必須滴加或分批加入。滴加開(kāi)始溫度為55度最為適中。
2、 反應溫度和時(shí)間的控制及對材料的性能的影響:反應溫度和反應時(shí)間是影響漿材性能的重要因素。溫度過(guò)高或反應時(shí)間過(guò)長(cháng),預聚體的粘度增加,甚至產(chǎn)生爆聚或水溶性差等現象。由于反應初期,反應激烈,體系中-NCO含量迅速下降;而反應后期,因體系中反應物濃度下降,粘度增加,反應逐漸平緩。因此時(shí)間為1——3之間,最高溫度為85度為宜。
3、反應工藝: 將一定比例的水溶性聚醚和增塑劑放入反應釜中,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(shí),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,形成不透水的彈性膠狀固結體,有良好的止水性能。它能與水以某種比例混合(最高達1:40),在注漿過(guò)程中使用是經(jīng)濟的。
2、 透性?xún)?yōu)于氰凝。水溶性聚氨酯預聚體可加入20~40%的稀釋劑,而油溶性聚氨酯預聚體可加入10~20%的稀釋劑 ,前者的粘度為后者的1/4~1/6。
3、 對水質(zhì)適應性強 。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,固結體在水中浸泡對人體無(wú)害、無(wú)毒、無(wú)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(dòng)水中,漿液不易被流動(dòng)水沖散,固結體的固結面積反而擴大,且隨著(zhù)動(dòng)水流速的增加,其堵水面積而相應擴大。
6、 反應后形成的彈性膠狀固結體有良好的延伸性、彈性及抗滲性、耐低溫性,在水中永久保持原形。
7、 漿液遇水反應形成彈性固結體物質(zhì)的同時(shí),釋放CO2氣體,借助氣體壓力,漿液可進(jìn)一步壓進(jìn)結構的空隙,使多孔性結構或地層能完全充填密實(shí)。具有二次滲透的特點(diǎn)。
8、 堵動(dòng)水性能好。水溶性漿材是當今所有化學(xué)灌漿材料中堵流動(dòng)水性能最優(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(shí)漿液的粘度、固化速度可以根據需要進(jìn)行調節。
五:技術(shù)參數
項目名稱(chēng) 水溶性
外觀(guān) 淡棕色透明液
粘度Mpa.S(25℃±0.5℃) 60-200
密度g/cm3 (25℃±0.5℃) 0.98-1.10
誘導凝固時(shí)間.S 10---1200
抗壓強度Mpa ≥0.98
包水量≥ 10
水溶性聚氨酯漿材的獨特性能決定了它廣泛的用途。作為漿材可應用于大壩基礎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和鄰近建筑物基礎的加固,地下建筑物的防水和穩定,油田的非選擇性堵漏,土質(zhì)表面的防護及土質(zhì)穩定和改良,農藥、化肥的延效和長(cháng)效作用,植物栽培等。
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