CN108690182A - 一种混凝土工程用高聚物注浆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土工程用高聚物注浆材料，主要成份为异氰酸酯、聚醚多元醇和外加剂，所述聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应即使发泡，经过一段时间固化成型为聚氨酯注浆材料。本发明所述的高聚物注浆材料为高分子泡沫状共聚物，是一种柔韧性良好的弹性材料，其不易降解、防水性能优良，抗压强度可高达10MPa，且能密实地填充结构内的空洞、间隙，并能将结构内具有个体强度的固体胶结，并具有良好的抗裂性和抗渗性。

Description

一种混凝土工程用高聚物注浆材料
技术领域
本发明属于混凝土工程材料技术领域，具体涉及一种混凝土工程用高聚物注浆材料。
背景技术
北环的路面特点是复合型路面，即水泥路面加铺沥青混合料，水泥板块的反射裂缝使得水有了进入路面结构的通道，进而叽浆导致脱空，对路面结构寿命产生影响。加之超载重载交通因素的影响，也导致了该技术难题被“放大”，严重影响着“安全、和谐、美丽”的现代高等级公路建设与营运理念。
为了解决这一长期困扰路面质量的病害，工程技术与科研人员开展了大量灌缝材料与施工工艺等裂缝、脱空修复技术研究，例如贴缝胶贴缝、开槽灌缝，甚至基于各类水泥砂浆材料的注浆灌缝等。相对于灌缝技术，注浆技术在压力作用下，可以让注浆材料实现更充分的填充修复效果，被广泛关注。
研究成果显示，水泥稳定碎石材料之所以开裂，其内因主要是自身的抗变形能力较差，加之结构内部水的侵蚀作用，路基强度不足及其不均匀支撑问题等影响而导致的。即便注入水泥砂浆修复材料，也不可能改变“该病害位置基层结构的抗变形能力无法满足行车荷载作用”这一问题。这就要求，首先，新的注浆材料，在力学上应具有一定的相对抗变形能力；其次，新的注浆材料还应具有良好的与旧水泥稳定材料的强度匹配性；再次，因华南地区为沿海地区，地下水位较高，新的修复体(采用注浆修复基层后的复合结构)具有较好的耐水性能等。
高聚物固化后的材料密度越大，其刚度和强度也越大。当前许多高聚物采利用较低固结密度材料，依赖提高围岩压力实现高弹高强的目的。在道路工程中，低密度固化材料能够取到较好的防渗、排除唧泥与唧浆的目的。但是当材料用量较多，结构层被微微提升后，这种低密度材料不能对路面结构整体承载力带来积极作用。因为低密度材料的刚度与强度较低，往往会导致注浆后路面弯沉变大。因此，为了寻求高弹高强的高聚物，使其既能防渗防水，也能作为结构层材料提高路面结构承载力，研发新型高聚物材料具有重要实际意义。
发明内容
为了解决以上现有技术的不足，本发明提出一种混凝土工程用高聚物注浆材料，既能防渗防水，也能作为结构层材料提高路面结构承载力。
本发明的目的将通过以下技术方法实现：一种混凝土工程用高聚物注浆材料，主要成份为异氰酸酯、聚醚多元醇和外加剂，所述聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应即使发泡，经过一段时间固化成型为聚氨酯注浆材料。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述聚醚多元醇为聚氧化烯聚醚多元醇，聚醚多元醇的官能度为2～3。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述异氰酸酯与聚醚多元醇的体积比为1:1，外加剂的质量分数为15～25％。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述异氰酸酯为深褐色液体，异氰酸酯的黏度为200-300mPa.s，异氰酸酯的密度为1.03～1.05g/cm3。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述聚醚多元醇为黄棕色液体，聚醚多元醇的黏度为150～250mPa.s，聚醚多元醇的密度为1.22～1.25g/cm3。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述外加剂包括发泡剂、匀泡剂和催化剂，发泡剂为水，匀泡剂为DC-193、DC-3042或DC-3043中的一种或多种，催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、四甲基二亚乙基三胺中的一种或多种。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述高聚物注浆材料的膨胀比为18:1～22:1，高聚物注浆材料的自由泡密度大于55g/cm3，高聚物注浆材料能用于沥青路面的修复。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述聚醚多元醇与外加剂通过压力注浆机械混合，聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应。
优选的，所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，所述异氰酸酯与聚醚多元醇固化成型的时间为5～15min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明所述的高聚物注浆材料为高分子泡沫状共聚物，是一种柔韧性良好的弹性材料，其不易降解、防水性能优良，抗压强度可高达10MPa，且能密实地填充结构内的空洞、间隙，并能将结构内具有个体强度的固体胶结，且具有良好的抗裂性和抗渗性。其具体一下的特点：
1.高膨胀：膨胀比可达20:1，能够填充脱空、松散、裂缝，压密周围介质；
2.轻质：自重为同体积水泥浆的10％，对地基承载力要求低；
3.早强：注射15分钟后可达到90％强度，最大强度可高达10MPa以上；
4.防水：固化后能密封裂缝和接缝，阻止水分渗透引发二次病害；
5.耐久：一次注浆可实现多层修复，增强结构强度和整体性，寿命耐久；
6.经济：针对性深层修复，节约处治成本，周期效益明显；
7.快速：施工快捷，无需养生，施工后可立即开放交通，交通影响小；
8.微损：所需注浆孔仅16mm，对结构基本无破坏。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
实施例1
一种混凝土工程用高聚物注浆材料，配方主要成份为异氰酸酯、聚醚多元醇和外加剂，所述聚醚多元醇与外加剂通过压力注浆机械混合，聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应即使发泡，经过15min固化成型为聚氨酯注浆材料。所述高聚物注浆材料的膨胀比为20:1，高聚物注浆材料的自由泡密度大于55g/cm3。
异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯的黏度为200-300mPa.s，二苯基甲烷二异氰酸酯的密度为1.03～1.05g/cm3。
聚醚多元醇为聚氧化烯聚醚二元醇，聚氧化烯聚醚二元醇的黏度为150～250mPa.s，聚氧化烯聚醚二元醇的密度为1.22～1.25g/cm3。二苯基甲烷二异氰酸酯与聚氧化烯聚醚二元醇的体积比为1:1，外加剂占配方的质量分数为20％。外加剂包括发泡剂、匀泡剂和催化剂，发泡剂为水，匀泡剂为DC-3043，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：主要成份为异氰酸酯、聚醚多元醇和外加剂，所述聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应即使发泡，经过一段时间固化成型为聚氨酯注浆材料。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚氧化烯聚醚多元醇，聚醚多元醇的官能度为2～3。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述异氰酸酯与聚醚多元醇的体积比为1:1，外加剂的质量分数为15～25％。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述异氰酸酯为深褐色液体，异氰酸酯的黏度为200-300mPa.s，异氰酸酯的密度为1.03～1.05g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为黄棕色液体，聚醚多元醇的黏度为150～250mPa.s，聚醚多元醇的密度为1.22～1.25g/cm3。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述外加剂包括发泡剂、匀泡剂和催化剂，发泡剂为水，匀泡剂为DC-193、DC-3042或DC-3043中的一种或多种，催化剂为二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、四甲基二亚乙基三胺中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述高聚物注浆材料的膨胀比为18:1～22:1，高聚物注浆材料的自由泡密度大于55g/cm3，高聚物注浆材料用于沥青路面的修复。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述聚醚多元醇与外加剂通过压力注浆机械混合，聚醚多元醇与外加剂混合后再加入异氰酸酯反应。
10.根据权利要求1所述的一种混凝土工程用高聚物注浆材料，其特征在于：所述异氰酸酯与聚醚多元醇固化成型的时间为5～15min。
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