CN113321472A - 一种水下高分子灌浆液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下高分子灌浆液及其制备方法，原料按重量份包括水泥膏浆60‑80份、聚氨酯浆液20‑30份。该水下高分子灌浆液，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。

Description

一种水下高分子灌浆液及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体为一种水下高分子灌浆液及其制备方法。
背景技术
目前的水下高分子灌浆液通常都是采用灌浆材料和有机硅进行混合组成，其中灌浆材料指在压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中，达到增加承载能力、防止渗漏及提高构筑物整体性能等效果的流体材料，由主剂、溶剂(水或其它溶剂)及外加剂(固化剂，稳定剂等)混合而成，通常所说的灌浆材料是指浆液中的主剂。
参考中国专利公开号CN107382208B中提出了一种快凝早强混合浆液，包括水泥、膨润土、植物胶、氢氧化钠、水；所述一种水下不分散膏浆重量配合比，按水泥(1)：膨润土(0.1-0.2)：植物胶(0.01-0.03)：氢氧化钠(0.001-0.003)：水(0.5-1)进行配置。在该方案中采用一种由水下不分散膏浆(膏状浆液)与聚氨酯浆液混合而成的快凝早强混合浆液，充分借助水下不分散膏状浆液的水下抗冲能力与聚氨酯遇水快速凝胶性能，以及复合浆液凝胶膨胀与弹性特征，可实现对高水头大流量涌水快速有效的封堵灌浆处理；但是对于方案中所提出的不分散膏浆，成分使用水凝、膨润土、植物胶以及氢氧化钠，该不分散膏浆在水下进行应用的时候，并不能有效的抵御水流冲击，导致水泥膏将无法适用于水下工作环境，为解决以上问题，本领域技术人员提出了一种水下高分子灌浆液及其制备方法，让水泥膏浆在水下可以进行快速凝结，且可以抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水下高分子灌浆液及其制备方法，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，使骨料和浆体的界面发生劣化，一旦吸水后易产生膨胀，导致灌浆结构遭到破坏，使灌浆材料的耐久性降低，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用，解决了专利公开号CN107382208B中所提出的不分散膏浆，成分使用水凝、膨润土、植物胶以及氢氧化钠，该不分散膏浆在水下进行应用的时候，并不能有效的抵御水流冲击，导致水泥膏将无法适用于水下工作环境的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水下高分子灌浆液，原料按重量份包括水泥膏浆60-80份、聚氨酯浆液20-30份；
该水下高分子灌浆液由如下方法制备：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60-65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800-1200转/分钟，搅拌30-45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液；
所述水泥膏浆由如下方法制备：
步骤11、按重量份选取原料：硅酸盐水泥30-40份、硅灰12-20份、集料10-12份、速凝剂5-7份、减水剂5-7份、水20-36份；
步骤12、将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为26-32摄氏度，搅拌机的转速为600-1000转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到浆料；
步骤13、将速凝剂在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-500转/分钟，搅拌10-18分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-400转/分钟，搅拌6-10分钟，冷却，得到复合液；
步骤14、将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为18-24摄氏度条件下，转速控制在200-300转/分钟，搅拌15-25分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆。
优选的，所述集料采用河砂和花岗岩碎石按照体积比为1.5:1的混合料，其中花岗岩碎石采用5-20mm连续级配。
优选的，所述速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
优选的，所述聚氨酯浆液由如下方法制备：
步骤41、按重量份选取原料：多苯基甲烷多异氰酸酯20-28份、聚醚二元醇6-8份、二环己基甲烷二异氰酸酯10-12份、扩链剂1-5份、增塑剂3-6份、偶联剂2-6份、疏水剂3-5份、催化剂10-20份；
步骤42、将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至100-120摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.08-0.10MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理1.5-3.0小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌30-60分钟，得到组分A；
步骤43、将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至60-80摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌30-60分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B；
步骤44、将组分A和组分B在温度为30-38摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为300-500转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到聚氨酯浆液。
优选的，步骤42和步骤43中，疏水剂的使用质量比为0.8:0.2。
优选的，所述扩链剂采用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇中的一种，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯。
优选的，所述偶联剂采用硅烷偶联剂，所述疏水剂采用荷叶疏水剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
一种水下高分子灌浆液的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60-65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800-1200转/分钟，搅拌30-45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液。
(三)有益效果
本发明提供了一种水下高分子灌浆液及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该水下高分子灌浆液及其制备方法，通过将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为26-32摄氏度，搅拌机的转速为600-1000转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到浆料，将速凝剂和早强剂混合后在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-500转/分钟，搅拌10-18分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-400转/分钟，搅拌6-10分钟，冷却，得到复合液，将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为18-24摄氏度条件下，转速控制在200-300转/分钟，搅拌15-25分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，使骨料和浆体的界面发生劣化，一旦吸水后易产生膨胀，导致灌浆结构遭到破坏，使灌浆材料的耐久性降低，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。
(2)、该水下高分子灌浆液及其制备方法，通过将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至100-120摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.08-0.10MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理1.5-3.0小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌30-60分钟，得到组分A，将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至60-80摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌30-60分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B，将组分A和组分B在温度为30-38摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为300-500转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到聚氨酯浆液，通过对组分A和组分B的制备，在组分A和组分B进行混合后形成交联体系，保证了聚氨酯浆液具备较好的力学性能，另外通过在聚氨酯浆液中添加0.1％含量的催化剂，在该条件下制备出来的高分子灌浆液初始黏度小于50mPa·s，方便对灌浆液进行运输，并且聚氨酯浆液的凝胶时间为4.5分钟左右，保证灌浆液具有良好的施工性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水下高分子灌浆液，原料按重量份包括水泥膏浆60份、聚氨酯浆液20份；
该水下高分子灌浆液由如下方法制备：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800转/分钟，搅拌30分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液；
所述水泥膏浆由如下方法制备：
步骤11、按重量份选取原料：硅酸盐水泥30份、硅灰12份、集料10份、速凝剂5份、减水剂5份、水20份；
步骤12、将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为26摄氏度，搅拌机的转速为600转/分钟，搅拌20分钟，冷却，得到浆料；
步骤13、将速凝剂在温度为24摄氏度条件下，转速控制在300转/分钟，搅拌10分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为24摄氏度条件下，转速控制在300转/分钟，搅拌6分钟，冷却，得到复合液；
步骤14、将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为18摄氏度条件下，转速控制在200转/分钟，搅拌15分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆。
集料采用河砂和花岗岩碎石按照体积比为1.5:1的混合料，其中花岗岩碎石采用5-20mm连续级配。
速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，所述减水剂采用聚羧酸减水剂，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，使骨料和浆体的界面发生劣化，一旦吸水后易产生膨胀，导致灌浆结构遭到破坏，使灌浆材料的耐久性降低，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。
聚氨酯浆液由如下方法制备：
步骤41、按重量份选取原料：多苯基甲烷多异氰酸酯20份、聚醚二元醇6份、二环己基甲烷二异氰酸酯10份、扩链剂1份、增塑剂3份、偶联剂2份、疏水剂3份、催化剂10份；
步骤42、将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至100摄氏度，并以200转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.08MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理1.5小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌30分钟，得到组分A；
步骤43、将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至60摄氏度，并以200转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌30分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B；
步骤44、将组分A和组分B在温度为30摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为300转/分钟，搅拌20分钟，冷却，得到聚氨酯浆液。
步骤42和步骤43中，疏水剂的使用质量比为0.8:0.2。
扩链剂采用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇中的一种，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯。
偶联剂采用硅烷偶联剂，所述疏水剂采用荷叶疏水剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
实施例2
一种水下高分子灌浆液，原料按重量份包括水泥膏浆80份、聚氨酯浆液30份；
该水下高分子灌浆液由如下方法制备：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为1200转/分钟，搅拌45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液；
所述水泥膏浆由如下方法制备：
步骤11、按重量份选取原料：硅酸盐水泥40份、硅灰20份、集料12份、速凝剂7份、减水剂7份、水36份；
步骤12、将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为32摄氏度，搅拌机的转速为1000转/分钟，搅拌30分钟，冷却，得到浆料；
步骤13、将速凝剂在温度为28摄氏度条件下，转速控制在500转/分钟，搅拌18分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为28摄氏度条件下，转速控制在400转/分钟，搅拌10分钟，冷却，得到复合液；
步骤14、将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为24摄氏度条件下，转速控制在300转/分钟，搅拌25分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆。
集料采用河砂和花岗岩碎石按照体积比为1.5:1的混合料，其中花岗岩碎石采用5-20mm连续级配。
速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，所述减水剂采用聚羧酸减水剂，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，使骨料和浆体的界面发生劣化，一旦吸水后易产生膨胀，导致灌浆结构遭到破坏，使灌浆材料的耐久性降低，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。
聚氨酯浆液由如下方法制备：
步骤41、按重量份选取原料：多苯基甲烷多异氰酸酯28份、聚醚二元醇8份、二环己基甲烷二异氰酸酯12份、扩链剂5份、增塑剂6份、偶联剂6份、疏水剂5份、催化剂20份；
步骤42、将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至120摄氏度，并以300转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.10MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理3.0小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌60分钟，得到组分A；
步骤43、将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至80摄氏度，并以300转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌60分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B；
步骤44、将组分A和组分B在温度为38摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为500转/分钟，搅拌30分钟，冷却，得到聚氨酯浆液。
步骤42和步骤43中，疏水剂的使用质量比为0.8:0.2。
扩链剂采用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇中的一种，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯。
偶联剂采用硅烷偶联剂，所述疏水剂采用荷叶疏水剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
实施例3
一种水下高分子灌浆液，原料按重量份包括水泥膏浆70份、聚氨酯浆液25份；
该水下高分子灌浆液由如下方法制备：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为62.5摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为1000转/分钟，搅拌37.5分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液；
所述水泥膏浆由如下方法制备：
步骤11、按重量份选取原料：硅酸盐水泥35份、硅灰16份、集料11份、速凝剂6份、减水剂6份、水28份；
步骤12、将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为29摄氏度，搅拌机的转速为800转/分钟，搅拌25分钟，冷却，得到浆料；
步骤13、将速凝剂在温度为26摄氏度条件下，转速控制在400转/分钟，搅拌14分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为26摄氏度条件下，转速控制在350转/分钟，搅拌8分钟，冷却，得到复合液；
步骤14、将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为21摄氏度条件下，转速控制在250转/分钟，搅拌20分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆。
集料采用河砂和花岗岩碎石按照体积比为1.5:1的混合料，其中花岗岩碎石采用5-20mm连续级配。
速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，所述减水剂采用聚羧酸减水剂，通过速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，传统的速凝剂大多是以铝酸盐、碳酸盐为主，碱性较高，由于强碱的存在，很容易引起碱集料反应，使骨料和浆体的界面发生劣化，一旦吸水后易产生膨胀，导致灌浆结构遭到破坏，使灌浆材料的耐久性降低，选取的硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐由于不含碱，而且对水泥水化有一定的促进作用，在采用硫酸盐、硝酸盐以及甲酸盐的复配使用后，水泥浆体的4h抗压强度达到7.93MPa，24h的抗压强度达到39.56MPa，并且水泥膏浆的初凝时间控制在150秒内，能够抵御一定流速的水流冲击，让灌浆液在水下环境可以进行使用。
聚氨酯浆液由如下方法制备：
步骤41、按重量份选取原料：多苯基甲烷多异氰酸酯24份、聚醚二元醇7份、二环己基甲烷二异氰酸酯11份、扩链剂3份、增塑剂4.5份、偶联剂4份、疏水剂4份、催化剂15份；
步骤42、将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至110摄氏度，并以250转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.09MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理2.25小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌45分钟，得到组分A；
步骤43、将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至70摄氏度，并以250转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌45分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B；
步骤44、将组分A和组分B在温度为34摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为400转/分钟，搅拌25分钟，冷却，得到聚氨酯浆液。
步骤42和步骤43中，疏水剂的使用质量比为0.8:0.2。
扩链剂采用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇中的一种，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯。
偶联剂采用硅烷偶联剂，所述疏水剂采用荷叶疏水剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
一种水下高分子灌浆液的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60-65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800-1200转/分钟，搅拌30-45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于，采用普通水泥膏浆代替水泥膏浆；
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于，采用普通聚氨酯浆液代替聚氨酯浆液；
对比例3
本对比例采用市场上的一种水下高分子灌浆液；
通过对实施例1-3和对比例1-3制备的水下高分子灌浆液在相同条件下进行凝固时间、4h抗压强度以及24h抗压强度的性能检测，具体结果如下表所示：
Figure BDA0003114956310000131
由上述结果可知，本发明制备的水下高分子灌浆液具有较快的凝固时间以及较高的抗压强度，均优于对比例制备的水下高分子灌浆液。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水下高分子灌浆液，其特征在于：原料按重量份包括水泥膏浆60-80份、聚氨酯浆液20-30份；
该水下高分子灌浆液由如下方法制备：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60-65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800-1200转/分钟，搅拌30-45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液；
所述水泥膏浆由如下方法制备：
步骤11、按重量份选取原料：硅酸盐水泥30-40份、硅灰12-20份、集料10-12份、速凝剂5-7份、减水剂5-7份、水20-36份；
步骤12、将硅酸盐水泥和硅灰通入搅拌机中进行混合，接着向搅拌机中加水，水的添加量为混合料总质量的65％，启动搅拌机，控制搅拌机内部的温度条件为26-32摄氏度，搅拌机的转速为600-1000转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到浆料；
步骤13、将速凝剂在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-500转/分钟，搅拌10-18分钟完成混合，接着向混合液中添加减水剂，在温度为24-28摄氏度条件下，转速控制在300-400转/分钟，搅拌6-10分钟，冷却，得到复合液；
步骤14、将复合液加入浆料中，并向搅拌机中加入余量的水，启动搅拌机，在温度为18-24摄氏度条件下，转速控制在200-300转/分钟，搅拌15-25分钟，完成对浆料、混合液以及减水剂进行搅拌混合，冷却后得到水泥膏浆。
2.根据权利要求1所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：所述集料采用河砂和花岗岩碎石按照体积比为1.5:1的混合料，其中花岗岩碎石采用5-20mm连续级配。
3.根据权利要求1所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：所述速凝剂采用硫酸盐、甲酸盐和硝酸盐以质量比为0.8:1:0.5的混合物，所述减水剂采用聚羧酸减水剂。
4.根据权利要求1所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：所述聚氨酯浆液由如下方法制备：
步骤41、按重量份选取原料：多苯基甲烷多异氰酸酯20-28份、聚醚二元醇6-8份、二环己基甲烷二异氰酸酯10-12份、扩链剂1-5份、增塑剂3-6份、偶联剂2-6份、疏水剂3-5份、催化剂10-20份；
步骤42、将多苯基甲烷多异氰酸酯和聚醚二元醇一起通入集热式恒温加热磁力搅拌器中，接着向磁力搅拌器中添加扩链剂、增塑剂、偶联剂和疏水剂，将搅拌器内部加热至100-120摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对混合料进行磁力搅拌均匀，最后在0.08-0.10MPa的负压条件下对混合料进行持续抽真空脱水处理1.5-3.0小时，最后将脱水产物冷却至室温后，加入催化剂利用搅拌器继续搅拌30-60分钟，得到组分A；
步骤43、将二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂一起通入磁力搅拌器中，将搅拌器内部加热至60-80摄氏度，并以200-300转/分钟的转速对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行磁力搅拌30-60分钟，最后对二环己基甲烷二异氰酸酯和疏水剂进行脱除气泡，得到组分B；
步骤44、将组分A和组分B在温度为30-38摄氏度的条件下，以质量比1:1进行混合加入磁力搅拌器中，控制转速为300-500转/分钟，搅拌20-30分钟，冷却，得到聚氨酯浆液。
5.根据权利要求4所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：步骤42和步骤43中，疏水剂的使用质量比为0.8:0.2。
6.根据权利要求4所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：所述扩链剂采用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇中的一种，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二甲酯。
7.根据权利要求4所述的一种水下高分子灌浆液，其特征在于：所述偶联剂采用硅烷偶联剂，所述疏水剂采用荷叶疏水剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
8.一种水下高分子灌浆液的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一、分别对水泥膏浆和聚氨酯浆液进行制备，备用；
步骤二、将水泥膏浆和聚氨酯浆液一起投入磁力搅拌器中，启动磁力搅拌器，在温度为60-65摄氏度的条件下，调节磁力搅拌器的转速为800-1200转/分钟，搅拌30-45分钟后冷却，得到水下高分子灌浆液。
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