[发明专利]一种用于潮湿或明水环境的注浆加固材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注浆加固材料及其制备方法，具体涉及一种用于潮湿或明水环境的注浆加固材料及其制备方法。

背景技术

当前，常用的注浆加固材料有水泥、水玻璃、环氧树脂和聚氨酯类等，各有优劣。其中，水泥类注浆加固材料原材料来源广泛、价格低廉、强度高，但由于是悬浊液，需要使用高压注浆泵施工，并且不能灌入细微裂缝，应用受到了限制。水玻璃类注浆加固材料原材料同样来源广泛、价格低廉、粘度低，并且是真溶液，可灌注到细微裂缝，但其强度较低，且固化后成碱性，对环境有一定的影响，应用也受到了限制。环氧树脂强度高、粘度低、能渗透到超细裂缝中，特别适用于超细裂缝的加固补强，但环氧注浆加固材料固化缓慢，达到100％强度需要一周甚至几周时间，满足不了特殊工程的需要，并且价格昂贵。聚氨酯注浆加固材料强度较高、粘度低、反应速度快、可渗透到细微裂缝中，应用广泛，但是阻燃效果差，成本较高，且遇水后会发泡，影响了加固效果。

目前，对于潮湿或明水环境的细微裂缝，使用的加固材料只有环氧树脂，但是对于需要快速固化的工程，环氧树脂加固材料难以满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种价格低廉、力学强度高、粘度低，渗透性好，反应时间可调，最高反应温度低、不含任何易挥发溶剂、阻燃性好、价格低廉、施工方便、专用于潮湿或明水环境的注浆加固材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种用于潮湿或明水环境的注浆加固材料，由A、B双组份组成，其中，按重量份数计，A组分主要由90～95份硅酸盐、和3～7亲水性小分子多元醇组成；B组分主要由10～30份聚醚多元醇、40～80份多异氰酸酯组成。

进一步，由A、B双组份组成，其中，按重量份数计，A组分由90～95份硅酸盐、0.5～5份催化剂和3～7亲水性小分子多元醇组成；B组分由10～30份聚醚多元醇、0.5～10份小分子扩链剂、40～80份多异氰酸酯、10～20份溶剂、0.5～5份助剂组成。

进一步，所述A组分、B组分体积比为1：1。

进一步，所述硅酸盐为水溶性硅酸盐(优选硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂)；所述亲水性小分子多元醇为乙二醇、丙三醇、1、4-丁二醇中的一种或多种的混合物。

进一步，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇中的一种或多种的混合物，其中，聚醚多元醇的分子量为400～2000；所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯和/或多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯。

进一步，所述催化剂为四甲基胍、2-[2-(二甲氨基)乙氧基]乙醇、四甲基脲、二氮杂二环、2.4.6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或多种的混合物；所述小分子扩链剂为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种的混合物；所述溶剂为沸点高于150℃、不含活泼氢、溶于水且不易挥发的有机溶剂(优选二乙二醇丁醚醋酸酯、二异丁基甲酮、乙二醇丁醚乙酸酯)；所述助剂为消泡剂、抗氧剂、紫外吸收剂中的一种或多种的混合物。

本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种用于潮湿或明水环境的注浆加固材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)A组分的制备：在反应釜中先加入硅酸盐，在室温条件下、搅拌状态下缓慢滴加亲水性小分子多元醇，加完后将催化剂滴加到反应釜中，滴加完后继续搅拌均匀，出料，过滤，包装得到A组分；

(2)B组分的制备：在夹层反应釜内，依次加入聚醚多元醇和扩链剂，在温度为105～110℃，真空度为-0.1MPa的条件下脱水，降温至45～55℃，加入异氰酸酯，自由反应，继续升温至70～80℃，反应1～2小时后降温至50℃以下，加入溶剂和助剂，出料，过滤充氮气包装。

进一步，步骤(1)中，催化剂滴完时间控制在1～1.5小时。

进一步，步骤(2)中，脱水时间控制在2～3小时，自由反应时间控制在20～40min。

本发明之注浆加固材料采用硅酸盐改性聚氨酯，具有力学强度高、粘度低，渗透性好，反应时间可在1～16min调节，最高反应温度低、不含任何易挥发溶剂、阻燃性好、价格低廉、施工方便等优点，专用于潮湿或明水环境裂缝的注浆加固。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步加以说明。

实施例1

(1)A组分的制备：在反应釜内，先加入93份硅酸钠，室温下启动搅拌，缓慢滴加6份乙二醇，1小时滴完，再缓慢滴加1份四甲基脲催化剂，1小时滴加完，继续搅拌半小时，出料，包装得到A组份。