[发明专利]一种可降解型膨胀高分子注浆材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种可降解型膨胀高分子注浆材料及其制备方法与应用，采用双氧水和硫酸混合溶液对竹屑粉末进行水浴改性，得改性竹屑；将改性竹屑放入水中，水浴加热活化处理；将交联剂、丙烯酸溶液和含亲水基团的活性物质混合、聚合反应，得前驱体；将水浴加热活化后的活化体系去除空气，并向其中加入所述前驱体和引发剂，加热反应，得胶状聚合物；将胶状聚合物绞碎，然后向其中喷洒胶凝催化剂，得可降解型高分子聚合物颗粒体A。

技术领域

本发明属于地下工程突涌水封堵材料技术领域，尤其涉及一种可降解型膨胀高分子注浆材料及其制备方法与应用，具体可用于岩溶区涌水封堵。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

伴随着社会的迅猛发展，交通工程发展迅速，基础设施建设的步伐陆续加快，铁路、隧道、公路、矿山等项目日益增多。尤其在21世纪海上丝绸之路大力实施的背景之下，我国东部沿海地区的城际、省际交通建设需求前景巨大。截至2019年底，我国建成的公路、铁路隧道数量超过3万座，其中高铁里程约为3.5万公里，稳稳位列世界第一。此外，2019年新增地铁通车里程937公里，2020年新增通车里程1208公里，同比增速分别达到76.69％、28.98％。十四五新增通车里程有望再上台计阶，预计2021年新增通车1594公里。

然而，我国地形地貌复杂多变，建设中经常穿越岩溶区，由于裂隙、管道以及溶洞等不良地质构造较为发育，水力联系通畅，致灾性较强，地下工程建设过程中常遭遇突涌水引发的灾难。施工期突涌水、岩层失稳坍塌等灾害对隧道安全构成了重大威胁，造成严重的经济损失、工程停滞、环境破坏，甚至人员伤亡等，严重威胁社会稳定与经济发展。

岩溶区隧道突涌水不同于一般的涌水，其发生突涌水甚至引发塌方的灾害发生机理极为复杂，也使得对岩溶区突涌水灾害控制技术水平要求很高。尽管现阶段已有学者对这方面展开了研究，也依据自己研发的材料提出了不同的治理方法，但是岩溶区突涌水的极度复杂性使得现有的治理体系缺乏针对性，难以实现高效地的岩溶区突涌水封堵。

现有技术中已有采用聚丙烯酸盐类吸水树脂作为封堵岩溶突涌水的膨胀高分子注浆材料组分，可以具有较高的膨胀倍率，对岩溶涌水具有高效封堵的治理效果，但是本发明人在进一步研究中发现：尽管这种膨胀高分子注浆材料对环境绿色无污染，但聚丙烯酸盐类吸水树脂降解性能较差,吸水膨胀后的凝胶长时间存在于生态环境中,易造成对环境的二次污染。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种可降解型膨胀高分子注浆材料及其制备方法与应用。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种可降解型高分子聚合物颗粒体A的制备方法，包括如下步骤：

采用双氧水和硫酸混合溶液对纤维素系高分子吸水树脂或天然聚合物粉末进行水浴改性，得改性纤维素系高分子吸水树脂或改性天然聚合物；

将改性纤维素系高分子吸水树脂或改性天然聚合物放入水中，水浴加热活化处理；

将交联剂、丙烯酸溶液和含亲水基团的活性物质混合、聚合反应，得前驱体；

将水浴加热活化后的活化体系去除空气，并向其中加入所述前驱体和引发剂，加热反应，得胶状聚合物；

将胶状聚合物绞碎，然后向其中喷洒胶凝催化剂，得可降解型高分子聚合物颗粒体A。

第二方面，本发明提供所述制备方法制备得到的可降解型高分子聚合物颗粒体A。

第三方面，本发明提供一种可降解型膨胀高分子注浆材料包，包括所述可降解型高分子聚合物颗粒体A和交联固化液B，两者分开存放。