[发明专利]一种用于地面修复与承载加固工程用复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于地面修复与承载加固工程用复合材料、制备方法及应用，涉及高分子材料技术领域。本发明所述复合材料是以由超支化聚乙烯亚胺、滑石粉和玄武岩纤维按质量比为1～2:1:1～4混合而成。利用本发明的复合材料与水进行混合，可以通过灌浆注入待修复建筑，用于沉陷道面抬升调平与承载加固，不会影响建筑的主题结构，同时能够确保建筑系统的正常运行。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种用于地面修复与承载加固工程用复合材料、制备方法及应用。

背景技术

在房建、公路工程中，聚合物灌浆技术可以良好地治理地基沉降造成的结构过大变形。但在安全系数要求高、承载系数大、不影响系统正常运行的场合，比如高铁高架桥墩、飞机场跑道等场合，聚合物灌浆技术一直未能在不破坏原结构的前提下得到有效应用。

针对传统高聚物材料凝固体刚度较低，在结构抬升、调平处理中仅能用于地基土加固，而不能直接加注到道面板底部。

同时传统高聚物材料容易在施工过程中对主体机构产生破坏，并且影响建筑系统的正常运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于地面修复与承载加固工程用复合材料，该复合材料是通过自行设计合成的新型高分子超支化聚乙烯亚胺与传统工程材料滑石粉微粒和玄武岩纤维相结合制备而成。本发明的复合材料在施工现场，根据施工实际条件与水混配，在成型模具的辅助下，将混配材料灌浆注入待修复建筑，用于沉陷道面抬升调平与承载加固。

本发明用于地面修复与承载加固工程用复合材料是由超支化聚乙烯亚胺、滑石粉和玄武岩纤维构成，所述超支化聚乙烯亚胺、滑石粉和玄武岩纤维的质量比为1～2:1:1～4。

优选地，所述超支化聚乙烯亚胺的分子量为5000～20000，分子量分布为1.05～1.20、超支化程度为50％～80％。

更优选地，所述超支化聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤：

将乙烯亚胺单体水溶液置于聚合反应釜中，通入氯化氢与二氧化碳的混合气体，然后在压力为106KPa，以及质量比为20:100的N’,N’-二苯基丁二亚胺镍氯化物、氯化二乙基铝构成的混合催化剂作用下进行催化聚合，经过后处理得到所述超支化聚乙烯亚胺。

更优选地，所述乙烯亚胺单体水溶液的质量浓度为10％～60％。

更优选地，所述混合气体中氯化氢与二氧化碳的体积比为1:10～10:1。

更优选地，所述催化聚合的反应温度为20～100℃，反应时间为2-24小时。

更优选地，所述后处理是在反应结束后，搅拌状态下缓慢加入氢氧化钠水溶液，中和并调节溶液pH至10～11，得到固体沉淀，最后对固体沉淀进行烘干干燥处理。

本发明所述用于地面修复与承载加固工程用复合材料的制备方法是将所述超支化聚乙烯亚胺、滑石粉和玄武岩纤维按比例混合均匀，即得到所述复合材料。

本发明还提供了所述用于地面修复与承载加固工程用复合材料的应用，具体是将所述复合材料与水混合用于地面修复与承载加固使用，其中水与所述复合材料的质量比为1～10:1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用合成的高分子超支化聚乙烯亚胺与滑石粉微粒和玄武岩纤维相结合制成一种复合材料，利用本发明的复合材料与水进行混合，可以通过灌浆注入待修复建筑，用于沉陷道面抬升调平与承载加固，不会影响建筑的主题结构，同时能够确保建筑系统的正常运行。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1