[发明专利]水下封堵材料及其制备方法

说明书

本发明涉及水下封堵材料及其制备方法，所述水下封堵材料按质量份计，包括以下组分：80~100份的90#石油沥青、40~100份的聚氨酯颗粒、15~40份的橡胶轮胎粉、35~50份的填料及6~10份的增粘剂、1~2份的偶联剂、1~2份的稳定剂、3~5份软化剂。本发明的水下封堵材料为一种非反应型水下快速封堵材料，以90#石油沥青为基质，通过聚醚型聚氨酯、橡胶粉等回收材料对其加以改性，使得该材料不仅具有足够抗水流冲击的粘聚力，而且高温下可灌性好，特别适用于水流速度高的集中渗漏通道的快速封堵。同时，本发明的水下封堵材料不仅与裂缝和通道的水下粘接性能良好，水冷下低温内聚力呈几何式增长，在低温下具有一定的弹性，可适应裂缝和渗漏通道的变形。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，具体而言，涉及一种水下封堵材料及其制备方法。

背景技术

当水工建筑物发生渗漏时，因为现有的化学灌浆材料以及水泥等无机灌浆材料一般都为反应型材料，需要一定的反应时间才能发挥其堵漏的性能，当在有一定水流速度的状况下，往往在它们还未反应完成发挥堵漏性能便已被流水大量冲散流失，造成材料、时间的双重损失。因此在有一定水流速度的情况下，为了不致让灌浆料冲走，它需具有足够粘聚力，而沥青灌浆优于其他灌浆方法之处就是填入的沥青不易被冲走，施工也比较简单，特别适用于有一定流速的集中渗漏通道的快速封堵处理。

当集中渗漏通道的水压越大，水流速度越快，为了防止灌浆料被冲失，则要求灌浆料具有的粘聚力越大。对于普通沥青而言，由于其温粘特性，当它粘聚力越大时，可灌性则越差。而且，普通沥青具有低温脆性，在水下与混凝土及岩石之间的粘结性能差。当裂缝和渗漏通道发生变形时，将重新发生渗漏。

发明内容

针对当前水利水运以及隧道工程中出现的封堵高流速集中渗漏通道材料的不足，本发明的主要目的在于提供一种非反应型水下封堵材料及其制备方法，主要应用于水利水电工程、水运工程、隧道工程等建筑物发生集中渗漏通道后的封堵。该水下封堵材料不仅具有足够粘聚力，而且可灌性好，特别适用于高水流的集中渗漏通道的封堵。

为了实现上述目的，其主要技术方案如下：

一种水下封堵材料，其主要成分按质量份计，包括：80～100份的90#石油沥青、40～100份的聚氨酯颗粒、15～40份的橡胶轮胎粉、35～50份的填料及6～10份的增粘剂、1～2份的偶联剂、1～2份的稳定剂、3～5份软化剂。

本申请所述水下封堵材料的主成分为90#石油沥青和聚醚型聚氨酯颗粒。沥青通过加热熔化为液状流体，遇水冷却后又重新凝聚成粘固性体，沥青灌浆就是利用沥青这温粘特性而达到堵漏防渗的效果。在相同的灌浆温度条件下，标号高的普通石油沥青由于粘度低，其可灌性虽好，但沥青灌入渗漏孔隙后的抗水流冲击性也弱，且凝固时间长，防渗堵漏效率低；而低标号普通石油沥青由于粘度高，其可灌性较差，当沥青灌入渗漏孔隙时，虽然抗水流冲击性能较好，但遇水很快凝固，达不到有效的充填范围，防渗堵漏的效果也差，而且加热熔化所需温度较高，耗能较大，不够安全。而乳化沥青虽施工温度低，可灌性好，但其温粘特性已发生改变，且需破乳后方可凝聚硬化。基质沥青选用中标号90#石油沥青，兼顾一定的可灌性和抗水流冲击性能。

所述聚醚型聚氨酯颗粒可为市售产品，也可用回收聚氨酯剪切成粒径2mm～5mm的颗粒。聚醚型聚氨酯高温熔融于沥青基体中，使得基体中芳香分和胶质增加，沥青的玻璃态转变温度下降，因此聚醚型聚氨酯一方面可以改善材料在高温下的可灌性，另一方面可以改善材料的低温脆性。

所述橡胶轮胎粉为回收橡胶轮胎磨细而成的粉体，细度≥40目。橡胶粉均匀分散于沥青基体中发生溶胀反应并形成连续的网状结构，一方面可以改善材料在高温下的粘聚力，保证材料在高速水流下不易流失；另一方面可以增加材料在低温下的弹性，适应裂缝和渗漏通道的变形。

所述增粘剂为石油树脂、萜烯树脂、松香树脂中的一种或几种。增粘剂可以增加材料与裂缝和通道的粘接性能。