发泡聚氨酯灌浆材料的性能及应用

来源:用户上传      作者: 胡迪江 李飞飞 林振荣

　　摘 要:本文从发泡聚氨酯材料的性能及应用两个方面进行了综述。
　　关键词:灌浆;性能;应用;
　　
　　引言
　　聚氨酯树酯又称聚氨基甲酸酯(Polyurethane),简称聚氨酯,是一种主链上有较多氨基甲酸酯基团的高分子合成物质,一般由聚酯、聚醚和聚烯烃等低聚物多元异氢酸酯及二醇或二氨类扩链剂逐步成聚合而成。材料不溶于大多数溶剂,但可溶于汽油等类,在芳香族氧化物溶剂里会发生膨胀,但干燥后可以恢复原有的性能。在水溶液和一般的酸、碱、盐溶液里材料都很稳定,但强酸和强碱可以改变材料性能使其降解。材料暴露于室外时,阳光中的紫外线会导致材料变黄,表面变脆,但由于材料被灌入地下,并不影响材料的使用。这种材料近几年才引进,优点很多,应用范围很广。
　　1 发泡聚氨酯材料的性能
　　把聚氨酯各组分混合时,它们发生快速的化学反应,体积会增大很多倍,释放出巨大的可以控制的膨胀力。使用专门的设备和技术把树酯灌入混凝土板和建筑物下,可以起到抬升和稳定作用。灌射压力不需很大,但是足以使液态树酯材料在膨胀之前流向路面下的每个部位,材料在受阻力较小的方向膨胀更多,因此材料总是易于流向土基中最软弱的地方,并膨胀和压密这些地方。固化后材料对建筑物或路面的作用力取决于建筑物或路面的自身荷载,而不会施加额外的力。
　　一般而言,较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热(保温)材料,较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料。聚氨酯硬泡一般为室温发泡,成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡;按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡;按成型方式可分为浇灌发泡及喷涂发泡。
　　虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性,但也存在短处和不适宜之处。在10℃以下的温度,发泡率降低。因此使用时明显受到季节的制约。
　　总之,聚氨酯树酯材料在可发泡性、弹性、防震、耐热、耐寒、耐溶剂、耐磨性、粘结性、耐低温性、耐生物老化性、和易性、防水性、耐久性、绝热性、施工快速可控等方面性能较好,它的膨胀比可达3～20,发泡后密度小,质量轻,早期强度高。
　　2 发泡聚氨酯灌浆材料的应用
　　聚氨酯灌浆材料因其优越的性能得到越来越广泛的应用,特别是在工程建设中的基础加固、堵漏止水、帷幕防渗和裂缝修补4个方面。具体应用工程包括:大坝、水库、涵闸等基础的防渗帷幕,地基或地基断层破碎带泥化夹层加固;大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;核电站等地基加固和封闭止水防渗;地上混凝土建筑物、构筑物地基加固和裂缝补强加固;地下建筑物的防渗、堵漏止水、地基加固和裂缝的补强加固;矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾填埋场等截渗工程的防渗帷幕;矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;桥基加固及桥体裂缝补强;机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;江河海港港工建筑物的基础防渗和加固;文物和古建筑物的裂缝修补和保护等。
　　聚氨酯灌浆材料典型工程应用有:葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余t;2003年上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达160t;三峡工程近几年防渗堵漏和基础加固防渗中应用水性和油性聚氨酯灌浆材料达到180t;1987年华东水电勘察设计院的LW水溶性聚氨酯在龙羊峡G4劈理带大规模应用取得了成功,在第2年经受住了库区五级地震的考验。
　　
　　参考文献
　　[1]朱吕民.聚氨合成材料[M].南京:江苏科学技术出版社,2002.

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