新型聚氨酯堵水注浆材料的研究及应用
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聚氨酯灌浆材料工程概况和运用理念经过两个多月的研究和学习,我对聚氨酯材料终于有了一个小小的了解,就像本来散乱的知识,被这次的专一研究,全部组合汇集,对知识脉络有了更高的把握,也为以后真正在工作中的运用打下了一个微薄的基础。
总之,受益匪浅!聚氨酯灌浆材料的特点20 世纪60 年代聚氨酯灌浆材料就已被开发,美国、德国、日本将聚氨酯化学灌浆应用于建筑工程[2 ] 。
聚氨酯灌浆材料是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂等) 组成的化学浆液。
一般是单液型。
其主要成分是过量二异氰酸酯(或多异氰酸酯) 与聚醚多元醇反应而制得的端异氰酸酯基(NCO) 预聚体。
也可以是双液型,即由预聚体与固化剂(及促进剂) 组成。
在灌浆过程中,把聚氨酯灌浆材料注入缝隙或疏松多孔性地基中时,这种预聚体的端NCO 基与缝隙表面或碎基材中的水分接触,发生扩链交联反应,最终在混凝土缝隙中或基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。
聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团,与混凝土缝隙表面以及土壤、矿物颗粒有强的粘接力,从而形成整体结构,起到了堵水和提高地基强度等作用。
并且,在相对封闭的灌浆体系中,反应放出的二氧化碳气体会产生很大的内压力,推动浆液向疏松地层的孔隙、裂缝深入扩散,使多孔性结构或裂缝完全被浆液所填充,增强了堵水效果。
浆液膨胀受到限制越大,所形成的固结体越紧密,抗渗能力及压缩强度越高。
聚氨酯化学灌浆材料可分为水溶性(亲水性) 和油溶性(疏水性) 2 大类。
这2 类聚氨酯预聚体材料虽然都能用于防水、堵漏、地基加固,但2 者也有差别。
通常,油溶性聚氨酯灌浆材料的固结体强度大,抗渗性好,多用于加固地基、防水堵漏兼备的工程;水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等。
根据施工需要,也可把水溶性聚氨酯灌浆材料与油溶性聚氨酯灌浆材料按合适的比例混合后进行灌浆施工。
聚氨酯注浆止水工艺1、材料简介产品外观为浅黄色至琥珀色透明液体,它是由聚氨酯预聚物与多种助剂配合而成的单组份高压堵漏材料,一种快速高效既能堵漏又能固结补强的高分子弹性材料。
可应用于各种工程中起堵水防渗加固作用。
2、材料特点(1)该材料具有良好的亲水性,能与水反应,同时生成CO2气体,并逆水而上沿来水通道渗透扩散,与周围的混凝土、砂、土等固结,快速硬化形成不透水的固结层,已广泛应用于封堵大压力的涌水与阻止地基中的流水及水的渗透。
(2)该材料与混凝土及土粒粘结力大,可制得高强度的弹性固结体,因此能充分适应地基或其他基层的变形,使其不易发现龟裂、崩塌而得到的加固初强。
(3)在含水的结构中浆液不会被冲散,在其反应过程中,由于气体的扩散使有效固结区迅速增大,可得到比其他类型化学浆液大的多的固结体。
(4)根据工程不同的需要,可调节化灌液体的粘度,对于混凝土工程,如地下室等细小裂缝注浆后浆液能很快渗透进去,形成粘结牢固,抗渗性好、强度大的固结体。
(5)浆液的固化速度可根据施工需要调节。
(6)施工时采用单给分灌浆设备,易清洗,工艺简单易行,综合费用较低。
(7)固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
3、施工操作工艺及要点施工工艺:确定漏水点→清理渗漏基面→钻孔→清洗→安装灌浆接嘴→高压灌注发泡浆料→观察→补漏→拆灌浆嘴→槽孔修补→检查→验收施工要点(1)打准渗水点,把渗水部位,清理干净。
(2)用快速堵漏剂预埋注浆管,间距应根据实际情况而定,一般1米左右(3)用电动高压注浆泵,将水溶性聚氨酯堵漏剂从注浆管中注入混凝土空缝,直到压不进为止(注入率≤0.011/min)随即关闭阀门,24小时后割除(去除)注浆咀。
(4)为达到长期防水目的,可再在施工面面上涂刷聚氨酯防水层。
(5)注浆完毕及时用溶剂清洗设备与工具。
(6)施工现场保持通风,注意防火,严禁火种。
高压注浆堵漏工法(1)本工法是利用高压灌注机所产生的巨大压力,将材料送至壁体的缝隙中间部位,使材料中间部位为中心向四周扩散,材料与水快速反应硬化后,填实空隙达到加固地基,堵漏防渗的效果。
水溶性聚氨酯灌浆材料的应用详解吴启民【摘要】LW/HW水溶性聚氨酯灌浆材料是华东院科研所在20世纪70年代末[1]国内率先研制成功的高效堵水产品.随着数十年的深入开发及推广应用,产品品种不断丰富,在水电、矿山、地铁、城建等领域获得应用.裂缝堵水简单易学,许多零星裂缝堵水工程被个体户承包施工,由于缺乏专业知识及应用技术,堵水效果参差不齐,已经影响到了产品声誉.笔者结合多年来的工程使用经验及大量试验数据分析,对华东院HK-LW/HW水溶性聚氨酯材料的堵水特性进行研究,以期指导广大用户能够正确选择和使用这一类型产品.【期刊名称】《大坝与安全》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P68-71)【关键词】聚氨酯灌浆;混凝土抬动;遇水膨胀;二次堵水;裂缝灌浆【作者】吴启民【作者单位】中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州,310030【正文语种】中文【中图分类】TV698.2混凝土建筑物裂缝、结构缝渗漏水现象较为常见,特别是水工建筑物、地下室、地铁、地下管廊等漏水问题与日俱增,已经影响到人们对构筑物的使用体验,与我国现阶段追求“工匠精神”的工程品质要求不相符。
这些问题主要由以下几个原因导致:基础不均匀沉降、结构设计不合理、混凝土养护不当、施工工艺不当等,表现为层间缝渗漏、剪切缝渗漏、斜向裂缝渗漏水。
根据缝的成因及影响因素不同,设计灌浆工艺时,选择的材料及工艺参数也应不同,倘若采取千篇一律的处理方式,往往得不到好的治理效果。
而错误的选择可能导致混凝土抬动、混凝土崩裂、混凝土起鼓、裂缝复渗[2]问题,这些问题的产生往往与不恰当的施工、工艺及材料选择有关,特别是灌浆前没有做好细致和正确的原因分析而盲目采取灌浆工艺措施,容易导致治标不治本。
水溶性聚氨酯可用于裂缝堵水,且具有立竿见影的效果,其工艺简单,易学易用。
很多人认为只要有相应的设备及材料,就能轻易开展堵漏施工作业,这导致了众多问题,主要是由于对材料固化特性及堵水特性一知半解。
国内聚氨酯灌浆材料的种类及其应用领域由于我国对防水堵漏的要求越来越高,因此聚氨酯灌浆材料被广泛的应用。
本文主要介绍了聚氨酯灌浆材料的分类,聚氨酯灌浆材料主要分为普通亲水型、普通疏水型、双组份、环保型和无溶剂等类型;本文然后简单介绍了其在民用建筑、水利水电和煤炭矿业等方面的应用;本文最后简单介绍了聚氨酯灌浆材料施工过程中注意事项。
标签:堵漏;聚氨酯;灌浆料;甲苯二异氰酸酯;分类;应用1 引言聚氨酯灌浆材料是一种新型高分子材料,它的主要成分是聚氨酯预聚体,该预聚体主要是多异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇制备得到,其特点是渗透性较好、粘结效果好、防水性能好等,因此这种灌浆材料已经得到广泛的应用。
近几年来,我国很多生产聚氨酯原料的企业逐渐增多,这样使聚氨酯预聚体的种类得到拓展,并且获得很多特殊性能的聚氨酯预聚体,从而推动了我国聚氨酯灌浆材料的发展,同时拓宽了聚氨酯灌浆材料的应用领域,如其可以应用于民用建筑、水利水电和地铁隧道等领域[1]。
2 聚氨酯灌浆材料的分类我国聚氨酯灌浆材料开始是由天津大学等单位首先研发成功的,他们主要生产了一种氰凝材料,到目前为止我国聚氨酯灌浆行业已经经历四十多年的发展。
通过研究人员不断的研究开发,他们已经成功开发了多种聚氨酯灌浆料,主要包括普通型亲水性聚氨酯灌浆料、普通型疏水性聚氨酯灌浆料、双组份聚氨酯抢险加固灌浆料、环保型聚氨酯灌浆料和无溶剂型聚氨酯灌浆料等。
2.1 普通型亲水性聚氨酯灌浆材料研究人员首先利用甲苯二异氰酸酯与高分子量亲水性聚醚多元醇通过缩聚反应生成的聚氨酯预聚体,然后他们利用这种预聚体与多种助剂共混制备了普通型亲水性聚氨酯灌浆材料。
普通型亲水性聚氨酯灌浆材料的粘度较小,渗透能力较强,该材料稳定性较好而能储存较长时间,原料价格低廉,亲水性能较强,包水量较多且弹性较好,因此其在潮湿裂缝的防水堵漏方面得到了广泛的应用。
虽然这种灌浆材料具有很多优点,但是其含有游离的甲苯二异氰酸酯和易挥发的助剂,对环境和人员具有较大的危害,因此随着人们环保意识的增强而逐渐被限制使用。
聚氨酯化学灌浆堵漏技术在工程中的应用应用科学李向字(中国二十二冶集团第一有限公司河北唐山063030)【摘蛋l】笔者通过秦皇岛东方明珠城F区工程实例,较为详细的向读者介绍了当前国内先进的防水堵漏技术一聚氨酯化学灌浆的施工技术特点与工艺,并对其质鼍控制提出了要求,在我国目前的民用建筑工程防水堵漏应用中具有广阔的发展前途。
【关键词】防水堵漏聚氨酯化学灌浆施工技术质量控制0、引言聚氨酯化学灌浆堵漏技术就是利用机械的高压动力。
将水溶性聚氨酯化学灌浆料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分则会迅速分散、乳化、膨胀、固结,然后固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在在混凝土结构之外,以达到堵漏防水的效果。
聚氨酯化学灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术,是我们国家目前水溶性灌浆材科所使用的新工艺。
l,工程概况秦皇岛东方明珠城F区F4楼住宅楼工程,地下一层,地上18层,总建筑面积为24300m2。
屋面工程做法为双层SBS防水(表层带页岩),该楼经四方验收合格后于09年06月01日交付建设单位。
但由于建设单位后期不注意成品保护,施工女儿墙护栏、以及外墙涂料维修过程中野蛮施工,将屋面防水层多处破坏,造成下雨后18层的小业丰楼板有渗水和漏水现象。
为此,建设单位委托我单位进行维修。
由于交工后无室外垂直运输机械,更不能大面积重做防水,我单位根据现场实际情况,选择用聚氯酯化学灌浆防水堵漏技术从住户楼板上灌浆,在屋面局部补做防水。
2、聚氨酯防水堵漏施工工艺2.1堵漏原理水溶性聚氨酯化学灌浆料是由过量的多元异氰酸酯和多羟基化合物预先制成含有游离异氰酸基团的低聚的氨基甲酸预聚体,是一种低黏度,单组份合成高分子聚氨酯材料,其形态为浆体。
当它被高压注入到混凝土裂缝结构时遇水发生交联反应,释放大量二氧化碳气体,产生二次渗压,高压推力与二次渗压将弹性体压入并充满所有缝隙,以达到止漏的目的。
聚氨酯化学灌浆堵漏操作简单、绿色环保、造价低廉、堵漏效果佳。
油溶性聚氨酯注浆是以二异氰酸酯与聚醚多元醇经化学聚合反应形成含异氰酸根的高分子化合物(氰凝)。
该材料遇水后立即反应产生气体,体积膨胀并生成一种不溶于水并具有一定强度的发泡体,用于止水和快速堵漏。
产品特性①粘度低,遇水(或潮汽)迅速反应而胶凝、膨胀。
②与基层粘结力好、韧性高、综合性能优异。
③膨胀率大,正常与水反应浆液可以形成不小于20倍泡沫体,因而可以充填裂缝,起到防水堵漏的作用。
④单液注浆、施工设备简单,适用于手动或电动灌浆泵及其它灌浆设备。
适用范围:通常用于地下室、厨卫间、水池、建筑工程的变形缝、施工缝、及其它裂缝等地方的快速防水堵漏,油溶性聚氨酯注浆液也可用于干燥裂缝的填充补强。
执行标准:JC/T 2041-2010产品规格:5kg/罐、10kg/罐、20kg/罐河南宏达新防水材料有限公司成立于2018年,是一家集研发、生产、销售、材料内部专供、施工与一体专业化建筑防水生产企业。
拥有一流的研发技术团队、高端的堵漏材料和堵漏设备。
公司拥有专业的技术施工团队,配备先进的防水器械设备,积累了丰富的施工经验和安全管理经验,针对不同的建筑情况采取科学的施工措施。
服务的客户大多是国内外知名企业,从厂房、办公楼、酒店、市政、桥梁、隧汇报煤炭矿山、电力化工到仓储物流,工程业绩遍布全国各地。
我们用心专注每一位客户,为客户竭诚提供建筑防水系列服务,施工技术处于国内先进水平。
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我们本着不畏惧、不言难的企业精神,给你温暖、给你阳光的企业理念,让客户满意,让员工幸福,以此回报社会。
公司优势:河南省项城市贾岭镇是防水发源地,被誉为“防水之乡”,生产基地坐落于项城市丁集镇关庄,地理位置占据优势,公司有先进。
水溶性聚氨酯化学灌浆材料产品性能与施工工艺一、产品简介水溶性聚氨酯化学灌浆材料是由多氰酸酯和多羟基聚醚进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。
该材料遇水后发生化学反应,形成弹性胶状固结体,从而达到很好的止水目的,是新一代的防水堵漏补强材料。
二、特点1、浆液遇水后自行分散、乳化、发泡,立即进行化学反应,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。
2、反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性,在水中永久保持原形。
3、与水混合后粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
4、浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时,释放CO2气体,借助气体压力,浆液可进一步压进结构的空隙,使多孔性结构或地层能完全充填密实。
具有二次渗透的特点。
5、浆液的膨胀性好,包水量大,具有良好的亲水性和可灌性,同时浆液的粘度、固化速度可以根据需要进行调节。
三、主要技术性能项目名称水溶性外观淡棕色透明液粘度Mpa.S(25℃±0.5℃) 60-200密度g/cm3 (25℃±0.5℃) 0.98-1.10诱导凝固时间.S 10---1200抗压强度Mpa ≥0.98包水量≥ 10四、运用范围1、各种建筑物与地下混凝土工程的裂缝、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封。
2、地质钻探工程的钻井护壁堵漏加固。
3、水利水电工程的水库坝体灌浆,输水隧道裂缝堵漏、防渗,坝体混凝土裂缝的防渗补强。
4、高层建筑物及铁路、高等级公路路基加固稳定。
5、煤炭开采或其他采矿工程中坑道内堵水,顶板等破碎层的加固。
6、桥梁基础的加固和桥体裂缝的补强。
7、已变形建筑物的加固,混凝土构筑物如水塔、水池缝隙的补强及防止沉陷。
8、土壤改良、土质表面的防护及稳定加固等。
五、施工要点1、检查:仔细检查漏水部位,清理渗漏部位附近的污物,以备灌浆。
2、布孔:在漏水部位打灌浆孔,对深层裂缝可钻斜孔穿过缝面,一般孔距为20cm—50cm。
产品简介:水性注浆液是由氰酸酯和多羟基聚醚进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。
该材料遇水后迅速膨胀发泡凝固堵塞其裂缝和毛细孔,形成弹性胶状固结体,从而达到很好的止水目的,是新一代的防水堵漏材料。
产品特征:1、浆液遇水后立刻发生反应发泡膨胀阻隔漏水。
2、形成的弹性胶状固结体有良好的延弹性及抗渗性、耐低温性,在水中永久保持原形。
3、粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
4、适用于单液型高压灌注机。
适用范围:WPU-110为单组份快发注浆液,应用于涌水防水堵漏。
WPU-116为单组份注浆液,应用于涌水和一般防水堵漏。
WPU-118(100%环保新材料)为单组份慢发泡注浆液,应用于一般防水堵漏。
本产品适合任何含水和漏水的混凝土裂缝、隧道、地铁、大坝、桥梁、地下室、卫生间、伸缩缝等;在水压大情况下,可加适量催化剂,迅速发泡膨胀凝固。
使用方法:清理漏水部位污物寻找漏水处,每隔10-30cm钻眼埋针头,将灌浆料根据用量倒入注浆机料杯中,连接针头,启动灌浆,当漏水点或邻孔露出浆液,停机。
注意事项:1、施工时穿戴防护器具(如手套、护目镜),避免皮肤直接接触,如有沾染应以大量清水冲洗。
2、本产品为溶剂性材料,施工时必须注意通风及远离火源。
材料未固化前,施工区周围不得使用明火。
3、建议开启后须立即封盖,防止固化。
4、切勿将已倒出的浆料和其他溶剂又倒回桶内。
5、贮运在干燥阴凉处,防雨火、防挤压。
保质期为半年。
产品简介:油性注浆液是由高活性聚醚、固化剂、补强剂进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。
该材料遇水或空气后膨胀发泡凝固堵塞其裂缝和毛细孔,形成刚性不收缩胶状固结体,从而达到很好的止水目的,是新一代的防水堵漏补强材料。
产品特征:1、浆液遇空气后发生反应发泡膨胀阻隔漏水。
2、形成的钢性胶状固结体有良好的强度及抗渗性、耐低温性,永久保持原形。
3、粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
consTRUcTion safety2020年第5期综合园地聚氨酯注浆堵水材料制备试验研究史博研打赵俊雅2(1.中铁第六勘察设计院集团有限公司,天津300000;2.北京市机械施工集团有限公司,北京100045)【摘要】文章介绍采用正交试验法,研究各组分含量对双液型聚氨酯注浆堵水材料性能的影响。
结果表明,A(有机胺含量)、B(有机锡含量)、C(扩链交联剂含量)、D(泡沫稳定剂含量)四个因素中,对凝固时间、发泡率、标准砂固结体的渗透系数、标准砂固结体抗压强度的影响顺序分别为B>A>C>D x D>B>C>A.B>A>C>D.D>A>C>Bo【关键词】聚氨酯堵水材料正交试验【中图分类号】TU592【文献标志码】B0.引言地铁隧道、基坑等工程施工过程中,常会遇到含水地层,易引发管涌、流土、塌方等事故,严重影响施工安全及工程进度,因此,需采取适宜的工程措施对地下水进行控制。
注浆法不受场地限制,对周围构筑物影响小,不影响地下水位,工程造价低,对原位土体扰动小,堵水同时有加固地基的作用,并且随着钻探技术的发展,注浆技术能将注浆材料注入到地下相当深度内,基于上述优点,注浆法成为地铁工程中地下水控制工程最常用的方法。
双液型聚氨酯注浆堵水材料,是由多异氧酸酯与多元醇在一定助剂参与下反应生成的不溶于水、有一定弹性和强度的有机高分子材料,满足理想注浆材料的要求。
此外,聚氨酯类浆液还具有两个独特的优势,其一为聚氨酯注浆材料固化过程中会与水反应,即使在动水条件下也不会被稀释或冲散,能保证自身的性能;其二,由于聚氨酯反应本身的特性,反应过程中会有大量气体(CO?)放出,形成一定的内压力,能将浆液推送到更远的距离,产生“二次渗透”现象。
1.试验1.1试验原材料本试验选择的多异氧酸酯为聚合MDI,密度1.23g/cn?,粘度i7o±5m p a-s;多元醇为聚氧化丙烯二醇,密度1.19g/cn?,粘度i50±5mPa-s;有机胺类催化剂为三乙醇胺;有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡;扩链交联剂为乙二醇;泡沫稳定剂为二甲基硅油。
聚氨酯化学注浆堵漏施工技术摘要:聚氨酯化学注浆堵漏技术是我国当前拥有的一种先进防水堵漏技术,在我国民用建筑工程的防水堵漏施工中得到了非常广泛的应用,在整个建筑施工行业中有着非常广阔的发展前途。
本文主要就是对聚氨酯化学注浆堵漏施工技术进行分析,首先分析了聚氨酯化学注浆堵漏施工技术的含义,并论述了聚氨酯化学注浆堵漏技术的施工工艺以及一些应用聚氨酯化学注浆堵漏施工技术时的注意事项,以期能够在今后的工程建设施工中更好的应用聚氨酯化学注浆堵漏施工技术。
关键词:聚氨酯化学注浆;防水堵漏;施工技术进入新时期以来,我国的建筑行业得到了非常迅猛的发展,建筑工程规模在不断扩大,与此同时也涌现出了许多新型的施工技术。
聚氨酯化学注浆堵漏技术便是一种有效的防水堵漏施工技术,解决了建筑施工中遇到的防水堵漏问题,大大提高了建筑施工的防水性,进一步提高了建筑工程的安全性与稳定性[1]。
本文就是关于聚氨酯化学注浆堵漏施工技术的分析。
一、聚氨酯化学注浆堵漏施工技术的概念所谓聚氨酯化学注浆堵漏施工技术,指的就是一种利用机械的高压动力,在混凝土裂缝中注入水溶性聚氨酯化学注浆料的技术。
当浆液与混凝土裂缝中所具有的水分相接触时,其会迅速地分散、乳化、膨胀与固结,最后所固结的弹性体会将整个混凝土裂缝填充满,并将水流全部堵塞在混凝土结构外部,从而也就起到了防水堵漏的作用。
聚氨酯化学注浆堵漏施工技术的水平达到了国际先进行列,其作为一种高压无气灌注防水新技术,代表着我国目前水溶性注浆材料的最高工艺水平。
二、聚氨酯化学注浆堵漏技术的施工工艺(一)聚氨酯化学注浆堵漏施工技术的堵漏原理水溶性聚氨酯化学注浆料的主要成分是多羟基化合物与过量的多元异氰酸酯,由这两种成分预先制作成含有游离异氰酸基团的低聚性氨基甲酸预聚体,其黏度十分低,是一种形态为浆体、单组份合成高分子的聚氨酯材料。
当水溶性聚氨酯化学注浆料在高压作用下注入到混凝土裂缝中时,当其在裂缝结构中与其中的水分相遇后便会发生交联反应,此时会有大量的二氧化碳气体释放出来,产生了二次渗压,再与高压推力共同作用将弹性体压入到裂缝中并填充满整个混凝土缝隙,从而也就起来了防水止漏的效果[2]。