聚氨酯注浆材料

1.聚氨酯灌浆材料概况 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。 2 水溶性聚氨酯灌浆材料 水溶性聚氨酯浆材的突出特点之一是易分散于水中,遇水自乳化,立即进行聚合反应。固结物具有良好的弹性、抗渗性、耐低温性,对岩石、混凝土、土粒等具有良好的粘接性能,灌浆后对水质无污染特点之二是固结物具有弹性止水和膨胀止水的双重作用。 水溶性聚氨酯灌浆与水玻璃、丙凝等灌浆相比,主要有以下几个优点:a.可在大量水存在的条件下与水反应,固化后形成不透水的固结层,可以封堵涌水b.固化反应的同时产生二氧化碳气体,封闭的灌浆体系中初期的气体压力把低黏度浆液进一步压进细小裂缝深处以及疏松地层的孔隙中,使多孔性结构或地层充填密实,后期的气泡包封在胶体中,形成体积庞大的弹性固化物c.在含大量水的地层处理中,可选择快速固化的浆液,它不会被水冲稀而流失形成的弹性固结体,能充分适应裂缝和地基的变形d.浆液黏度可调,可灌1mm左右的细缝固化速度调节方便e.施工设备简单,投资费用少。 水溶性聚氨酯灌浆材料一般是单组分低黏度液体,其主要成分是端NCO基预聚体,它是由特种亲水性聚醚多元醇与多异氰酸酯制成的预聚体为主剂,加入助剂(稀释剂、增塑剂和其他助剂)配制而成的。为使聚氨酯浆材有良好的水分散性,一般选择EO含量较高的EO/PO共聚醚。通过调节具有不同EO/PO比例的亲水性聚醚,或EO聚醚与普通PPG型聚醚的混合比例,可以制得不同亲水程度的灌浆材料。聚氨酯浆液的固化时间通过加入促凝剂(催化剂)或缓凝剂,可在几秒钟到十几分钟范围内调节。国外某公司的水溶性聚氨酯浆材性能为:固含量77%～83%,黏度(21℃)600～1200mPas,相对密度1.04,固化物拉伸强度0.13～0.3MPa,伸长率150%～300%。3.油溶性聚氨酯化学灌浆材料 油溶性聚氨酯灌浆材料国内俗称"氰凝",是由低分子质量聚氧化丙烯多元醇(如N303、N204)与多异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI)反应制得的预聚体为基料,以有机溶剂为稀释剂制备的溶剂型单组分或双组分浆材。 一种氰凝浆液参考配方为:聚氧化丙烯三醇2TDI反应加成物(NCO28%)100份,溶剂10～20份,水溶性硅油1份,催化剂0.3～3份,增塑剂0～10份。浆液黏度一般在几十到几千mPas范围。这类灌浆材料固结后形成坚固的弹性体,体积可膨胀数倍,氰凝的NCO含量高,所以固结物弹性差。 油溶性聚氨酯灌浆材料的性能值范围也较大。氰凝还具有耐化学介质性能和耐高低温性能,因此它不仅可用作堵漏,而且还可用于补强加固,还可用作涂层剂,具有较好的防渗防腐蚀性能. 国外一种聚氨酯灌浆材料的主要技术指标为:外观浅琥珀色液体,固含量82%～88%,黏度(21℃)300～600mPas,相对密度1.15,拉伸强度0.55～0.62MPa,伸长率700%～800%,收缩率18%. 4 改性聚氨酯灌浆材料 为了获得较低的黏度、较高的固结体强度,结合几种聚合物的优点,灌浆材料也可采用混合体系。例如南京水科院研制的一种丙烯酸酯改性氰凝灌浆材料MU,是由丙烯酸酯、特种聚氨酯预聚体、复合固化剂等组成的一种低黏度液,采用丙烯酸酯作活性稀释剂,浆液黏度很低(可达3mPas),改善聚氨酯浆料的可灌注性。浆料中不含溶剂,使用时无需加丙酮、二甲苯等溶剂,可防止因溶剂挥发而收缩。适用期可在1～6h调节,便于施工操作。其固结体的压缩强度可高达60MPa,干缝灌浆粘接强度可达2.2～2.5MPa,湿缝可达1.5MPa。它兼有甲凝浆液的低黏度、环氧树脂的高强度的特点。另外,环氧树脂改性聚氨酯灌浆材料,可提高聚氨酯的强度。 5 聚氨酯灌浆材料的施工技术 用于裂缝修补的灌浆材料的黏度一般较低(最高300mPas),黏度越低,越利于微细缝隙的灌注。裂缝很小时,可用丙酮稀释。但溶剂用量增加,固结物强度降低,所以需控制溶剂用量与可灌性的平衡。干燥裂缝可加入适量的水或固化剂增进固化。 聚氨酯灌浆材料用于细裂缝的灌浆,特别是含水缝隙的施工,一般采用压力灌浆技术。在防水堵漏施工中,可在漏水部位凿毛、清理清洁,用快速固化型水泥预埋注浆管,用手揿注浆泵,将聚氨酯灌浆材料从注浆管中注入混凝土裂缝,直到压不进(压力约0.3MPa),随即关闭阀门,每次注浆完毕,将注浆泵的料筒用丙酮、二甲苯或清水清洗干净。 化学灌浆的技术性较强,需根据漏水点和裂缝大小、分布等情况安排灌浆孔、灌浆盒等位置,插入灌浆管,用快速水泥封堵,进行压力灌浆.

密度1.0 g/cm3

发泡率≥350%

凝胶时间≤150s

聚氨酯灌浆料（亲水型）

特性

1.单液型，无需计量混合。包水率大，固结体弹性好。

2.优良的亲水性，可与水反应迅速封堵大压力漏水。

3.与混凝土等材料粘结力强，混合后可制得高强度固结体。

4.粘度可调,能渗入细小裂缝,可快速止水堵漏。

5.无毒，无污染，对人体无害，可用于饮用水工程。

高压灌浆堵漏作用机理：高压灌浆堵漏就是利用机械的高压动力，将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中。对裂缝形成化学粘结；对表面的孔隙形成高强度锚栓；高压力的推挤下填充所有裂缝。

高压灌浆堵漏就是利用高压灌浆机，将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。高压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，是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。

施工工艺流程：

设备人员进场—孔位定点—钻机成孔—浆液搅拌—注浆—封孔

一、固蓝堵漏施工前准备

1、顶板裂缝渗水：在顶板上钻孔深度不超过板厚的1/2厚度，埋设止水针头并加以旋紧固定后注入专用药剂；注浆布孔分布间距为20～30㎝。

2、灌浆孔渗水：在灌浆孔盖上直接钻孔，再由此注入药剂，待材料完全固化后即可去除止水针头。

3、当所有漏水点经过高压灌浆达到完全防水止漏的目的后，即可去除止水针头，然后再用专用防水砂浆封填针孔，以恢复其原貌。

二、固蓝堵漏施工要点

1、浆液配比：要采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。

2、首先找出地下室顶板的裂缝漏水点，沿漏水点周围500mm处将表皮铲除，露出结构层。

3、用钢刷子将漏水缝（点），刷干净，表面不得有浮沉，砂子等。

4、将所有裂缝及漏点先用渗透结晶型防水堵漏砂浆勾缝封堵。

5、布点：在布孔点部位用电钻打孔，布置注浆针头，对接注浆机。

6、把注浆液搅拌均匀开始注浆，注浆压力200～750kg/c㎡。

7、注浆结束后用渗透结晶型防水堵漏砂浆封孔。

8、 注浆：根据要求，严格控制每孔注浆量、提升速度、注浆压力，将压力控制在200~750kg/c㎡之间（可以根据现场情况进行调整）。注浆还应密切关注浆液流量，当压力

9、突然上升、下降，浆液溢出时，应立即停止注浆。必须查明异常原因，采取必要的措施（调节注浆参数、移位、打斜孔等方式）方可继续注浆。

三、固蓝堵漏施工注意事项

1、进行灌注施工时，在确保安全前提下请穿戴手套及防护眼镜，并建议使用厂商制定指定灌浆材料、止水针头及相关配件。

2、每次施工完成后，若无连续灌浆需要应及时用甲苯或丙酮将机器清洗干净，禁止药剂在机器中长期停留，如闲置不用时建议清洗完后，再倒入50CC的机油对机器循环润滑。

3、禁止超极限压力施工或灌注液体中含有颗粒成份：如砂浆、水泥等，否则容易造成齿轮轴负载过大断裂、高压管爆裂、压力表及真空泵浦损坏等。

4、以普通机油为正规测试压力，不能用粘度的液体（如甲苯、丙酮、水等）测试工作压力。

恒建博京牌　聚氨酯灌浆材料（简称：注浆液）,材料与水作用后，迅速膨胀凝固堵塞其裂缝，达到止水目的；亦可与低量催化剂配合使用，依实际施工需要来调整反应速度，以期达到完美的防水止漏之效果

产品特点

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

应用范围

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

(二) 钻孔：使用钻孔工具沿孔洞四周钻泄压孔，钻头直径为14mm，钻孔角度宜≦45°，钻孔深度≦结构厚度的2/3，钻孔必须斜穿过主漏水孔。但不得将结构打穿，因动水较大孔洞内的粉尘会自行冲洗干净。墙面慢渗则分别在渗水面钻梅花孔。用清洗机冲洗灌浆孔，直至灌浆孔出水清澈则可进行下一步工作。

(三) 安装灌浆嘴：观察主漏水孔的压力，水流不急压力不大时可用快干堵漏剂埋注灌浆止水针头，(根据施工情况也可打入木楔再用快干堵漏剂封堵，结构稳固后再重新钻开木楔再安装膨胀止水针头)。当结构达到一定的强度没有渗漏时，其它泄水孔分别安装膨胀止水针头，用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。墙面慢渗也依次安装膨胀止水针头。漏水点分别按层次错位安装25CM、10CM、8CM止水针头，这样灌浆可以从深层至表层完全密实灌浆。堵塞所有孔洞、缝隙。

(四) 灌浆：使用高压灌浆机试压，不得超过砼结构受压范围。向灌浆孔内灌注化学灌浆料。单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后，保持压力3~5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。待所有的孔都灌完后，回到先前第一个灌浆孔，再次灌浆以保证压力最大化。墙面灌浆顺序则为由下向上；待所有的孔灌完后同样也是回到先前第一个灌浆孔回灌一次。

(五) 拆灌浆嘴：灌浆完毕24小时，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

聚氨酯注浆液好。

1、性质不同

油性注浆液为聚氨酯灌浆料。水性注浆液由亲水性聚醚多元醇与异氰酸酯反应而成的未端含有异氰酸根基团的一种高分子化学灌浆材料。

2、应用范围不同

油性注浆液应用范围：灌填隧道、地铁、水坝、地下室、砖材等、混凝土构件上干、湿之裂缝、实际砌合所有接触面。

聚氨酯主要是吸水膨胀来封堵裂缝和漏水点的，它吸水后体积可以膨胀到2000倍，变成发泡海绵一样的东西，会把有缝隙的地方全填满，从而达到封堵裂缝的目的。

施工原理

利用机械的动力，将专用的液体药剂高压注入0.02mm以上的发丝裂缝中，当药剂遇到裂缝的水分会迅速发泡膨胀形成无数的独立密闭汽泡将水流完全地堵塞在结构体之外，以达到完美防水止漏效果。高压藻注堵漏技术的应用是全世界先进、有效的施工工艺。

于裂缝最低处左或右5cm-10cm处倾斜45度钻孔至结构体后度之一半深，循序由低处往高处钻，孔距为20-30cm为宜，钻至高处后再一次埋设止水针头并加以旋紧固定，由于一般结构体龟裂的属不规则状，故须特别注意钻孔时须与破裂面交叉，灌浆才会有效果。

以上内容参考：百度百科-单液型水性聚氨酯注浆液