本發(fā)明涉及注漿材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于路基層病害修復(fù)用高聚物注漿材料。

背景技術(shù)：

路基病害是長(zhǎng)期困擾鐵路和公路等交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施頑疾，遍布于全國(guó)各地。重復(fù)荷載作用以及雨水滲入滯留常導(dǎo)致路基土空隙應(yīng)力的消散以及粉體細(xì)顆粒的流失，引發(fā)路基翻漿冒泥和沉降病害，導(dǎo)致線路變形，影響行車(chē)舒適性和安全性，必須進(jìn)行整治。鐵路和公路路基病害整治的常用方法是采用水泥注漿法加固，水泥注漿法具有材料便宜、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但是，水泥漿制漿作業(yè)不僅需要較大的場(chǎng)地，還涉及到廢液處理等環(huán)保問(wèn)題，尤為關(guān)鍵的是水泥漿注入后常需要十多小時(shí)的固化時(shí)間，要求交通中斷的時(shí)間較長(zhǎng)，是日益繁忙的交通運(yùn)輸所不能接受的，且對(duì)路基的滲漏水防治效果不明顯。因此，必須研究能大幅度縮短加固時(shí)間的新材料和簡(jiǎn)化施工的新工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種滲透性好、固化后的固化物強(qiáng)度高、對(duì)混凝土粘接牢固、被固結(jié)后的部分抗?jié)B透性能好、施工工藝簡(jiǎn)單、耐酸堿性好、極具環(huán)保性的高聚物注漿材料，可廣泛應(yīng)用于公路鐵路基層病害修補(bǔ)工程。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種高聚物注漿料，所述注漿料其由組分A和組分B按照1:1的質(zhì)量比組成：

所述組分A由以下重量份配比計(jì)的原料制成：組合聚醚多元醇100份，三乙醇胺2～8份，吐溫80為0.5～1份，有機(jī)錫0.1～0.5份，N,N二甲基芐胺0.1～1份，鄰苯二甲酸二丁酯2～10份，丙酮1～2份；

所述組分B為異氰酸酯。

進(jìn)一步的，所述組分A的量為：組合聚醚多元醇100份，三乙醇胺5份，吐溫80為0.7份，有機(jī)錫0.3份，N,N二甲基芐胺0.5份，鄰苯二甲酸二丁酯6份，丙酮1.5份。

進(jìn)一步的，所述組合聚醚多元醇由組分C和組分D按照4:1的質(zhì)量比混合而成：

其中，所述組分C是由以下方法制備而成：按重量份配比計(jì)，將10份三乙烯二胺、10份氧化丙烯，和兩者總質(zhì)量0.2～2.5%的KOH加入反應(yīng)釜中，在溫度105～120℃條件下連續(xù)滴加30～100份的氧化丙烯，保持壓力在0.2～0.5MPa，恒溫真空脫水20～40分鐘，即得組分C；

所述組分D是由以下方法制備而成：按重量份配比計(jì)，將10份甲苯二胺、10份氧化乙烯，和兩者總質(zhì)量0.1～2%的路易斯酸加入反應(yīng)釜中，在溫度110～125℃下滴加50～110份的氧化乙烯，壓力保持在0.2～0.5MPa，在反應(yīng)溫度下恒溫至表壓回零后真空脫水30～60分鐘，得組分D。

進(jìn)一步的，所述組分A的制備方法為：將配方量的組分在溫度為100～105℃，真空為0.5～0.8 MPa下進(jìn)行脫水處理混合均勻即得。

進(jìn)一步的，所述異氰酸酯指數(shù)為1.05-1.1。

進(jìn)一步的，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）。

本發(fā)明還提供了一種高聚物注漿料的制備方法，包括以下步驟：

（1）組合聚醚多元醇的制備：

按重量份配比計(jì)，將10份三乙烯二胺、10份氧化丙烯，和兩者總質(zhì)量0.2～2.5%的KOH加入反應(yīng)釜中，在溫度105～120℃條件下連續(xù)滴加30～100份的氧化丙烯，保持壓力在0.2～0.5MPa，恒溫真空脫水20～40分鐘，即得組分C；將10份甲苯二胺、10份氧化乙烯，和兩者總質(zhì)量0.1～2%的路易斯酸加入反應(yīng)釜中，在溫度110～125℃下滴加50～110份的氧化乙烯，壓力保持在0.2～0.5MPa，在反應(yīng)溫度下恒溫至表壓回零后真空脫水30～60分鐘，得組分D；再將組分C和組分D按照4:1的質(zhì)量比混合即得組合聚醚多元醇；

（2）組分A的制備：

按重量份配比計(jì)，取組合聚醚多元醇100份，三乙醇胺2～8份，吐溫80為0.5～1份，有機(jī)錫0.1～0.5份，N,N二甲基芐胺0.1～1份，鄰苯二甲酸二丁酯2～10份，丙酮1～2份，在溫度為100～105℃，真空為0.5～0.8 MPa下進(jìn)行脫水處理混合均勻即得；

（3）注漿料的制備：

取組分B，和組分A按1:1的質(zhì)量比混合，即得高聚物注漿料。

所述組分A的用量為：組合聚醚多元醇100份，三乙醇胺5份，吐溫80為0.7份，有機(jī)錫0.3份，N,N二甲基芐胺0.5份，鄰苯二甲酸二丁酯6份，丙酮1.5份。

所述組分B為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）。

本發(fā)明中采用兩種不同官能度的聚醚不但能提高物料的流動(dòng)性，同時(shí)也能提高注漿材料的性能。本發(fā)明合成的組合聚醚多元醇官能團(tuán)多（官能團(tuán)大于3）、羥值高、分子量低，此種多元醇與異氰酸酯反應(yīng)后，其分子中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)多，所得到的固結(jié)體硬度大、壓縮強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定性好，可以極大的提高產(chǎn)品的綜合性能。

本發(fā)明選用的三乙醇胺具有交聯(lián)和催化的雙重作用，基于本發(fā)明性質(zhì)和用途要求，能調(diào)節(jié)注漿料中分子結(jié)構(gòu)中軟、硬鏈段比例，用以提高注漿料性能，改善加工條件。

本發(fā)明中的有機(jī)錫和N,N-二甲基芐胺能促進(jìn)異氰酸酯中的-NCO與多元醇和水反應(yīng)生成交聯(lián)結(jié)構(gòu)物，能有效控制凝膠過(guò)程，使得組分物料混合后，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都不會(huì)出現(xiàn)粘度增加的現(xiàn)象，同時(shí)也能保持體系滲透性良好。故有機(jī)錫和N,N-二甲基芐胺能保證注漿材料具有很好的流動(dòng)性、滲透性以及合適固化時(shí)間。加入丙酮，使得在注漿時(shí)，漿液的滲透能力強(qiáng)，使固結(jié)體抗?jié)B、抗壓性能增強(qiáng)。吐溫80在物料中主要起到降低各組分化合物的表面張力、提高彼此間的互溶性，既穩(wěn)定了漿液的分散性，又保持漿液的穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用雙組份注漿設(shè)備，調(diào)節(jié)組分A和組分B配比為1:1，通過(guò)注漿混合器將物料密閉混合后灌注即可。所制得的高聚物注漿料性能粘度粘度mPa.s/25℃≤50，固結(jié)體壓縮強(qiáng)度3d>2MPa，抗疲勞性能（1000萬(wàn)次）不開(kāi)裂，殘余變形<4％，耐酸堿性能（PH=2-13）外觀無(wú)變化，壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率≥65％，抗凍性（慢凍300次）無(wú)剝落、壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率≥65％，環(huán)保性（20℃飲用水中浸泡30d）滿(mǎn)足飲用水技術(shù)要求。本發(fā)明滲透性好、固化后的固化物強(qiáng)度高、對(duì)混凝土粘接牢固、被固結(jié)后的部分抗?jié)B透性能好、施工工藝簡(jiǎn)單、耐酸堿性好、極具環(huán)保性、可廣泛應(yīng)用于公路鐵路基層病害修補(bǔ)工程。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

高聚物灌漿料：

（1）組合聚醚多元醇的制備：

將10kg三乙烯二胺、10kg氧化丙烯，0.2kg的KOH加入反應(yīng)釜中，在溫度110℃條件下連續(xù)滴加60kg的氧化丙烯，保持壓力在0.35MPa，恒溫真空脫水30分鐘，即得組分C；將10kg甲苯二胺、10kg氧化乙烯，0.2kg的路易斯酸加入反應(yīng)釜中，在溫度120℃下滴加80kg的氧化乙烯，壓力保持在0.35MPa，在反應(yīng)溫度下恒溫至表壓回零后真空脫水45分鐘，得組分D；再將組分C和組分D按照4:1的質(zhì)量比混合即得組合聚醚多元醇；

（2）組分A的制備：

取組合聚醚多元醇100kg，三乙醇胺5kg，吐溫80為0.7kg，有機(jī)錫0.3kg，N,N二甲基芐胺0.5kg，鄰苯二甲酸二丁酯6kg，丙酮1.5kg，在溫度為100℃，真空為0.65 MPa下進(jìn)行脫水處理混合均勻即得；

（3）注漿料的制備：

取二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI），和組分A按1:1的質(zhì)量比混合，即得高聚物注漿料。

經(jīng)測(cè)試：粘度48mPa.s/25℃，固結(jié)體壓縮強(qiáng)度3d>2.2MPa，抗疲勞性能（1000萬(wàn)次）不開(kāi)裂，殘余變形2.5％，耐酸堿性能（PH=2-13）外觀無(wú)變化，壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率70％，抗凍性（慢凍300次）無(wú)剝落、壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率70％，環(huán)保性（20℃飲用水中浸泡30d）滿(mǎn)足飲用水技術(shù)要求。

實(shí)施例2

高聚物灌漿料：

（1）組合聚醚多元醇的制備：

取10kg三乙烯二胺、10kg氧化丙烯，0.4kg的KOH加入反應(yīng)釜中，在溫度120℃條件下連續(xù)滴加100kg的氧化丙烯，保持壓力在0.5MPa，恒溫真空脫水40分鐘，即得組分C；將10kg甲苯二胺、10kg氧化乙烯，0.4kg的路易斯酸加入反應(yīng)釜中，在溫度125℃下滴加110kg的氧化乙烯，壓力保持在0.5MPa，在反應(yīng)溫度下恒溫至表壓回零后真空脫水60分鐘，得組分D；再將組分C和組分D按照4:1的質(zhì)量比混合即得組合聚醚多元醇；

（2）組分A的制備：

取組合聚醚多元醇100kg，三乙醇胺8kg，吐溫80為1kg，有機(jī)錫0.5kg，N,N二甲基芐胺01kg，鄰苯二甲酸二丁酯10kg，丙酮2kg，在溫度為105℃，真空為0.8 MPa下進(jìn)行脫水處理混合均勻即得；

（3）注漿料的制備：

取二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和組分A按1:1的質(zhì)量比混合，即得高聚物注漿料。

經(jīng)測(cè)試：粘度50mPa.s/25℃，固結(jié)體壓縮強(qiáng)度3d>2.0MPa，抗疲勞性能（1000萬(wàn)次）不開(kāi)裂，殘余變形2.8％，耐酸堿性能（PH=2-13）外觀無(wú)變化，壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率68％，抗凍性（慢凍300次）無(wú)剝落、壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率68％，環(huán)保性（20℃飲用水中浸泡30d）滿(mǎn)足飲用水技術(shù)要求。

實(shí)施例3

高聚物灌漿料：

（1）組合聚醚多元醇的制備：

取10kg三乙烯二胺、10kg氧化丙烯，0.04kgKOH加入反應(yīng)釜中，在溫度105℃條件下連續(xù)滴加30份的氧化丙烯，保持壓力在0.2MPa，恒溫真空脫水20分鐘，即得組分C；將10kg甲苯二胺、10kg氧化乙烯，0.02kg的路易斯酸加入反應(yīng)釜中，在溫度110℃下滴加50kg的氧化乙烯，壓力保持在0.2MPa，在反應(yīng)溫度下恒溫至表壓回零后真空脫水30分鐘，得組分D；再將組分C和組分D按照4:1的質(zhì)量比混合即得組合聚醚多元醇；

（2）組分A的制備：

取組合聚醚多元醇100kg，三乙醇胺2kg，吐溫80為0.5kg，有機(jī)錫0.1kg，N,N二甲基芐胺0.1kg，鄰苯二甲酸二丁酯2kg，丙酮1kg，在溫度為100℃，真空為0.5MPa下進(jìn)行脫水處理混合均勻即得；

（3）注漿料的制備：

取二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和組分A按1:1的質(zhì)量比混合，即得高聚物注漿料。

經(jīng)測(cè)試：粘度49mPa.s/25℃，固結(jié)體壓縮強(qiáng)度3d>2.0MPa，抗疲勞性能（1000萬(wàn)次）不開(kāi)裂，殘余變形3.0％，耐酸堿性能（PH=2-13）外觀無(wú)變化，壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率65％，抗凍性（慢凍300次）無(wú)剝落、壓縮、拉伸強(qiáng)度保持率65％，環(huán)保性（20℃飲用水中浸泡30d）滿(mǎn)足飲用水技術(shù)要求。