[发明专利]一种高速公路基层病害修复用高聚物注浆材料

说明书

技术领域

本发明涉及注浆材料技术领域，尤其涉及一种高速公路基层病害修复用高聚物注浆材料。

背景技术

20世纪90年代以来，我国高速公路建设发展迅速。水泥混凝土作为高速公路的主要路面类型之一，在我国占有大约25％的份额。但是由于多种原因，许多高速公路路面建成不久就不能适应车辆通行的需要，产生了诸如脱空、沉陷、拱起、严重的破碎和裂纹等各种各样的破坏现象，针对这些常见和普遍的病害，如果不能及时进行处治，势必造成高速公路路面的断裂和路面使用性能的加速衰变。

高聚物注浆技术是高速公路基层病害修复最重要的方法，通过注浆，旨在恢复高速公路结构的整体性和设计应用状态。聚氨酯材料是目前化学注浆材料中产品种类最多、适用范围最广、用量最大的一类注浆材料，总体来说按照材料特性可以分为两种：亲水型(水溶性)和疏水性(油溶性)，亲水型聚氨酯注浆材料主要以多异氰酸酯与高分子量多官能度亲水型聚醚多元醇聚合，为了保证低粘度，异氰酸酯多选用TDI，然后加入亲水型溶剂配制而成，此类产品其含有较多游离TDI，环保性能较差；疏水性聚氨酯注浆材料主要以多异氰酸酯和普通聚醚多元醇聚合，配以溶剂或增塑剂及其他助剂而成，强度视聚醚多元醇分子量可在很宽范围类调节。另一种分类方法是按组份来分，分为单组份和双组份。单组份聚氨酯注浆材料具有使用方便的优势，但为了保证较低的粘度，通常使用两官能度或者分子量相对较高的聚醚多元醇为原料，这决定了单组份聚氨酯注浆材料大部分为柔弹性材料，而双组份聚氨酯注浆材料可以提供强度很高的材料，使用前需要配制，不太方便。

虽然，中国发明专利CN101220203A公开了一种亲水型聚氨酯注浆材料及其制备方法，采用两步法生产预聚物，并以甲苯二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯等为原料，丙酮或环己酮为溶剂；中国发明专利CN101613454A公开了一种高闪点环保型的水性聚氨酯注浆材料，使用TDI或MDI等为异氰酸酯原料，分子量为5000-1000的三官能度或四官能度亲水性端羟基聚醚为多元醇原料，使用高闪点复合溶剂为稀释体系；中国发明专利CN101649040A公开了一种高闪点阻燃型的油溶性聚氨酯注浆材料，其特征是使用TDI或MDI等为原料，与聚醚化合物反应形成预聚体，并采用高沸点复合溶剂及磷酸种类化合物为高效阻燃剂，并最终得到了硬质泡沫固结体的聚氨酯注浆材料，固结体抗压强度高达10MPa；中国发明专利CN102079862A公开了一种单组份油溶性聚氨酯注浆材料及其原料和制备方法，使用MDI或PAPI为原料，与分子量在400-4000端羟基聚醚多元醇按照一定的工艺预聚，配以增塑剂和助剂，得到一种高固含量不含溶剂和游离TDI的环保型聚氨酯注浆材料，具有一定的强度和一定的伸长率。

但是，上述产品普遍存在预聚体的粘度大，难于找到活性稀释剂，易发泡，固结体的压缩、拉伸性能不及环氧浆材等问题。现代常用的环氧树脂注浆材料以其优良的力学性能、良好的适应性而成为基础加固和结构修复等工程中主导的化学注浆材料，且环氧浆材的粘接强度高，稳定性好，施工不复杂，但环氧树脂本身也存在很多的缺陷，例如其是一种固有净脆性大、弹性模量高、伸长率低的刚性材料，当胶结面承受应力时，很快造成裂缝蔓延，导致裂缝胶层开裂。

因此，目前市场上迫切需要研发一种综合聚氨酯和环氧树脂优点于一体的新型注浆材料，以此来满足高速公路基层病害修复的需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高速公路基层病害修复用高聚物注浆材料，所述注浆材料通过环氧树脂经马来酸酐接枝聚氨酯，由此得到的聚合物注浆材料渗透性好、固化后的固化物强度高、对混凝土粘接牢固、被固结后的部分抗渗透性能好、且施工工艺简单，并能在干燥、潮湿条件下常温固化，可广泛应用于高速公路基层病害修补工程。

本发明提出的一种高速公路基层病害修复用高聚物注浆材料，其由组分A和组分B按照重量比1:0.8-1.2的比例组成：

所述组分A的原料按重量份包括：端异氰酸酯基聚氨酯预聚体60-80份、环氧树脂15-30份、马来酸酐5-6份、稀释剂I5-20份、消泡剂0.5-1份、有机过氧类引发剂1-2份、三乙胺0.3-0.5份；

所述组分B的原料按重量份包括：固化剂10-30份、稀释剂II5-20份、促进剂0.5-1份；