路基加固用聚氨酯注浆液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种路基加固用聚氨酯注浆液及其制备方法，由以下组分按重量百分比制备而成：异氰酸酯40～55％、聚醚多元醇30～45％、交联剂0～2.5％、增塑剂0～10％、催化剂0.25～1.25％，余量为溶剂。其制备方法为：依次将真空脱水后的聚醚多元醇、交联剂、增塑剂、催化剂和溶剂加入反应杯中，使其混合均匀，在搅拌状态下，加入异氰酸酯。本发明专利技术混合溶液具有初始粘度低、固化时间可控的主要特点，适用于机械碾压密实的人工填土注浆加固，固化物质量均匀。本发明专利技术在较低的体积注入量下(0.5～3％)即能使填土结石体强度达到5～10MPa，且使变形模量稳定在100～300MPa。

Polyurethane grouting liquid for subgrade reinforcement and preparation method thereof

The invention relates to a preparation method of subgrade reinforcement with polyurethane grouting liquid and method, which comprises the following components prepared by weight percentage: 40 to 55% isocyanate, polyether polyol, cross-linking agent 30 ~ 45% 0 ~ 2.5%, 0 ~ 10%, plasticizer catalyst 0.25 ~ 1.25%, solvent. The preparation method comprises the following steps of: adding polyether polyol, crosslinking agent, plasticizer, catalyst and solvent into the reaction cup sequentially to make them mixed evenly and adding isocyanate in the stirring state. The mixed solution of the invention has the main characteristics of low initial viscosity and controllable curing time, and is suitable for grouting reinforcement of mechanical compacting artificial earth fill, and the quality of the cured substance is even. Under the lower volume injection rate (0.5 ~ 3%), the strength of the filled stone body can reach 5 to 10MPa, and the deformation modulus is stabilized at 100 to 300MPa.

【技术实现步骤摘要】
路基加固用聚氨酯注浆液及其制备方法
本专利技术涉及一种路基加固用聚氨酯注浆液，尤其是一种用于路基加固用聚氨酯注浆液及其制备方法。
技术介绍
注浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液注入被加固构筑物中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，填充构筑物空隙并将原来松散的颗粒或缺陷裂隙等胶结成一个整体，形成一个强度更高、防水和化学稳定性更好的“结石体”。注浆加固具有工艺简单和便捷高效的特点，是地基加固工程中非常重要的一项技术，应用广泛。水泥浆是最传统的注浆液，水泥浆具有原材料来源广泛、制浆简单和低成本的优势，至今仍然是大多数注浆加固工程的首选。然而，水泥浆作为注浆液，存在的主要问题是由于析水性大、稳定性差引起的施工期沉降以及水泥颗粒粗大导致的渗透性差等问题。为解决上述问题，人们开始研究采用化学有机浆液作为注浆材料，如环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、丙烯酰胺类和木质素类等。由于聚氨酯原材料来源广泛、性能可调整范围广，因此现今研究和应用最多的是聚氨酯类化学有机浆液。现阶段聚氨酯注浆液主要存在渗透性差、固化时间可控性差的问题，影响机械碾压密实人工填土路基的加固质量。
技术实现思路
本专利技术的主要任务是克服现有技术的不足，提供一种低粘度、固化时间可控的路基加固用聚氨酯注浆液。所述的路基加固用聚氨酯注浆液由下列组分按重量比制备而成：异氰酸酯40～55％、聚醚多元醇30～45％、交联剂0～2.5％、增塑剂0～10％、催化剂0.25～1.25％，余量为溶剂；所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为65～80∶20～35；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。所述的交联剂为丙醇胺。所述的增塑剂为苯甲酸酯。所述的催化剂为二甲基苄胺。本专利技术所述的路基加固用聚氨酯注浆液制备方法如下：(1)在保持溶液温度条件下，将脱水处理的聚醚多元醇、交联剂、增塑剂、催化剂和溶剂依次加入反应杯中，使其充分混合均匀；(2)维持溶液温度，在搅拌状态下，加入异氰酸酯，继续搅拌，直至混合均匀；所述的溶液温度为45～55℃。具体实施方式制备实施例1一种路基加固用聚氨酯注浆液，以重量为单位：所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为65∶35；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。上述路基加固用聚氨酯注浆液的制备方法具体为：(1)在45～55℃条件下，将脱水处理的聚醚多元醇、丙醇胺、苯甲酸酯、二甲基苄胺和溶剂依次加入反应杯中，使其充分混合均匀；(2)维持溶液温度，在搅拌状态下，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，继续搅拌，直至混合均匀。制备实施例2一种路基加固用聚氨酯注浆液，以重量为单位：所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为70∶30；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。制备方法同实施例1。制备实施例3一种路基加固用聚氨酯注浆液，以重量为单位：所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为80∶20；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。制备方法同实施例1。应用实施例1对实例1、实例2、实例3所制备的路基加固用聚氨酯注浆液按照JC/T2041-2010标准要求进行注浆液的混合初始粘度试验，试验结果如下：注浆液样品混合初始粘度制备实例112mPa.s制备实例220mPa.s制备实例338mPa.s本专利技术中的路基加固用聚氨酯注浆液混合初始粘度范围为10～50mPa.s，远低于JC/T2041-2010对注浆液粘度不大于1000mPa.s的要求。应用实施例2按实例2所制备的路基加固用聚氨酯注浆液按不同体积数量注入到碾压密实的级配砂路基中，按照GB/T50081-2002标准进行结石体变形模量实验，试验结果如下：注入量结石体变形模量0.5％160MPa1.0％190MPa1.5％210MPa本专利技术中的路基加固用聚氨酯注浆液，在较低的注入量下使得结石体获得较为稳定的变形模量，符合路基注浆加固的实际需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路基加固用聚氨酯注浆液，其特征在于由以下组分按重量百分比制备而成：异氰酸酯40～55％、聚醚多元醇30～45％、交联剂0～2.5％、增塑剂0～10％、催化剂0.25～1.25％，余量为溶剂；所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为65～80∶20～35；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。

【技术特征摘要】
1.一种路基加固用聚氨酯注浆液，其特征在于由以下组分按重量百分比制备而成：异氰酸酯40～55％、聚醚多元醇30～45％、交联剂0～2.5％、增塑剂0～10％、催化剂0.25～1.25％，余量为溶剂；所述的聚醚多元醇为官能度2～3、分子量3000～5000的聚醚多元醇和官能度2～4、分子量1000～2500的聚醚多元醇的混合物，两者混合质量比为65～80∶20～35；所述的溶剂为酮类和酯类溶剂的混合物，两者优选比例为2∶3。2.如权利要求1所述路基加固用聚氨酯注浆液，其特征在于异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲新华，谢永江，李书明，李享涛，楼梁伟，朱长华，苏婉玉，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11