新型聚氨酯材料對砂土的加固效果及環境效應

柳 山, 羅光洪,張家泉,蔡云富

(1.湖北理工學院 a.環境科學與工程學院，b.礦區環境污染控制與修復湖北省重點實驗室，湖北 黃石 435003；2.黃石市振興勘察設計有限公司，湖北 黃石435003；3.黃石市水利和湖泊局，湖北 黃石 435000)

在當前經濟建設迅猛發展的背景之下，我國的基礎建設有了長足的發展，特別是在交通設施、水利工程、隧道挖掘等方面[1]。但是，這些基礎工程在建設和運營過程中，因水文地質條件、設計瑕疵、材料老化等因素，不可避免地存在重大安全隱患，如水庫滲漏、隧道涌水、邊坡坍塌等[2]。為防患于未然，我國從上世紀50年代便開始發展灌漿技術[3]。通過長時間的工程實踐應用，化學灌漿材料因其良好的滲透性、力學性能、流動性以及可控的固化時間等優勢得到了廣泛的應用[4-5]。

最常見的化學灌漿材料——聚氨酯類材料，是一種由異氰酸酯和多元醇發生聚合反應形成的軟段和硬段交替排列的線狀嵌段共聚物[6-7]。除具有化學灌漿材料的共性外，聚氨酯材料的黏度適中、耐磨耐腐蝕較強、粘結性能優異[8]，在破碎巖體加固、邊坡加固、壩基加固、大壩防漏、混凝土缺陷、道路裂縫、地基防滲等領域應用廣泛[9-10]。Wu 等[11]公布了一項美國專利，提出了利用單組份的聚氨酯灌漿和DBE、增塑劑、發泡劑等組合藥劑在高壓環境下快速對滲水壩體進行封堵的方法。Specialty Construction Brands公司[12]設計出了一種含硅烷化聚合物的單組份聚合材料，具有比一般單組份聚合材料更強的抗壓縮及抗裂性。Zhang等[13]所合成的聚氨酯/赤泥復合材料在50%的壓縮狀態下的抗壓強度為29.2 MPa，且具有較好的延展和阻燃效果。……