nano-SiO-2PU親水性注漿材料的制備與性能研究

nano-SiO_2PU親水性注漿材料的制備與性能研究一、前言在隧道建設(shè)和地下工程施工中，地下水的滲透是常見的問題。注漿技術(shù)是一種常用的解決地下水滲透問題的方法。目前，注漿材料的研發(fā)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。其中，PU（聚氨酯）注漿材料由于其優(yōu)異的性能，如良好的粘結(jié)性、稠度和耐磨性等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于地下涵洞、水利壩修建和地鐵隧道的補(bǔ)漏等工程。但是，PU注漿材料的親水性能卻不夠理想，仍存在一定的缺陷。因此，為了提高PU注漿材料的親水性能，本文在PU注漿材料中引入了納米二氧化硅（nano-SiO?）作為添加劑，從而制備出了一種新型的親水性PU注漿材料。本文將介紹其制備方法和性能研究結(jié)果。二、制備方法2.1原材料準(zhǔn)備1）聚醚型聚氨酯2）PVA（聚乙烯醇）3）TWEEN-804）硅酸鈉5）玻璃微珠6）納米二氧化硅2.2制備過程1）準(zhǔn)備漿液中所需的原材料。2）將PVA加入水中并進(jìn)行攪拌，直至完全溶解。3）加入硅酸鈉和TWEEN-80，并繼續(xù)攪拌直至均勻。4）將納米二氧化硅逐漸加入，并繼續(xù)攪拌直至均勻。5）將聚醚型聚氨酯加入到上述溶液中，并進(jìn)行混合攪拌。6）在混合攪拌過程中，逐漸添加玻璃微珠。7）持續(xù)混合攪拌直至漿液具有一定的稠度。8）將制備好的漿液加入注漿機(jī)中，進(jìn)行注漿處理。三、性能研究3.1進(jìn)水壓力本文制備的PU注漿材料與普通PU注漿材料進(jìn)行了對(duì)比。在相同的注入條件下，兩種注漿材料的進(jìn)水壓力需要的時(shí)間差不多。但是，在注漿后一段時(shí)間，本文制備的PU注漿材料的進(jìn)水壓力開始下降，而普通PU注漿材料的進(jìn)水壓力仍然保持在同一水平。這表明，本文制備的PU注漿材料在抵抗水流侵蝕方面有更好的性能。3.2微觀形貌使用掃描電子顯微鏡觀察了本文制備的PU注漿材料和普通PU注漿材料的微觀形貌。結(jié)果顯示，本文制備的PU注漿材料的表面更加光滑，且分布更加均勻。這表明，nano-SiO?以及其他添加劑的引入，提高了PU注漿材料的稠度和均勻性。3.3機(jī)械性能通過拉伸實(shí)驗(yàn)對(duì)兩種注漿材料的機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，本文制備的PU注漿材料的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均優(yōu)于普通PU注漿材料。這表明，nano-SiO?的引入提高了PU注漿材料的力學(xué)性能。3.4彎曲性能通過彎曲實(shí)驗(yàn)測(cè)試了兩種注漿材料的彎曲性能。測(cè)試結(jié)果表明，本文制備的PU注漿材料的抗彎強(qiáng)度和變形能力均優(yōu)于普通PU注漿材料。這表明，nano-SiO?的引入進(jìn)一步提高了PU注漿材料的力學(xué)性能。四、結(jié)論本文制備的親水性PU注漿材料是基于PU注漿材料引入nano-SiO?和其他添加劑而制得的一種新型材料。在性能研究中，該材料的親水性能、機(jī)械性能和彎曲性能均優(yōu)于普通PU注漿材料