水玻璃-纳米二氧化硅复合聚氨酯注浆材料性能试验

郭东明^1,2，程志¹，蹇蕴奇¹，薛磊¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

摘 要：针对传统水泥砂浆在微裂隙注浆时难以灌入和纯聚氨酯浆液成本高、压缩强度低的问题,以水玻璃和纳米二氧化硅为主要原料制备水玻璃-纳米二氧化硅复合聚氨酯注浆材料,并通过正交试验和条件试验考察纳米二氧化硅、催化剂、水玻璃添加量对复合聚氨酯材料凝胶时间、最高反应温度、压缩强度等性能的影响。结果表明,纳米二氧化硅、催化剂、水玻璃添加量对复合聚氨酯材料压缩性能影响大小顺序均为纳米二氧化硅>催化剂>水玻璃,最佳添加量组合分别为2%、0.16%、12%,压缩强度最高可达15.427 MPa,同时分析了二氧化硅、催化剂、水玻璃添加量对聚氨酯注浆材料性能的影响规律和作用机理。在最佳配比下,复合聚氨酯浆液堵水率54.80%⁶8.44%,封堵效果较好,且具有成本低、性能好的优点,可经进一步优化后作为新型注浆材料。

关键词：聚氨酯;纳米二氧化硅;正交试验;堵水;