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1.1聚氨酯灌浆材料的发展和作用机理 目前，化学灌浆技术已在我国水电、建筑、交通和采矿四大领域得到广泛应用，聚氨酯化学灌浆材料已成为应用较广泛、应用量较大的品种之一。1973年，天津大学等5个单位较早研制出聚氨酯堵水化学灌浆材料（氰凝）；1974年，华东水电勘察设计院科学研究所研制出水溶性聚氨酯化学灌浆材料；1979年，长江科学院、广州化学研究所等单位为解决葛洲坝水利枢纽工程的薄层封闭式护坦止水，研制出弹性聚氨酯化学灌浆材料。 聚氨酯灌浆材料是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂等) 组成的化学浆液。其主要成分是过量二异氰酸酯(或多异氰酸酯) 与聚醚多元醇反应而制得的端异氰酸酯基(NCO) 预聚体。一般是单液型，也可以是双液型；遇水后能立即分散、乳化、发生化学反应产生二氧化碳，进而膨胀、固结，较终生成一种不溶于水的固结体。用灌浆泵等压送设备将聚氨酯灌浆材料灌入混凝土缝隙或疏松多孔性基材中时，NCO预聚体与缝隙表面或疏松基材中的水分接触，发生扩链交联反应，较终在混凝土缝隙中或基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团，与混凝土缝隙表面以及土壤、矿物基材颗粒有很强的粘结力，从而与之形成整体结构，起到了堵水和提高地基强度等作用。另外，在相对封闭的灌浆体系中，反应产生的二氧化碳会形成很大的内压力，推动浆液向基材的孔隙、裂缝深入扩散，使多孔性结构或裂缝完全被浆液所填充，增强了堵水效果。浆液膨胀受到限制越大，所形成的固结体越紧密，抗渗能力及压缩强度越高。 聚氨酯化学灌浆材料主要有两大系列：水溶性（亲水型）聚氨酯和（油溶性）聚氨酯。这两类材料虽然都能用于防水、堵漏、加固，但两者也有差别。通常，水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好、包水量大、弹性大，适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等；油溶性聚氨酯灌浆材料的固结体强度大、抗渗性好、弹性小，比较适合混凝土静缝的防渗堵漏及地基加固、防水堵漏兼备的工程。根据施工需要,也可把水溶性与油溶性聚氨酯灌浆材料按合适的比例混合后进行灌浆施工。