高性能聚氨酯软泡体系的配方优化及力学性能研究

在当前的研究背景下,聚氨酯软泡的性能优化和力学性能研究已成为学术界和工业界的热点问题之一。文章通过对石墨烯改性的聚氨酯软泡复合材料,研究其氧指数、烟雾浓度及烟气量等参数,研究石墨烯改性材料的抑烟性能,并研究其阻燃效果。

四妙勇安汤联合自粘性软聚硅酮有边型泡沫敷料对Wagner 1—2级糖尿病足肢端血流动力学、EGF及血清FGF21、CTRP9的影响

目的:观察四妙勇安汤联合自粘性软聚硅酮有边型泡沫敷料对Wagner 1—2级糖尿病足肢端血流动力学、表皮生长因子(EGF)及血清成纤维细胞生长因子-21(FGF21)、C1q肿瘤坏死因子相关蛋白9(CTRP9)的影响。方法:选择2020年2月至2023年6月该院收治的Wagner 1—2级糖尿病足患者102例,分组方式为随机数字表法。对照组51例患者给予自粘性软聚硅酮有边型泡沫敷料治疗,观察组51例患者给予四妙勇安汤联合自粘性软聚硅酮有边型泡沫敷料治疗。比较两组患者的临床疗效,治疗前后测量患者的创面面积、病灶处皮肤温度,检测足背部经皮氧分压,记录视觉模拟评分(VAS),检测患者足背动脉血流速度、血管内径,测量足背部微血管基础血流灌注量,检测血清EGF、淀粉样蛋白A(SAA)、FGF-21、CTRP9和脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)水平。结果:观察组患者的总有效率为96.08%(49/51),高于对照组的80.39%(41/51),差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组患者的VAS评分低于对照组,创面面积小于对照组,皮肤温度、经皮氧分压高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组患者足背动脉血流速度较对照组快,血管内径、微血管基础血流灌注量较对照组大,FGF21水平较对照组降低,CTRP9、EGF水平较对照组升高,SAA、Lp-PLA2水平较对照组降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:四妙勇安汤联合自粘性软聚硅酮有边型泡沫敷料治疗Wagner 1—2级糖尿病足患者,可抑制机体炎症,提升EGF水平,调节FGF-21、CTRP9水平,改善肢端动脉血流动力学及微血管循环,促进创面愈合,缓解创面疼痛,提升皮肤温度、经皮氧分压,提高临床疗效。

松软煤层用泡沫发生器结构优化及发泡效果模拟

【目的】空气螺杆钻进技术用于松软煤层瓦斯抽采孔钻进,存在粉尘污染严重、钻头寿命低、钻孔净化困难等问题。采用空气螺杆泡沫钻进技术是解决问题的有效途径,拥有良好发泡性能的泡沫发生器是实现泡沫钻进技术的关键之一,但目前大多泡沫发生器无法满足要求。【方法】针对此问题,基于螺旋式泡沫发生器,增设空气动能转化装置,设计了一款小尺寸泡沫发生器。采用数值仿真分析方法,对空气动能转化装置结构设计的合理性和涡轮搅拌段搅拌叶片的安装角度进行了评价和优化。【结果和结论】结果表明:(1)空气动能转化装置能有效驱动泡沫发生器的主轴转动,在0.8 MPa空气压力条件下,叶片平均转速可达621.61 r/min。(2)完成动能转化后,气体可以继续进入泡沫发生器内部,与泡沫基液进行气液混合,达到设计目的。(3)通过混合相的迹线分布、流体域湍流分布、气相分布以及气泡粒径分布等情况对比分析,安装角度为30°的搅拌叶片,其搅拌效率和气液混合效果好。研究成果为空气螺杆泡沫钻进工艺在松软煤层瓦斯抽采孔的成功应用奠定了基础。

泡沫轻质土在深厚软土地基路堤中的应用探讨

以某软弱下卧层上的填方路堤为对象,阐述了应力补偿原理,并利用有限元软件模拟分析了换填泡沫轻质土道路的沉降及应力变化规律。分析结果表明:利用传统路基填筑材料修筑路堤时路基的沉降和差异沉降均较大,对软弱下卧层产生较大的附加应力,道路容易产生裂缝;利用泡沫轻质土换填处治软弱下卧层时,路基沉降和软弱下卧层顶竖向附加应力均随换填深度的增加而逐渐减小。综合考虑道路处治效果和耐久性等因素,拟推荐换填4 m方案为该填方道路的处治方案。

发泡剂性能对公路软基用泡沫混凝土的影响

泡沫混凝土具有轻质、高流动性、易施工等特性,可作为桥头软基段路堤的换填材料。为评价发泡剂性能对泡沫混凝土的影响,通过室内试验,对比不同稀释倍数下的发泡剂物理指标和泡沫混凝土的强度,得出发泡剂的最佳稀释倍率。采用最佳稀释倍率的泡沫混凝土进行工程实例应用,得出其实测沉降量。利用Ansys有限元软件,模拟该泡沫混凝土对软基换填后的效果,并结合公路桥头软基填筑现场监测结果,证实该种泡沫混凝土能够达到减小路基沉降量要求,为软土地基处理提供方案。

防护用品中纳米改性的增强软质聚氨酯泡沫抗冲击性能研究

软质聚氨酯泡沫因其优良的性能和较高的机械强度,在运动护膝、护背、头盔等防护用品中有着广泛的应用。为深入研究软质聚氨酯泡沫材料的改性和在体育防护领域的具体应用,提出并优化了纳米增强软质聚氨酯泡沫的制备工艺流程,试验制备了中低密度的聚氨酯泡沫材料。并对材料的动态冲击性能、落锤冲击性能和冲击波衰减特性进行了测试。结果表明:纳米微球增强软质聚氨酯泡沫材料具有优异的冲击吸能特性和冲击波衰减特性,应用于体育领域防护用品的设计和生产中,有助于设计出性能更佳的防护用品。

新型泡沫混凝土缓冲层对深埋软岩隧道卸压规律的影响

针对普通泡沫混凝土具有孔隙率高、收缩量大和强度偏低等缺点,提出一种微量碳纳米管(CNTs)增强粉煤灰泡沫混凝土(CNTAFC)材料的制备方法,采用模型试验与数值模拟方法探究其作为深埋软岩隧道缓冲层填充材料的适用性,并运用数字散斑技术对比有、无CNTAFC缓冲层支护结构作用下隧道围岩的变形规律。结果表明:微量CNTs可有效增强泡沫混凝土的抗压强度,且平均峰后抗压强度大于平均峰值抗压强度的60%,平均峰后曲线应变范围占平均极限应变的30%以上,满足隧道围岩缓冲层填充材料卸压减能性能的要求;CNTAFC试件具有强度显著提高、变形缓慢和能量逐渐外放的特点,且从能量释放的角度分析,质量比为0.05%CNTs掺量的CNTAFC试件更能满足深埋软岩隧道支护结构缓冲层填充材料卸压的要求;深埋软岩隧道CNTAFC缓冲层支护结构可有效改善隧道围岩的应力状况,显著提高隧道围岩的承载能力,保证隧道的长期安全运营。

极松软厚煤层超高巷道顶部高泡材料充填体强度确定

极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和优化支护效果。通过建立超高巷道顶部充填体受力模型,得到了巷道顶部充填体水平及垂直方向的受载强度,确定了顶部充填体所需的强度及变形能;根据不同水灰比、发泡剂含量条件下高泡材料的力学特性,采用数值模拟方法确定了高泡材料的最佳配比,通过工业试验验证了支护效果。研究结果表明,巷道高度为3~6 m时,顶部充填体水平及垂直方向最大受力载荷分别为0.48 MPa和1.37 MPa;巷道高度为6 m时,顶部充填体所需变形能应大于1.17 MPa;将水灰比为3∶1、发泡剂含量为0.03%的充填体充填至巷道顶部,数值模拟及现场的巷道两帮最大位移分别为220 mm和163 mm,满足工作面安全开采要求。研究结果可为类似条件的巷道围岩控制提供借鉴。

松软煤层加固用泡沫水泥浆的实验研究

针对松软煤层顺层钻进长钻孔成功率低、煤层机械强度低的难题,提出将机械发泡式泡沫水泥浆通过高压旋喷的方式注入松软煤层进行随钻加固的技术思路。室内试验中,通过改变松软煤岩与泡沫水泥浆的比例,模拟注浆后形成不同固结效果的松软煤岩-泡沫水泥固结体。以抗压强度和气体渗透率作为主要评价指标,研究了松软含煤量对固结体性能的影响规律。结果表明:(1)与纯泡沫水泥浆的固结体相比,当松软煤岩含量(以下简称“含煤量”)为5%时,固结体的气体渗透率略有降低,气体渗透率随养护时间增加而降低;(2)含煤量≥10%,固结体气体渗透率随含煤量增大而升高;(3)固结体的早期抗压强度(养护1 d)随含煤量的升高先升高后降低。养护时间增加至7 d后,固结体强度随含煤量升高而降低;(4)含煤量在20%~25%之间的固结体养护7 d后,抗压强度在8.65~9.94 MPa,气体渗透率在9.08~36.52 mD之间。研究成果可以为松软煤层的随钻护壁与瓦斯抽采提供有益借鉴。

聚氨酯软泡材料的食用色素竭染染色研究

为了改善聚氨酯软泡材料的染色性能,采用食用色素(胭脂红、柠檬黄、亮蓝)对其进行直接染色和媒染染色,以K/S值为指标,研究了染色pH值、温度、时间和媒染剂用量等对材料颜色参数的影响;进行了拼色染色;测试了染色牢度。结果表明:三种食用色素直接染色的优化工艺为染色pH值4.6、温度100℃、时间30 min;同媒染色的优化工艺为pH值4.6、温度100℃、时间30 min、明矾3%o.w.f;后媒染的优化工艺条件为染色pH值4.6、温度90℃、时间40 min、明矾3%o.w.f。与直接染色相比,三种色素同媒染色K/S值分别提高了66.2%、53.8%和12.1%;后媒染色的K/S值分别提高了90.0%、60.2%和32.0%;通过拼色可丰富聚氨酯软泡材料的色泽;染色后聚氨酯软泡材料皂洗牢度比较差,耐摩擦色牢度达到4级以上。

软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成了一系列具有不同软段结构的硬质聚氨酯泡沫材料。通过力学性能测试,研究软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响,探究压缩速率对硬质聚氨酯泡沫材料抗压强度的影响规律。结果表明,随着软段中聚醚多元醇含量的增加,泡沫材料的压缩强度和弯曲强度下降,但弯曲应变增加;验证了硬质聚氨酯泡沫材料在准静态压缩条件下所具有的应变率效应。

软土地区路堤填筑下桥梁桩基变形控制计算

我国沿海地区软土深厚,高速公路与城市道路共线工程存在施工交织的复杂工况,软基处理及后续路堤荷载产生的地基沉降和水平位移,可能对邻近先行施工的桥梁桩基产生影响,进而影响桥梁结构安全。为防止深厚软土地区路堤填筑可能引起的邻近桩基破坏和不同路段差异沉降过大的问题,采用桩-板式复合地基处理方案进行加固处理。鉴于我国现有规范对于桥梁桩基变形尚未有明确统一的控制标准,依托广东省中山市地区某路桥共线工程,提出适合当地的桩基变形控制计算方法和指标,分析了不同软基处理方案路堤填筑下桥桩桩身内力及变形。结果表明:就地固化结合混凝土管桩方案比就地固化结合水泥土搅拌桩方案更能控制桥桩内力和变形;该地区路桥共线工程中桥桩应采用桩身水平位移控制在25 mm以内,桩身裂缝控制在0.2 mm以内的双控指标;为了改善桥桩的变形及内力,在原方案基础上,提出采用泡沫轻质土填筑的改进方案。

轻质泡沫混凝土在路桥工程中的应用

阐述轻质泡沫混凝土的概念及特性,介绍道路桥梁建设工程中轻质泡沫混凝土应用现状,从原材料质量控制、施工工艺质量控制、设备等方面提出路桥工程应用中轻质泡沫混凝土的注意事项,并列举具体的工程应用案例。

泡沫混凝土换填处理低填道路下伏深厚软基的数值分析研究

基于泡沫混凝土轻质高强的特点,提出泡沫混凝土超宽换填处理道路软基的方法。在弹性地基梁理论的基础上引入Boussinesq位移解,建立了一种求解置换层基底反力的理论计算方法。在Biot有效应力理论的基础上,通过Newton-Raphson方法计算位移和孔隙水压力迭代增量,同时以单元力和流量平衡建立控制方程,构建了地基固结沉降的数值计算方法。最后对比了置换层基底反力理论解与数值解,并分析了沉降的数值解,结果表明:(1)置换层基底反力的理论与数值计算结果基本吻合,证明该理论方法有效可行。(2)泡沫混凝土置换宽度存在最优值。

公路施工中的软土路基施工技术

软土在多个公路建设区域具有较大面积分布,软土路基极易在上部荷载作用下出现大幅度沉降,威胁公路运行安全。因此,以一个公路施工项目为对象,简单介绍了软土路基施工技术,论述了软土路基施工效果。得出:泡沫轻质土、CFG桩加固后的路基整体性能优良,可以有效减少路基差异沉降。

软土路基泡沫轻质土分层填筑沉降分析及参数影响研究

为研究泡沫轻质土在软土路基分层置换填筑时的沉降规律,基于Abaqus数值计算平台建立了泡沫轻质土分层填筑路基的有限元模型,分析了不同填筑阶段路基沉降的规律,并对泡沫轻质土相关参数展开研究,探讨了不同参数变化对路基沉降的影响规律。计算结果表明:不同填筑阶段路基顶面沉降均呈马鞍形分布;路基最大沉降区域位于第一层与第二层泡沫轻质土之间;弹性模量和泊松比与路基中线沉降量呈负相关关系;粘聚力变化对路基沉降无显著影响。

公路改扩建工程中软土路基的沉降分析

以某高速公路改扩建工程为例,通过理正岩土软件计算对比分析了填土拼宽路堤、泡沫混凝土拼宽路堤和预应力管桩复合地基三种工况下路堤的沉降值。探讨了不同软土地基处理措施对老路堤的影响程度、作用机理以及适用性。

气泡混合轻质土在既有高速公路桥台软基加固中的应用

高速公路软土路基固结及长期蠕变变形大,工后将产生显著沉降,桥头跳车等病害问题突出,严重影响公路行驶安全和舒适性。文章以沿海软土地基某既有高速公路桥台加固工程为背景,对工程试验段采用的气泡混合轻质土配比及其性质进行介绍,然后阐述了气泡混合轻质土在加固工程中的应用要点,最后对加固效果进行了检验与分析。沉降监测结果表明:气泡混合轻质土加固后路堤平均月沉降速率为3.7 mm,较加固前有明显降低,且其沉降趋于缓和,证明其该材料具有良好的加固效果。

沿海某运营期沿河高速公路软基边坡路段失稳及路基处治分析

软土地基沉降失稳是高速公路常见的病害之一,文章针对沿海地区某高速公路互通区匝道软基路段发生的沉降失稳病害,基于监测数据,通过有限元数值计算,分析失稳病害发生的原因,并提出采用轻质泡沫混凝土路基的处治方案,有效解决路段病害问题,研究成果可为类似的软土路基设计和地基处理提供科学指导。

玄武岩纤维加筋泡沫轻质土物理力学特性

为了研究玄武岩纤维对泡沫轻质土的力学性能、固结特性和水稳定性的影响,对玄武岩纤维加筋泡沫轻质土开展了无侧限抗压强度试验、一维固结试验及干湿循环试验。结果表明:发泡剂的掺量决定了泡沫轻质土的湿容重,湿容重受水泥和用水量的影响较小。玄武岩纤维的掺入显著提升了加筋泡沫轻质土的力学强度,当纤维掺量为0.75%时,轻质土性能最佳。泡沫轻质土的固结特征受水环境影响较小。随着水泥含量的减小,土样的水稳定性系数大幅度减小,而与纤维含量的增加无明显联系。