聚氨酯高聚物注浆材料的制备及性能研究

制备了不同密度(0.1,0.3,0.5,0.7g/cm^(3))的双组份聚氨酯高聚物注浆材料,通过FT-IR、SEM、应力-应变、导热系数和冻融循环等测试,研究了不同密度对注浆材料力学性能、保温性能和抗冻性能的影响。结果表明,密度的差异并未对聚氨酯的结构造成影响,没有产生新的特征峰。随着密度的适当增大,注浆材料的胞体尺寸变小,胞体的数量增多,胞体的均匀性和强度得到改善。随着密度的增加,注浆材料到达稳定阶段对应的最大应力、抗压强度和弹性模量均先增大后减小,当密度为0.5 g/cm^(3)时,注浆材料稳定阶段对应的应力最大为11.09 MPa,抗压强度最大为10.02 MPa,弹性模量最大为189.62 MPa。制备的注浆材料导热系数分布区间为0.06~0.08 W/(m·K),具有低导热系数,隔热保温性能较好。在40次冻融循环后,当密度为0.5 g/cm^(3)时,注浆材料的冻融循环强度的损失率最低为16.06%,抗冻性能优异。

聚氨酯高聚物焊缝技术在沥青路面反射裂缝处治中的应用

通过对半钢性基层自身特性的研究,分析了反射裂缝的产生机理;对聚氨酯高聚物焊缝材料进行了渗透性能和膨胀性能试验;以长沙绕城高速公路西南段反射裂缝处治为工程背景,介绍了聚氨酯高聚物焊缝的施工工艺,并对施工路段进行检测,通过抗拉和抗压强度试验,验证其整体力学性能。研究结果表明聚氨酯高聚物焊缝是一种可对路面裂缝进行结构性修复,从根本上解决反射裂缝顽疾的理想处治技术,可应用于半刚性基层沥青路面大中修及预防性养护。

聚氨酯高聚物注浆材料抗压强度测试与模拟

针对密度处于0.08~0.5g·cm^(-3)区间的聚氨酯高聚物,在扫描电镜下观察材料微观形貌特征,记录单轴受压下材料的应力-应变曲线,通过提取扫描电镜图中微泡孔的尺寸,基于几何参数拟合材料抗压强度。试验结果表明:随密度增大,材料的泡孔由接近多边形转变为圆球形,平均孔径与泡孔间接触面积均减小,高密度试件的泡孔分布特征遵循能量最小原理,以保证体系稳定。材料的受压响应有三阶段特征:弹性阶段(应变小于5%)高密度试件应变发展较快:屈服平台阶段(应变5%~50%)的应力可以作为抗压强度的表征,致密阶段(应变大于50%)高密度试件发生脆性破坏。基于泡孔几何参数的Gibson-Ashby模型可以较好地拟合材料强度,该强度受密度影响显著,不同密度的材料可以灵活应用于多种工程场合。

建筑工程用聚氨酯复合材料的成分及性能分析

针对热塑性聚氨酯高聚物的特殊功能,同时结合材料需要达到的性能要求,优化设计了聚氨酯复合材料的组成,其中主要成分为异氰酸酯和多元醇。结合复合材料的正交各向异性,定义三向垂直坐标,全面分析了聚氨酯高聚物固熔体塑料的牛顿力学特性和流动机理,为流体型塑料固结时的成型流动机理做铺垫。进一步探讨了复合聚氨酯高聚物塑性材料由熔体到固体时的综合力学性能,聚氨酯高聚物注浆材料的力学特性随密度的增大而变得优良,力学性能与材料密度成指数增长形式,在承受最大弯曲强度35 MPa内断裂伸长率不能超过6%,对于10 cm的试件破坏时的变形为6~10 mm,力学性能与材料密度成2次抛物线的关系。这些都为新材料的合成和新材料的应用提供了理论依据。

压浆处理板底脱空新材料研究

在研究水泥混凝土脱空板的压浆处治原理及压浆材料要求的基础上,对两种改良乳化沥青材料:超细粉煤灰、膨润土和缓裂剂改良乳化沥青压浆材料和水泥改良乳化沥青压浆材料的作用基理和配合比进行了分析;同时还探讨了高聚物聚氨酯材料处治脱空的优点。