温度对水性聚氨酯-混凝土宏微观粘结特性的影响

为了探究环境温度对水性聚氨酯(WPU)与混凝土宏微观界面粘结特性的影响,测试了20℃、35℃和50℃下水性聚氨酯的质量损失、拉伸强度和拉断伸长率随龄期的发展规律,研究了温度对水性聚氨酯与混凝土粘结强度和破坏模式的影响,并通过SEM和EDS分析了界面区的微观形貌特征和界面区厚度。结果表明:水性聚氨酯的质量损失随着温度的升高而加快,即成膜速度也更快。升高环境温度可提高水性聚氨酯的早期拉伸强度,但在较高温度(50℃)下水性聚氨酯的后期拉伸强度会降低。宏观上界面粘结强度随着温度的升高和龄期的延长而逐渐增加,并且粘结破坏由单一界面模式向复合破坏模式转变。在微观上,温度的升高使得界面区聚氨酯硬段含量增加,界面区厚度也由44.21μm增加至65.08μm,这是粘结强度随温度升高而增加的原因。

废旧聚氨酯混凝土掺量对再生混合料路用性能的影响

为了研究废旧聚氨酯混凝土(RPC)的再生技术,本文提出了RPC室内模拟制备方法,并以聚氨酯为胶结料配制了七种RPC掺量的聚氨酯再生混合料(PRM),研究了聚氨酯与RPC界面的黏结性能和RPC掺量对PRM路用性能及耐久性能的影响,建立了PRM路用性能及耐久性能随RPC掺量变化的预测模型。结果表明,RPC满足规范中对集料的相关技术要求,其洛杉矶磨耗损失、软石含量、砂当量与棱角性高于石灰岩,压碎值与表观密度低于石灰岩。聚氨酯与RPC界面的黏结性能优越,随着RPC掺量的增加,PRM的路用性能及耐久性能呈下降趋势;相同RPC掺量下,随着冻融循环次数和老化时间的增加,PRM的劈裂强度逐渐降低并趋于稳定;随着RPC掺量的增加,PRM的劈裂强度随着冻融循环次数和老化时间的增加而下降的幅度更大。

多碎石聚氨酯混凝土路用性能与力学特性研究

为探讨骨架密实结构聚氨酯混合料的路用性能与力学特性,采用多碎石沥青混凝土的设计理论进行聚氨酯混凝土的组成设计,开展多种性能试验来评价多碎石聚氨酯混凝土路用性能,基于单轴贯入试验及开发的单轴压缩试验和单轴拉伸试验评价多碎石聚氨酯混凝土的力学特性。结果表明:多碎石聚氨酯混凝土的动稳定度分别是基质沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料的53.4倍和17.8倍,低温最大弯拉应变分别为2.26倍和1.95倍,疲劳寿命分别为26.0倍和12.7倍;力学特性方面,温度对多碎石聚氨酯混凝土的单轴贯入强度和贯入量影响较小,多碎石聚氨酯混凝土的抗压和抗拉弹性模量远小于水泥混凝土,但大于沥青玛蹄脂碎石混凝土。多碎石聚氨酯混凝土路用性能优异,温度对多碎石聚氨酯混凝土抗剪力学特性影响较小,多单轴拉伸和压缩力学特性介于沥青混合料和水泥混凝土之间,可应用于路面结构铺装中。

聚氨酯混凝土钢桥面铺装层间性能研究

通过试验研究了聚氨酯混凝土的力学性能和微观结构等。结果表明,聚氨酯混凝土可以与钢桥面形成牢固的粘接力,层间粘接强度均高于聚氨酯混凝土的抗拉强度,环境温度60℃下聚氨酯混凝土的抗拉强度不足25℃时的50%且不足-30℃的30%,受压剪切角度为15°时试件破坏形式为受压破坏,受压剪切角度为45°试件的破坏形式为剪切破坏,组合结构具有较好的抗疲劳开裂能力。本研究为聚氨酯混凝土钢桥面铺装层的设计和应用提供了重要的参考依据。

浇筑式聚醚型聚氨酯混凝土的制备及与浇筑式沥青混凝土性能对比

浇筑式沥青混凝土由于其突出的变形追随性而广泛应用于长大桥梁的桥面铺装中,但该材料在高温稳定性及节能减排方面存在明显不足。而聚氨酯混凝土因其路用性能和环保特性,逐渐成为研究的热点。采用课题组自主研发的聚醚型聚氨酯代替沥青配制了浇筑式混凝土GPC-10,并将其与浇筑式沥青混凝土GA-10进行了性能对比评价。首先,以聚醚型聚氨酯为胶结料,采用GA-10的矿料级配,配制了GPC-10,并根据其裹敷状态及流动性确定了胶石比范围;然后,分别测定了所配制的GPC-10及岩沥青改性沥青浇筑式混凝土GA-10的路用性能,并进行了对比评价及机理分析。结果表明:与GA-10相比,GPC-10高温性能提高39倍以上,低温性能提高5倍以上,抗疲劳性能提高7倍以上,冻融后剩余劈裂强度提高1倍以上,冻融循环不影响GPC-10的密水性,耐老化性能提高1倍以上。最后,通过铺筑试验路段对上述室内研究成果进行了工程验证。

回收聚氨酯泡沫制备轻骨料混凝土及其性能研究

用聚氨酯泡沫(PU)制备了轻骨料混凝土,并研究其干表观密度、抗压强度、吸水率、导热系数和阻燃性能。研究结果表明,随着PU体积比不断增大,轻骨料混凝土的干表观密度和抗压强度逐渐减小;轻骨料混凝土的吸水率先降低后增大,PU体积比为45%时的吸水率降至最小值2.2%;轻骨料混凝土的导热系数逐渐降低,保温性能不断提高;轻骨料混凝土的质量损失率、总热值和炉内升温不断增大,PU的加入降低了轻骨料混凝土的阻燃性能,但是其阻燃等级仍然满足A1级。最终可以得出:PU体积比为45%时,轻骨料混凝土综合性能最优,其干表观密度为996kg/m^(3)、抗压强度为17.9MPa、48h吸水率为2.2%、导热系数为0.251W/(m·K)、阻燃等级满足A1,达到DB42T 1227-2016中LC15等级轻骨料混凝土的要求。

不同温度下钢-改性聚氨酯混凝土界面黏结滑移性能试验研究

在钢桥运营过程中,铺装层与桥面板的黏结层常会因车辆碾压、温度等因素的影响而出现脱黏现象。近年来,国内出现一种新型改性聚氨酯混凝土,具有较好的工程适用性,已用于多座钢桥梁铺装工程。为研究该混凝土与钢桥面板的界面黏结性能,设计并制作该改性聚氨酯混凝土与Q345钢的层间复合试件。考虑温度的影响,分别在-10、15、40和60℃下进行斜剪试验。基于数字图像处理技术(DIC)采集试件界面的滑移量和应变,分析试件在不同温度下的破坏形态、界面黏结性能及界面应变分布规律。基于试验结果,建立钢-改性聚氨酯混凝土界面剪切强度、刚度与温度的关系式。研究结果表明:温度对试件界面黏结性能的影响显著,试件的界面剪切强度和刚度随温度升高而降低,而其界面极限滑移量与温度无明显关系,界面应变的绝对值均沿胶层方向从试件混凝土层的加载端到未加载端逐渐减小;随着温度升高,试件由脆性破坏向塑性破坏过渡;据所建立的钢-改性聚氨酯混凝土界面剪切强度、刚度与温度的关系式所得剪切强度、刚度计算结果与试验结果较吻合,可为聚氨酯类混凝土钢桥面铺装工程应用提供参考。

改性聚氨酯混凝土受压性能及本构关系研究

聚氨酯混凝土在国外已应用于桥梁加固与桥面快速补修。在国内,宁波路宝公司研制了一种新型改性聚氨酯混凝土材料,并将其应用于多座桥梁的桥面铺装工程中。聚氨酯混凝土在工程中的应用已颇具成效,但其材料本构关系却鲜有研究,且目前未见有考虑温度影响的相关研究报道。本研究以研制的改性聚氨酯混凝土材料为对象,制作其立方体与棱柱体的标准试件,研究其单轴受压性能,并考虑温度的影响,分别在0℃,15℃,40℃和60℃4组温度状态下进行单轴抗压试验。通过试验,研究其在不同温度影响下的力学性能、破坏模式及本构关系。研究结果表明:随温度升高,应力-应变曲线由高陡变为平缓,材料线弹性区间缩短;不同温度下,材料的力学性能有较大差异,随温度升高,材料的弹性模量、(立方体)抗压强度和轴心抗压强度均呈下降趋势,而峰值应变和极限应变有明显提高;材料破坏状态由低温的脆性断裂逐渐向高温的塑性破坏转变,材料延性明显提高;通过引入温度特征参数,同时结合试验结果,提出温度影响下改性聚氨酯混凝土材料的单轴受压本构模型,该模型结果与试验结果吻合良好,可为改性聚氨酯混凝土在工程上的应用提供理论依据。

铁路桥梁混凝土基面聚氨酯防水涂层附着力研究

铁路桥梁混凝土基面的防护是建筑领域重点关注问题。针对聚氨酯防水涂层的附着力展开研究,探究基面状况、材料配方对薄涂型和厚涂型聚氨酯防水涂层附着性能的影响,经刮涂与机械喷涂工艺模拟证实了厚涂型聚氨酯防水涂层的较高附着力,并对户外暴晒作用下聚氨酯防水涂层的附着力进行了测试与分析。结果表明,封闭漆的合理使用可提升薄涂型防水涂层的附着力,当A、B组分的比例在0.6∶1~0.8∶1时,厚涂型聚氨酯防水涂层的附着力均大于2.0 MPa,在平整、干燥的混凝土基面上厚涂型聚氨酯防水涂层的附着力最大,暴晒作用下,QT524聚氨酯防水涂层的整体附着力最高。

不同养护制度下水性聚氨酯改性再生混凝土毛细吸水性能研究

受孔隙率高、微裂缝多等缺陷的影响,再生混凝土的力学性能与耐久性均比普通混凝土差。以水性聚氨酯为改性材料,制备聚灰比分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土试件,开展不同养护制度下水性聚氨酯改性再生混凝土(WPUMRC)毛细吸水性能试验研究。研究表明:随着标准养护时间的增加,WPUMRC的累积吸水量、初始毛细吸水率、后期毛细吸水率均先减小后增大,在14d标准养护-14d室内自然干燥养护制度下,WPUMRC的累积吸水量、初始毛细吸水率、后期毛细吸水率达到最小值。

钢桥面聚酯型聚氨酯混凝土路用性能试验

本文针对聚酯型聚氨酯混凝土(PPUC)作为钢桥面铺装材料的路用性能开展试验研究。通过室内力学性能试验、车辙试验、低温三点弯曲试验和冻融劈裂试验,研究PPUC的基本力学性能、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并与常见的钢桥面铺装材料进行对比分析。试验结果表明:PPUC的抗压、抗拉和抗弯拉强度分别为75.3,8.4,22.4 MPa,均大于C30水泥混凝土的力学性能指标;PPUC在60℃下的动稳定度为63000次/mm,远大于沥青玛蹄脂混凝土(SMAC)和环氧沥青混凝土(EAC),并且在80℃高温下,PPUC的动稳定度仅下降了19%;在-10℃下,PPUC的低温抗弯性能明显优于EAC和SMAC;PPUC冻融前后的劈裂强度分别为7.85,7.30 MPa,均大于EAC,SMAC的劈裂强度,且PPUC的劈裂强度比为93%。

聚氨酯改性沥青混凝土的高温稳定性研究

聚氨酯改性沥青及其混凝土具有较SBS改性沥青、基质沥青材料更优异的高温稳定性,将聚氨酯改性沥青混凝土用于路面结构沥青层时,具有优异的抗永久变形性能,且可改善路面结构的应力应变,从而降低沥青层的整体永久变形量。

新型单组分喷涂聚氨酯对改进蓄水大坝工程止水性的试验研究

以某抽水蓄能电站大坝工程混凝土面板为例,采用新型单组分喷涂聚氨酯防水涂料对改进大坝工程止水性进行试验研究,分析涂料本身性能、涂层抗渗能力、涂层附着力以及耐候性能。结果表明,该新型单组分喷涂聚氨酯防水涂料具有优异的拉伸性能、良好的耐久性能和优异的黏结性能,可有效改进蓄水大坝工程的止水性。

聚氨酯混凝土新材料抗弯加固性能试验

为展开聚氨酯混凝土抗弯加固性能及效果分析,制备出不同冻融循环次数及加固层厚的混凝土试件,按照试验规程设置好监测装置后展开试验加载及量测。结果表明,随着加固层厚度的增大及冻融循环次数的增加,试件不同部位表现出不同程度的裂缝、位移及应变;试验结果与有限元模拟结果基本吻合,表明聚氨酯混凝土新材料加固病害桥梁效果显著。

异型结构混凝土喷涂聚氨酯硬泡保温施工技术

对于异形结构和构件,采用覆膜,覆盖保温,容易出现覆盖不严密等导致养护保温措施失效。喷涂聚氨酯硬泡,不受结构形状限制,施工不留死角,对环境影响较小,并能保证施工进度及质量安全。

瓯江北口大桥改性聚氨酯混凝土低温性能优化研究

改性聚氨酯混凝土是一种新型热固性铺装材料,其路用性能优良,施工过程对环境影响小。依托瓯江北口大桥铺装工程,就改性聚氨酯混凝土的低温性能展开优化研究,采用环氧树脂作为改性剂,通过设置五种环氧树脂掺量,基于破坏弯拉强度、破坏弯拉应变、弯曲劲度模量、脆化点温度与应变能分析混凝土在不同服役温度下的抗开裂性能,得出环氧树脂掺量为40%时,改性聚氨酯混凝土的抗开裂性能相对最好,同时在该掺量下,混凝土也兼具良好的高温抗车辙性能与抗水损害性能。

耐药品性优良的聚氨酯类地板涂敷材料—UCRETE

日本、ICI 公司,最近已正式开始销售一种万能的聚氢酯类地板涂敷材料——UCRETE。该产品是最适合食品、化学药品、医药品、饮料、啤酒等加工或制造厂使用的地板涂敷材料。其特点在于:(1)对所有的酸、碱、盐、溶剂等具有极强的抗腐蚀性和优良的耐药品性;(2)耐冲击。

ECO改性聚氨酯混凝土在钢箱梁桥面铺装施工中的应用

0.引言ECO改性聚氨酯混凝土铺装结构具有良好的耐高低温、耐磨、防水防腐、与集料强黏附等性能[1]。国内有雷建华,徐斌,何旭辉[2]研究了改性聚氨酯混凝土受压性能及本构关系;董亚平[3]研究了上海北横通道北虹立交钢桥面RB-ECO应用;杨洋[4]研究了ECO改性聚氨酯混凝土应用。本文针对浙江省某钢箱梁桥面ECO改性聚氨酯铺装,论述了其铺装新技术应用及成果[5],为后续类似工程提供参考。

环氧改性聚氨酯裂缝修复材料性能研究

为进一步了解环氧改性聚氨酯材料修复路面裂缝的效果,通过制备试件,经水稳定性、低温抗裂性试验,详细分析了沥青混凝土面层裂缝修复性能,以期提高路面抗裂性能。