【摘要】：由于較大的季節(jié)性差異,季凍區(qū)路面抵抗自然因素影響的能力明顯不足,凍脹、翻漿、融沉、裂縫等病害嚴(yán)重,季凍區(qū)路面的維修養(yǎng)護(hù)面臨極大的困難,早期修建的高速公路陸續(xù)進(jìn)入了大、中修階段。目前,高聚物注漿修復(fù)新技術(shù)僅是針對非季凍區(qū)公路領(lǐng)域有一些應(yīng)用,而對季凍區(qū)的公路應(yīng)用尚未開展。因此研究季凍區(qū)高聚物注漿材料的力學(xué)特性是高聚物注漿技術(shù)應(yīng)用在季凍區(qū)路面養(yǎng)護(hù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,對高聚物注漿技術(shù)在季凍區(qū)的推廣應(yīng)用具有重要的意義。以高聚物注漿材料為基礎(chǔ)的高聚物注漿技術(shù),材料性能的優(yōu)劣直接影響注漿效果的好壞,結(jié)合吉林省公路養(yǎng)護(hù)管理部門的養(yǎng)護(hù)計劃,研究了溫度變化及凍融循環(huán)對季凍區(qū)高聚物注漿材料力學(xué)性能的影響。主要研究內(nèi)容和成果有:(1)測試了不同密度高聚物注漿材料在-35℃~40℃不同溫度下的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。結(jié)果表明,抗壓強(qiáng)度隨密度的增大而增大,溫度變化對抗壓強(qiáng)度有一定影響,密度較大時,溫度變化對抗壓強(qiáng)度的影響比較明顯,且抗壓強(qiáng)度隨溫度的升高而降低;溫度變化對高聚物材料的抗拉強(qiáng)度基本上沒有明顯影響,抗拉強(qiáng)度隨密度的增加而逐漸增加。(2)對高聚物注漿材料進(jìn)行不同次數(shù)的凍融循環(huán)試驗,分析了凍融循環(huán)作用對不同密度高聚物注漿材料的力學(xué)性能影響,發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性能隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而降低,其中0.4g/cm~3的材料受凍融循環(huán)作用的影響最小,為季凍區(qū)工程實踐應(yīng)用中選取與之匹配的、密度適宜的高聚物注漿材料提供了理論支撐;(3)通過對試驗段路面進(jìn)行高聚物注漿修復(fù),對比注漿前后FWD和GPR檢測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)注漿后試驗段彎沉下降了20%,疏松部位被填充擠壓密實。高聚物注漿材料可適用于季凍區(qū)路面病害修復(fù),有效處治季凍區(qū)路面病害,提升路面強(qiáng)度。
【圖文】：

圖 1.1 高聚物注漿技術(shù)示意圖根據(jù)注漿壓力的不同，注漿方式可以分為靜壓注漿法和高壓旋噴法。其中靜壓注漿基于地質(zhì)條件，漿液在土壤中的作用機(jī)理，漿液的運動形式以及替代方式等，靜壓注漿又可進(jìn)一步分為裂隙注漿、滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿。結(jié)合高聚物工程路面的實際開挖情況分析，高聚物在路面中大多以層間片狀楔形填充，漿液沿著劈裂間隙流動，優(yōu)先向主應(yīng)力小的面擴(kuò)展，并在層間定向分裂擴(kuò)散，并在滲透膠結(jié)的作用下，與土體形成漿土膠結(jié)體填充脫空，擠密壓實，穩(wěn)定基礎(chǔ)，密封防水。道路非開挖維修高聚物注漿技術(shù)綜合應(yīng)用落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達(dá)（GPR）快速檢測路面病害，評價路面結(jié)構(gòu)，判斷路面病害情況，根據(jù)檢測結(jié)果設(shè)計有針對性的維修計劃，確定高聚物注漿施工過程和注漿孔布置。注漿孔布置通常為矩形或梅花形，間距為 1 至 2m，然后“對癥下藥”在病害位置處打孔注漿，使用專用的注漿設(shè)備將高聚物注入基礎(chǔ)，最后，通過無損檢測評估注漿后路面的效果[26-29]。具體包括：

現(xiàn)堵塞管道的問題，注漿效果欠佳[57][58]。雙組份非水反應(yīng)類材料由兩組漿液混合反應(yīng)而成，雙組份彈性體不需要水的參與可自行反應(yīng)，形成一種具有良好粘結(jié)性的彈性體，可用于填縫、密封、止水等[59]。雙組份發(fā)泡體 A 料與 B 料接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不需要水作為催化劑，與雙組份彈性體的主要區(qū)別是加入了發(fā)泡劑，并由于較快的反應(yīng)速度與較好的膨脹性，可應(yīng)用于各種工程針對性的處理病害。根據(jù)泡沫結(jié)構(gòu)，雙組份發(fā)泡體可分為開孔材料與閉孔材料，閉孔材料不透水具有良好的抗?jié)B性，可應(yīng)用于基礎(chǔ)工程的維修加固，如建筑、公路、鐵路、隧道、橋梁等。它是一種優(yōu)良的注漿材料，雙組份發(fā)泡高聚物材料中的絕大多數(shù)是水敏感型材料，而溫度是影響高聚物注漿材料性能的重要因素，包括注漿前漿液的預(yù)熱溫度及注漿時漿液聚合反應(yīng)時的溫度均影響高聚物注漿修復(fù)的效果，，周圍環(huán)境條件的溫度變化也影響著注漿后的材料的工作狀態(tài)。本文用于季凍區(qū)病害修復(fù)的高聚物材料是一種新型的非水反應(yīng)類不敏感型自膨脹閉孔高分子聚合物。它由兩種主要成分組成：藍(lán)色材料和紅色材料，藍(lán)料主要包括聚醚多元醇和催化劑、發(fā)泡劑等助劑，紅料主要包括異氰酸酯，兩種材料在混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要有凝膠反應(yīng)和發(fā)泡反應(yīng)兩種，如圖 2.2：
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U418.6;U414

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊始X,黎少華,陳玉君,劉佑習(xí),潘鎰元;關(guān)于結(jié)晶高聚物結(jié)構(gòu)與性能幾個問題的討論[J];高分子材料科學(xué)與工程;1988年06期

2 鄔懷仁,姜孔仁,陳以蔚,付建農(nóng);高聚物材料的動態(tài)力學(xué)測量——兼談DDV—Ⅲ—EA自動動態(tài)粘彈譜儀在高聚物研究中的應(yīng)用[J];工程塑料應(yīng)用;1988年01期

3 尹淑媛;虞和澍;;高聚物材料血小板吸附的顯微鏡定量和掃描電鏡的形態(tài)學(xué)觀察[J];成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1988年01期

4 王玉林;任玉敏;張雪儀;鄒本三;;高聚物結(jié)晶形態(tài)精細(xì)結(jié)構(gòu)的電鏡研究[J];合成樹脂及塑料;1988年03期

5 黃廷紀(jì);鄭遠(yuǎn)洋;董芝霞;;高聚物的直接氟化——制備含氟高聚物的新方法[J];火炸藥;1988年03期

6 楊玉文;;注射全塑梭的研制[J];紡織器材;1989年05期

7 王玉忠;羅紹繼;;有機(jī)耐高溫合成纖維[J];山東紡織科技;1989年04期

8 陳壽羲;金永澤;付曉光;;高聚物電子顯微學(xué)的離子蝕刻技術(shù)[J];電子顯微學(xué)報;1989年03期

9 邵自強(qiáng);樸永虎;牛衛(wèi)平;;高聚物材料泊松比的全息激光測量技術(shù)[J];太原機(jī)械學(xué)院學(xué)報;1989年03期

10 王玉忠;鄭長義;;含PBT的成纖高聚物共混物研究 Ⅰ.共混物熔體的粘度[J];山東紡織工學(xué)院學(xué)報;1989年01期

相關(guān)會議論文 前6條

1 劉海鵬;胡平;付爭春;顏悅;張官理;;典型工程高聚物材料蒙皮成形過程的數(shù)值模擬[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

2 張泉;嚴(yán)冬;張凱;胡更開;;基于3D打印的高聚物材料熱收縮及斑圖演化研究[A];中國力學(xué)大會-2015論文摘要集[C];2015年

3 嚴(yán)伏明;;壓電、熱電高聚物的研究和應(yīng)用[A];首屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1992年

4 張泉;陳建龍;張凱;胡更開;;基于3D打印的輕質(zhì)智能結(jié)構(gòu)研究[A];第十九屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2016年

5 祁恒;陳濤;;兩種高聚物生物芯片材料的光學(xué)透過及激光加工性能分析[A];第二屆全國微全分析系統(tǒng)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

6 楊占宇;羅迎社;粟建新;張永忠;鄧旭華;陳勝銘;鄧瑞基;馬敏偉;張亮;;含缺陷PVC板材的熱-力耦合效應(yīng)研究[A];中國化學(xué)會、中國力學(xué)學(xué)會第九屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前3條

1 ;高聚物材料的包裝功能及檢測[N];中國包裝報;2006年

2 通訊員 楊青 特約記者 劉定旭;漢川精準(zhǔn)發(fā)力做大做優(yōu)實體經(jīng)濟(jì)[N];孝感日報;2015年

3 ;蘭光實驗室功能與服務(wù)——色譜分析實驗室[N];中國包裝報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 劉恒;非水反應(yīng)高聚物注漿材料錨固特性研究[D];鄭州大學(xué);2017年

2 鄧林;高聚物共混物注射成形充填階段相形態(tài)演變的多尺度模擬[D];華中科技大學(xué);2017年

3 陳勝銘;含缺陷PVC板材損傷破壞多尺度及多場耦合效應(yīng)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2018年

4 張明華;導(dǎo)電夾雜填充高聚物材料力學(xué)-電學(xué)關(guān)聯(lián)關(guān)系研究[D];寧波大學(xué);2014年

5 李志剛;孔穴不穩(wěn)定增長導(dǎo)致高聚物電子封裝材料“爆米花”失效的彈塑性理論研究[D];太原理工大學(xué);2009年

6 王孟;高聚物材料拉伸過程熱效應(yīng)的紅外熱像分析[D];東華大學(xué);2012年

7 王s

本文編號：2590447