【摘要】：地下工程如地鐵隧道、礦道等施工過(guò)程中,往往會(huì)出現(xiàn)工程性質(zhì)不良、種類(lèi)不同的軟弱地層,一旦處理不當(dāng)將會(huì)影響施工質(zhì)量,更有甚者會(huì)對(duì)原有的建筑物的安全構(gòu)成威脅。因此實(shí)際施工過(guò)程中,經(jīng)常通過(guò)注漿加固技術(shù)并輔助以相關(guān)支護(hù)設(shè)施來(lái)保障施工以及后續(xù)隧道工程投入運(yùn)行的安全性。聚氨酯注漿材料以異氰酸酯、羥基化合物發(fā)生聚合反應(yīng)制備的預(yù)聚體為主劑,并通過(guò)灌漿注入地基等結(jié)構(gòu),與土壤、礦物質(zhì)等顆粒結(jié)合生成具有一定粘結(jié)力、彈性、強(qiáng)度且不溶于水的固結(jié)體的漿液材料,被廣泛應(yīng)用于地下工程的防水堵漏、地基加固等。本文以聚氨酯注漿材料的工程特性為出發(fā)點(diǎn),將其應(yīng)用于砂土試樣的加固中,詳細(xì)研究聚氨酯漿材對(duì)軟弱砂層的加固性能,為其實(shí)際用于地下工程的施工建設(shè)提供設(shè)計(jì)參數(shù)。本篇論文的主要研究思路和結(jié)論如下:(1)使用預(yù)聚體法,制備出了高性能環(huán)保型聚氨酯注漿材料。以二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和高親水性聚醚多元醇為主劑配合一定劑量的助劑,合成一系列的性能各異的環(huán)保型聚氨酯注漿材料。通過(guò)改變稀釋劑、催化劑、緩凝劑等助劑的用量,分析它們對(duì)漿材性能的影響。通過(guò)試驗(yàn)可以得出相對(duì)合適的稀釋劑用量以及催化和緩凝效果更優(yōu)的催化劑和緩凝劑類(lèi)別。(2)通過(guò)室內(nèi)注漿加固試驗(yàn),研究聚氨酯對(duì)砂土試樣的加固程度,以及丙酮作為稀釋劑對(duì)固砂體強(qiáng)度的影響。同時(shí)將固砂體置于酸性、堿性、中性三種不同的溶液中,以探究固砂體在pH不同的水環(huán)境中的抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),固砂體在不同水環(huán)境中的強(qiáng)度會(huì)有不同程度的降低,但整體強(qiáng)度并未完全喪失。(3)在實(shí)際工程中往往需要結(jié)合不同的場(chǎng)地條件,配制出相應(yīng)的改性混合聚氨酯漿液。本文以碳酸鈣粉末、粉煤灰兩種無(wú)機(jī)材料出發(fā),探究它們對(duì)聚氨酯漿材的改性效果,以及相應(yīng)固砂體經(jīng)歷水解以后的強(qiáng)度變化趨勢(shì)。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這兩種無(wú)機(jī)物質(zhì)對(duì)聚氨酯漿材的改性效果不同,因此適用場(chǎng)地亦不相同。(4)聚氨酯漿材難以在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因在于,其價(jià)格昂貴,工程造價(jià)是水泥漿材的十幾倍。針對(duì)這一缺點(diǎn),本文通過(guò)共混的方式,制備水泥—聚氨酯復(fù)合注漿材料,旨在克服聚氨酯成本高、施工工藝復(fù)雜的缺點(diǎn),又可克服水泥作為注漿材料在滲透性能和施工操作時(shí)的不足之處。但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水泥漿材雖然能增加聚氨酯漿材固砂體的強(qiáng)度,但混合后的漿材的可注性亦會(huì)受限。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ317;U455.49;TU94

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本文編號(hào)：2718511