預應力鋼絲繩加固技術的黏結材料一般采用復合砂漿進行防護,但容易出現(xiàn)復合砂漿開裂鋼絲繩銹蝕等問題,將高強度和高韌性的聚氨酯水泥復合材料替代復合砂漿作為黏結材料可以解決開裂的問題。預應力鋼絲繩-聚氨酯水泥加固技術將預應力鋼絲繩的主動加固和聚氨酯水泥增大截面的被動加固進行有效結合,發(fā)揮了兩種加固方式的優(yōu)勢。本文依托吉林省重點科技項目--“聚氨酯水泥-預應力鋼絲繩加固橋梁技術研究”（項目編號:20150107）,首先對聚氨酯水泥復合材料的力學性能進行研究,然后對預應力鋼絲繩-聚氨酯水泥抗剪加固鋼筋混凝土梁進行了試驗研究、有限元分析和理論研究,最后采用此加固技術對實橋進行了抗剪加固。本文主要的研究內容如下:（1）聚氨酯水泥復合材料主要由聚氨酯和水泥組成,兩者的反應速度和凝結時間通過催化劑調整,高強度、高韌性的聚氨酯水泥是致密均質的,制備過程要防止氣泡產(chǎn)生,水是氣泡出現(xiàn)的重要原因,水泥的炒干脫水是制備過程的關鍵步驟。基于抗壓和抗折試驗得到了聚氨酯水泥的最優(yōu)配合比,聚灰比對強度影響較小,但對彈性模量影響較大,聚灰比大的材料主要表現(xiàn)為韌性,反之為脆性。（2）環(huán)境溫度對聚氨酯水泥復合材料的彎曲和疲勞性能... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１氨酯基團化學反應示意圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｕｒｅｔｈａｎｅ?ｇｒｏｕｐ??

０￣２５０??３?異?Ｍ?酸根含量（－ＮＣＯ）／％?３０．５－３２．０??４?密度（２５０Ｃ）／（ｇ／ｃｍ３）?１．２２０－１．２５０??５?酸度／％?＜０．０３０??６?水解氯／％?＜０．２０??組合聚醚（俗稱白料）采用ＥＳ３０５型號，由山東益盛聚氨酯有限公司生產(chǎn)，主要成??分是聚醚多元醇、硅油、環(huán)氧類催化劑ＥＺ０１，常溫下為無色透明液體。為了防止化學??反應中聚氨酯起泡，與常規(guī)組合聚醚相比，組合聚醚ＥＳ３０５中不含有發(fā)泡劑。組合聚醚??ＥＳ３０５的主要物質組成如圖２－３所示，物理化學性能見表２－３。??：纖Ｉ?—??圖２－３組合聚醚物質組成??Ｆｉｇ．?２－３?Ｍａｔｅｒｉａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｐｏｌｙｅｔｈｃｒ??及２－３飢合聚醚物理化學性能??Ｔａｂｌｅ?２－３?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ａｎｄ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ??序號?項目?指標??１?外觀?無色透明液體??２?粘度（２５。（：）／ｍＰａ．ｓ?２００－１５００??３?羥值?ｍｇ?ＫＯＨ／ｇ?３５０?±３０??４?密度（２５０Ｃ）／（ｇ／ｃｍ３）?１．１１?±０．２０??（３）催化劑采用Ｄａｂｃｏ?ＭｉｘＣ０２，由山東益盛聚鼠酯存限公司生產(chǎn)，為含有ｄａｂｃｏ??結構的叔胺催化劑，外觀為無色透明液體。催化劑叫以調竹聚異氰酸酯（黑料）和組合??聚醚（白料）的化學反）、；／：速度，增人催化劑的使爪量，化學反應速度增快，反之則反應??速度減慢。??本次試驗制備聚氨酯的組成成分如閣２－４所示，可以看出ＰＭ－２００為棕祝色的液??休，組

?東北林業(yè)大學博士學位論文???ＰＭ－２０Ｑ?ＥＳ３０５?催化劑??零％紙營??圖２－４聚氨酯的組成成分??Ｆｉｇ．?２－４?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ??２．２．２制備過程??聚氨酯水泥復合材料制作過程如下，制備流程如圖２－５所示。??（１）水泥炒干脫水：將水泥放入炒爐中，在炒爐下方點火加熱，保持炒爐勻速轉??動，如圖２－５?Ｕ）所示，翻炒時間約為９０ｍｉｎ？１２０ｍｉｎ，炒干的目的是盡可能的消除水??泥中自由水和結合水，防止與聚氨酯膠液反應的時候出現(xiàn)氣泡。??（２）聚氨酯膠液混合均勻：將異氰酸酯（黑料ＰＭ－２００）和組合聚醚（白料??ＥＳ３０５）按照設計的比例進行裩合，在混合過程中進行攪拌保證膠液均勻混合，采用攪??拌機可以減少攪拌時間，攪拌２ｍｉｎ？５ｍｉｎ即可攪拌均勾，可通過觀察黑料和白料混合后??膠液的顏色是否一致判定兩種液體是否混合均勻。??（３）制備聚氨酯水泥膠體：將步驟（１）中炒干脫水的水泥和步驟（２）中均勻混??合的聚氨酯膠液混合在一起，如圖２－５?（ｂ）所示，加入２％?（質量比例，以聚氨酯膠液??的重量為基準）的催化劑，高速攪拌３ｍｉｎ，使聚氨酯膠液和水泥均勻混合，形成聚氨??酯水泥膠體。??（４）澆筑養(yǎng)生成型：將聚氨酯水泥膠體澆筑到預先準備好的模具中，抹平試模表??面殘留的膠體，常溫下約６０ｎｉｉｎ聚氨酯水泥膠體可以凝固完畢，在常溫下養(yǎng)生２４ｈ，可??進行試件脫模。聚氨酯水泥具備很好的可模性，根據(jù)試件模具可以制備出各種不同形狀??的聚氨酯水泥試件，滿足不同力學指標的測試。??本文得到的聚氨酯水泥復合材料是內部沒有氣泡的復合材料，形成的聚氨酯水泥是??

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