硅丙乳液用于土遗址加固保护的研究及新配方

建筑涂料作为人们生活中的重要部分正蓬勃发展,其发展往往推动土遗址的加固保护。近年新型建筑涂料———硅丙乳液,以其优良耐候性、耐水性和保光透气等,得到大力发展和完善。本文从物质特性和加固机理两方面论证了硅丙乳液用于土遗址加固保护的可行性,工程试验同样验证了加固效果良好,为了进一步提高渗透深度,完善加固效果,提出用新的硅烷乳液作添加剂,以提高硅烷含量为基础的土遗址加固保护用硅丙乳液新配方。     

高昌古城土遗址加固工程冻融试验研究

通过对高昌古城土遗址加固工程进行冻融试验研究,对比了添加含水量前后的两种结果;试验表明,水玻璃与硅丙乳液均可提高土体的抗冻融性能.     

土遗址加固材料探讨

目前用于土遗址加固保护的材料众多,但对加固剂的实地选用仍无科学的依据。本文结合实践研究结果,从加固材料的物质结构、加固机理和物性特征三方面,对目前常用的水玻璃、环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂和硅丙乳液等加固材料进行分析。结果表明,这些材料的加固效果与物性特征在很大程度上是吻合的,结合土遗址加固保护原则,提出加固材料简单实用的选择方法。     

干旱地区土建筑遗址加固保护试验

 结合新疆高昌故城加固保护工程,采用有机硅改性丙烯酸树脂乳液,以高昌故城遗址土体试样为加固对象,对试样进行化学成分和易溶盐分析,并进行加固液渗透深度、透气性、耐盐腐蚀、无侧限抗压强度、耐冻融、抗风蚀和电镜扫描分析试验。研究结果表明,有机硅改性丙烯酸树脂乳液对土体有很好的加固效果,使土体具有很好的耐水性、抗冻融能力,耐盐破坏和抗风蚀能力也有明显提高,且不影响土体的外观和透气性;无侧限抗压强度提高有限,不会在土体表面形成硬壳,避免土体内外强度相差较大而剥落。对于西北干旱地区而言,有机硅改性丙烯酸树脂乳液是一类优良的土建筑遗址防风化加固保护材料。     

有机硅氧烷／丙烯酸酯共聚水溶胶的研制

采用有机硅与丙烯酸酯共聚制备硅丙乳液 ,所得乳液用有机胺微粒化成功制备了硅丙水溶胶。这种水溶胶具有优良的性能 ,具有工业实用价值。介绍了硅丙水溶胶的制备方法 ,讨论了影响硅丙乳液及其水溶胶性能的诸种因素     

有机硅氧烷/丙烯酸酯乳液的无皂共聚合研究

采用表面活性单体烯丙基-2-羟丙基醚磺酸钠（NaAPS)和丙烯酸聚羟基丙酸酯（PHPA）作为乳化体系进行无皂硅氧烷/丙烯酸酯（硅丙）共聚乳液的制备，研究了表面活性单体种类，共用和用量对硅丙共聚乳液及其涂料性能的影响。结果表明，与普通硅丙共聚乳液相比，无皂硅丙共聚乳液涂料的涂膜有较好的综合性能。     

高性能硅丙乳液无皂制备技术的研究

在无乳化剂下合成了硅丙乳液。利用丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸(钠)制备齐聚物(BA/MANa)代替乳化剂,由于齐聚物(BA/MANa)与合成硅丙乳液(BA/MMA)结构中都有PBA链段,有利于两者互溶,因此,在硅丙乳液合成中虽不使用乳化剂,但乳化效果更好。研究了丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸单体配比及pH值变化对齐聚物性能的影响;研究了齐聚物用量、软硬单体配比、有机硅单体种类与用量、有机硅单体(KH-570)加入方式等对合成硅丙乳液性能的影响,确定了合成无皂种子乳液与无皂硅丙乳液的最佳工艺参数。无皂硅丙乳液的耐候性、耐水性等优良。     

自交联硅丙乳液聚合稳定性的研究

研究了以反应性乳化剂制备高硅含量自交联硅丙乳液的聚合工艺,结果表明:以反应性乳化剂代替普通乳化剂,采用后交联技术结合种子乳液法,分步控温,并加入丙二醇作为水解抑制剂,可以显著提高自交联硅丙乳液的聚合稳定性,获得高硅含量的自交联硅丙乳液。     

硅酸锂/钠-硅丙乳液复合防护涂层的设计与性能分析

采用溶胶-凝胶法,设计了无机硅酸盐-硅丙乳液-硅烷偶联剂三元体系,制备了金属表面复合防护涂层。研究了三元体系中3种组分的水解过程和硅烷偶联剂的改性作用,结果表明:硅烷偶联剂KH560的加入促进了复合体系中Si—O—Si网络结构的生成。调整硅酸盐与硅丙乳液的配比测试了复合涂层的性能,无机硅酸盐与硅丙乳液的复合可以明显改善涂层的成膜性和耐腐蚀性,硅丙乳液加入量约为40%时,复合涂层的性能良好。     

经PS加固土遗址水饱和强度及加固效果的环境影响研究

 以新疆交河故城遗址土做试样,首先用不同浓度的PS加固,经过一段时间干燥后得到不同初始含水率的试样,然后进行渗透系数测试,之后再进行不固结不排水试验,测量试样的抗剪强度。同时,进行PS加固试样的水稳定变化测试(即水中崩解试验),耐风蚀的风洞模拟试验,冻融破坏对加固强度的影响、温差破坏对力学强度影响及干湿破坏对力学强度影响等试验,研究古丝绸之路特殊环境因素对PS加固土遗址保护效果的影响。结果显示,PS加固对土的饱和渗透系数影响很小,而被3%和7%PS加固后的试样峰值抗剪强度比加固前的分别提高了90%和360%,残余抗剪强度也分别提高了50%和250%。结果说明,PS加固后土遗址仍具有很好的渗透性,但被雨水渗透饱和后,仍具有很明显的加固强度。这就证明PS适用于丝绸之路干旱区古代土遗址的加固保护。     

超支化无皂硅丙乳液合成与性能研究

报道了以四甲基四乙烯基环四硅氧烷和乙烯基三甲氧基硅烷为硅源,与甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸(钠)和烯丙基羟乙基醚在无乳化剂情况下进行乳液聚合,得到超支化无皂硅丙乳液;红外光谱确定环硅烷已开环聚合,且与其它单体共聚;讨论了开环无规共聚法和开环核壳共聚法两种工艺对乳液凝胶率、粒径、热稳定性的影响,通过粒径分析、热重分析和TEM分析表明核壳共聚法得到的乳液凝胶率低0.12%、粒径小70nm、最大热分解失重峰504.5℃,乳液稳定性好。     

硅丙乳液膨胀型防火涂料的研制

叙述了硅丙乳液膨胀型防火涂料研制过程中的材料选择、工艺设计及配方优化,对该涂料的理化性能、技术指标等进行了全面讨论。该防火涂料的特点是:防火性能好、不污染环境、适用范围广、装饰效果好,具有普通涂料的装饰水平。     

高硅氧烷自乳化硅丙乳液制备与性能研究

报道了以四甲基四乙烯基环四硅氧烷和乙烯基三甲氧基硅烷为有机硅单体,在无乳化剂情况下,利用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸(钠)和烯丙基羟乙基醚共聚物替代乳化剂制备自乳化硅丙乳液的方法。通过L9(3)4正交试验进行配方优化,结果表明当体系pH=5±0.5,引发剂为K2S2O8:NaHSO3=2:1,用量为单体总量0.5%时,最佳配方为MAA:AOE:YDH:V4:MMA=8:9:4:20:59,凝胶率0.18%,通过红外光谱分析得知环硅烷已开环,且所有单体均已参加共聚反应;热重分析结果表明无皂硅丙乳液热稳定性好,最大热分解温度为449℃;通过TEM和SEM对乳液及胶膜微观形貌进行表征,乳液平均粒径158nm,PDI=0.031,Zeta=-53.9mV,粒径分布窄,具有单分散性,乳液成膜性好,胶膜平整细腻,适于制备建筑涂料。     

高耐候性有机硅丙烯酸树脂合成研究

介绍了有机硅丙烯酸树脂组成合成方法，列示了外墙涂料性能。     

考虑固结压力和加热温度影响的软土次固结系数

目前常用的软土次固结变形计算方法视次固结系数为常数,但研究表明,固结压力和温度对软土次固结都有着重要影响。本文在梳理已有研究成果的基础上,对原状软土次固结系数C_α随固结压力p和温度T变化的规律进行了研究,提出了考虑两者耦合作用的数学表达式,并进行了验证。结果发现:软土的结构性对C_α-p变化曲线有显著影响,当固结压力很小时,土体结构还未破坏,次固结曲线变化较小,当固结压力接近或超过结构屈服强度时,次固结曲线出现明显上升或者下降,随着固结压力的进一步增大,软土的结构性消失,次固结曲线变化趋势减小;随着温度升高,软土次固结性状增强,次固结系数增大。此外,还讨论了土样类型、取样深度等因素对软土次固结系数的影响,研究成果可供涉热岩土工程问题分析时参考。     

初始剪应力对外海回填土壤动态特性之影响

采用云林离岛工业区外海料源区土壤为试验用砂,考虑现有回填地之土壤条件,采用湿捣法制试样,探讨不同相对密度、有效围压应力及固结应力比等因素,进行一系列共振柱试验,以评估回填土於初始剪应力作用下之土动态特性。由试验结果分析得知,回填土壤之剪切模量有随固结应力比与有效围压应力之增加而增加之趋势,而最大剪切模量( Gmax) 亦随固结应力比与有效围压应力之增加而增加,同时不受初始相对密度不同之影响。另回填土壤因固结应力比所引致之最大剪切模量增量远大于孔隙变化所引致之增量。但固结应力比与有效围压应力对阻尼比之影响则较不明显。同时本研究在Hardin 与Richart(1963) 所建议之评估方式基础上进行修正,对云林外海土壤建立非等向压密条件下,最大剪切模量与不同剪应变所对应之剪切模式经验公式,可提供回填造地设计、施工及抗震分析之参考     

多元不排水长短桩复合地基固结解析解

多元复合地基是一种新型的复合地基技术。推导出瞬时加荷条件下多元不排水长短桩复合地基桩间土的固结方程,基于双层地基一维固结理论建立了相应的固结解析解。通过与有限元解的比较验证了解析解的正确性。利用建立的固结解析解进行参数分析,研究了多元不排水桩长短桩复合地基的固结特性。计算结果表明,多元不排水长短桩复合地基的固结速率随长桩压缩模量和置换率的增加而增大。短桩压缩模量和置换的变化对复合地基固结速率的影响很小。短桩较短时,短桩长度的变化对复合地基固结速率几乎没有影响,短桩较长时,复合地基固结速率随短桩长度的增加而增大。此外,多元不排水长短桩复合地基的固结速率随短桩以下土体压缩模量的增加而增大。