有机硅改性核-壳型氟碳乳液的制备及其性能研究

采用种子乳液聚合法制备出有机硅改性核-壳型甲基丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸酯共聚乳液。探讨了聚合反应温度、反应时间和有机硅用量对乳液性能的影响。用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)及热重分析(TGA)表征乳胶膜结构及热稳定性能,用透射电子显微镜(TEM)观察了乳胶粒的微观形态结构,通过接触角和吸水率表征了有机硅改性氟碳乳胶膜的表面性能。     

甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸丁酯、羟基硅油复合乳液的制备与表征

以WD-20为偶联剂,以分步全滴加方式合成了甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸丁酯、羟基硅油的复合乳液。研究了不同复合乳化体系及用量、交联剂用量对聚合稳定性的影响,以FT-IR和DSC表征了乳胶膜的结构。对乳胶膜吸水率及对水接触角测定表明,复合乳液乳胶膜具有很好的憎水性及低的表面能。     

砂砾石垫层料与混凝土面板接触面特性的大型单剪试验研究

采用自主研制的低摩阻叠环式双向静动剪切试验机,考虑面板与垫层间喷涂和不喷涂乳化沥青两种情况,进行混凝土面板与砂砾石垫层料之间的大型剪切试验,研究混凝土面板与垫层料接触面的力学特性,基于Clough和Duncan非线性弹性本构模型整理出接触面模型参数,并探讨了乳化沥青在接触面剪切变形中的作用机制。研究表明:①不喷涂乳化沥青时,接触面应力随着剪切位移的增加逐渐变大,接触面剪应力与位移呈现出很好的双曲线关系。喷涂乳化沥青时,接触面剪应力与剪切位移在峰值强度前呈现出很好的双曲线关系,在峰值强度后,呈现出一定的应变软化特性,法向应力越低,表现越为明显;②两种情况下,随剪切位移的增加,上盒土体变形逐渐发展,并由上到下逐渐增加,最大的相对错动位移均发生在混凝土面板与垫层之间的接触面处,表明接触面的抗剪强度小于砂砾石垫层的抗剪强度;③法向应力对叠环的剪切位移有较大影响,法向应力越大,同一高度处叠环的剪切位移越大;在相同的剪切位移和法向应力作用下,喷涂乳化沥青时叠环水平位移均小于不喷涂时叠环水平位移;④乳化沥青对接触面的力学参数有很大的影响,采用Clough和Duncan非线性弹性本构模型拟合时,与不喷涂乳化沥青时相比,喷涂乳化沥青的接触面其劲度系数、指数及强度指标均有大幅度降低,剪切过程中乳化沥青形成了完整的过渡层来隔离砂砾石垫层料和混凝土面板的直接接触,并起到很好的阻隔–润滑效果。     

水溶性端丙烯酸基超支化聚酯在细乳液聚合中的应用研究

利用水溶性端丙烯酸基超支化聚酯(AHBP-Na)作为共聚单体,分别采用细乳液聚合法和常规聚合法合成AHBP-Na改性丙烯酸酯乳液.探讨AHBP-Na对细乳液及其乳胶膜性能的影响,研究表明,AHBP-Na可以用于细乳液聚合,且用量以占单体总量的1%～3%较为合适;能提高乳液的稳定性;所得乳胶粒粒径为73-80 nm,粒径多分散系数PDI为0.162～0.212;使乳液黏度降低;显著提高其耐水性;可使乳胶膜硬度从3B提高到HB.     

乳化剂对室温交联苯丙乳液的影响

通过半连续乳液聚合法 ,在 80℃下合成了一系列室温交联苯丙乳液 ,考察了十二烷基二苯醚二磺酸钠 (SDD)、辛基酚聚氧乙烯 (10 )醚马来酸酯钠 (OS)及十二烷基硫酸钠 (SDS)的用量以及非离子和阴离子乳化剂配比对聚合反应、乳液胶体性质及乳胶膜性能的影响。结果表明当SDD和OP 10的质量比为 2∶1时 ,聚合反应最稳定 ,所得乳液及乳胶膜的综合性能最佳。     

温度对改性沥青自粘胶和高分子热熔压敏胶粘结性能的影响

研究了常温和低温时采用改性沥青自粘胶和高分子热熔压敏胶的高分子自粘胶膜防水卷材的粘结性能,结果表明,改性沥青自粘胶的低温剥离性能较常温时差,但低温剪切性能优于常温时;高分子热熔压敏胶的低温剥离性能和低温剪切性能均优于常温时;采用改性沥青自粘胶的高分子自粘胶膜防水卷材宜在常温下施工,而采用高分子热熔压敏胶的高分子自粘胶膜防水卷材施工不受低温影响。     

振动单剪仪的研制和调试

在我所1964年制成的静力单剪仪的基础上,研制了一种振动单剪仪。此仪器由剪切盒、静力加荷系统、电磁式激振器和电子测量系统组成。剪切盒由多个圆环迭成,圆环内有橡皮膜,在其中安装试样.垂直和水平荷重是用气压施加的,并且分别由两个调压阀控制。利用水平加荷设备,可以使试样在各种不同的初始剪应力下振动.激振力是由超低频讯号发生器发出的讯号,通过功率放大器放大,再输入激振器而产生的。最大激振力为120kg,常用的频率为每秒2周。利用这种仪器,可以测量不排水试样在各种振动过程中的动剪应力、孔隙压力和位移,并确定其动剪切模量、阻尼比或液化强度等。经过初步试验,证明其性能尚佳.此仪器结构简单,加工容易,电子仪器设备可用国内产品配套,进行试验时制备试样和操作都比较方便,是目前一种比较实用的研究土的动力性质的仪器.     

路桥过渡段桩承式加筋路堤现场试验研究

桩承式加筋路堤与路堤填土加筋技术联合应用于黄土地区路桥过渡段,减小路桥过渡段差异沉降和桥头跳车现象。通过 现场试验 对桩承式加筋路堤中心轴和路肩对应位置处格栅上、下表面桩顶和桩间土土压力、桩间格栅变形以及加筋路堤各断面格栅上、下表面土压力和格栅变形进行监测分析,研究结果表明：桩承式加筋 路堤通过土拱效应和张拉膜效应将路堤荷载向桩顶转移,从而可有效减小桩间土荷载;桩承式加筋路堤中心轴处路堤荷载转移主要以土拱效应为主,以张拉膜效应为辅,而路肩处格栅张拉膜效应较显著,路堤荷载传递由土拱效应和张拉膜效应共同完成,格栅在路肩处发挥作用效果大于路堤中心轴处;路堤加筋技术在桥台附近减载作用明显,随着距桥台距离的增加,减载作用逐渐减弱。     

土工织物加筋土的土压力减轻作用试验研究

通过在研制改进的固结试验仪上 ,进行一系列考虑土工织物埋置在土中不同位置时加筋土的单轴固结试验及三轴K0 固结试验和不排水剪切试验 ,从静止土压力系数的变化 ,探讨了土中埋置有土工织物的加筋土层的土压力减轻作用及剪切强度的增加作用。得出了土工织物的数量、放置形式和超固结比的不同对土压力变化的影响规律 ,为加筋土边坡稳定分析提供了有意义的参考依据     

雨林乔木直根根土复合体的抗剪强度试验研究EI北大核心CSCD

为探索不同类型的雨林乔木直根根土复合体的抗剪强度,采用自行设计加工的大型根土复合体直剪仪对不同根径、根数以及根系分布条件下的根土复合体进行直剪试验。通过电动汽车千斤顶,对上剪切盒匀速缓慢施加推力,试验过程中实时记录千斤顶推力的大小、直根相对剪切盒的位移及剪切盒位移等。试验结果显示:土中根系的分布类型、根径大小、根数和剪切深度会影响到根土复合体的抗剪强度及相应的强度指标;植被根系对土体的加筋作用具有积极作用,为后续更加深入地研究乔木根系对小型边坡的治理奠定试验基础。     

新型动静两用钨弦压力盒

国家建委建研院与冶金部建研院共同研制了一种新型土压力盒,用于量测基础与地基接触面上的压力。这种土压力盒采用钨弦作为传感元件,专门的起振电路使钨弦在永磁场中作连续等幅振荡。盒体是全活塞式的双膜油腔传压结构。外部介质的压     

垃圾填埋场多层复合衬垫的破坏面特征

多层土工合成材料复合衬垫的极限破坏面特性是垃圾填埋场稳定分析的重要问题,单一固定破坏面的观点已经被广泛接受。在多层土工合成材料复合衬垫的整体叠环式单剪试验后发现极限破坏界面并非单一固定,而是随着法向应力的变化发生由一个界面向另一界面转移,且在一定的法向应力范围内还可能同时出现两个具有相同剪切强度的极限破坏界面;多层土工合成材料复合衬垫中各层的剪切应力–位移曲线是硬化型的,衬垫系统的剪切强度总是低于极限破坏界面的剪切强度。试验结果表明,叠环式单剪仪能更正确和合理地模拟填埋场中的多层复合衬垫在加载过程中的实际剪切变形情况和复合衬垫中材料间的相互作用,从而能更好地揭示多层复合衬垫系统的整体剪切特性。     

雨林乔木直根根土复合体的抗剪强度试验研究

为探索不同类型的雨林乔木直根根土复合体的抗剪强度,采用自行设计加工的大型根土复合体直剪仪对不同根径、根数以及根系分布条件下的根土复合体进行直剪试验。通过电动汽车千斤顶,对上剪切盒匀速缓慢施加推力,试验过程中实时记录千斤顶推力的大小、直根相对剪切盒的位移及剪切盒位移等。试验结果显示:土中根系的分布类型、根径大小、根数和剪切深度会影响到根土复合体的抗剪强度及相应的强度指标;植被根系对土体的加筋作用具有积极作用,为后续更加深入地研究乔木根系对小型边坡的治理奠定试验基础。     

多功能岩石节理全剪切–渗流耦合试验系统研制与应用

为了更真实地揭示应力–渗流条件下岩石节理的(长期)力学、渗流特性规律及其破坏机制,自主研制一套岩石节理全剪切–渗流耦合试验系统。试验系统主要由主机及伺服加载系统、渗流剪切盒及其密封系统、渗流伺服控制系统、数据测量和采集系统组成。该试验系统的主要创新性如下:(1)自行设计并研制了独特的渗流剪切盒,解决了在3 MPa渗透压力下的节理剪切试验过程中,节理剪切位移达到节理试件长度的10%(20 mm)时节理上下剪切盒在运动过程中密封的关键技术难题;(2)解决了用位移信号反馈控制荷载的伺服控制中交叉控制的技术难题,实现了岩石节理剪切试验的常法向刚度控制方式,使得研制的岩石节理全剪切–渗流耦合试验系统能进行常法向荷载、常法向位移、常法向刚度3种法向边界控制方式的剪切试验;(3)设计并研制了可以测量大流量和微小流量的岩石节理渗流的流量测试系统,有效地解决了岩石节理渗流试验仪器大范围流量的测量难题;(4)开发了岩石节理全剪切–渗流耦合试验稳压及压差控制系统,解决了在节理试样的进水端和出水端渗透压力差的稳定和可控性问题;(5)设计并研制了可以进行准静态下试验的液压伺服加载系统和蠕变状态下试验的电机伺服加载系统,使得研制的岩石节理全剪切–渗流耦合试验系统既能进行准静态下也能进行蠕变状态下的相应试验。通过开展不同应力边界条件下的剪切–渗流耦合试验,验证了该系统的准确性和可靠性。试验系统为高渗透水压下的节理剪切–渗流耦合性质的基础研究提供了设备支撑,对促进我国节理力学和水力学特性基础前沿研究起到积极推动作用。     

可液化土–高层结构振动台试验的土性参数识别

 基于已进行的可液化地基–桩–高层结构振动台试验,利用参数识别技术对试验记录的土体加速度和孔隙水压力进行分析,研究场地液化机制及土的动力特性。由振动台试验的土体加速度记录,通过剪切梁模型,求出土体的动剪切应力–剪切应变曲线,研究土体的动剪切模量及阻尼特性随动剪切应变的变化关系,并进一步研究土体剪切波速、有效应力路径及桩和土的剪切应变等情况。结果表明：在较强地震激励下,动剪切应力和动剪切应变滞回圈更饱满,表现出更强的滞回特性;土的刚度随着深度的增加而增大;孔压比存在明显的上升,孔隙水压力增长对土的剪切波速有影响,土的刚度随着孔隙水压力的上升而降低;利用参数识别技术得到的土的刚度与土动力性质试验得到的结果比较一致,而阻尼要高于土动力性质试验的结果;群桩内外土体的剪切应变形状相似,外侧土体的剪切应变比内侧土体的剪切应变大。该土性参数识别技术对于研究液化场地及液化场地中结构的抗震设计具有一定的参考价值。     

苯丙乳液与HYM-20型功能树脂的常温胶联共聚技术研究

采用北京环益美高分子聚合物研究所研制生产的HYM-20功能型树脂在常温条件下胶联共聚合成乳胶技术,可明显改善乳胶的综合性能,大幅度降低乳胶漆涂料的成本,扩大其应用范围。本文重点介绍了材性、配方、实验方法、应用范围、测试数据等。     

EASV乳胶IPN合成的试制研究

本文介绍了EASV乳胶IPN合成的技术路线、配方范围、技术规格以及乳液聚合物膜的性能;同时通过EASV乳胶IPN的红外光谱图,对其分子结构进行了探讨。从而得出;EASV乳胶IPN由两种共聚物的混合物组成,故是一种较好的建筑胶粘剂材料,也是一种新型的外墙涂料基料。     

岩石节理剪切-渗流耦合试验系统的研制

对所研制的岩石节理剪切-渗流耦合试验系统的结构和功能进行详细介绍.该系统包括法向和切向力加载系统、水压加载系统和渗流剪切盒3部分.最大法向和切向荷载均为600 kN;试样尺寸为200 mm(沿剪切方向)×100 mm(垂直于剪切方向)×100 mm(高)和300 mm(沿剪切方向)×300 mm(垂直于剪切方向)×150 mm(高),可在渗透压力为0.5 MPa(相当于50 m高的水头)时,在节理剪切过程中,剪切盒保持密封不渗漏.其中法向力加载除了可以实现常法向应力和常法向位移的加载方式外,还可以实现常法向刚度的加载方式,更符合客观实际;水压加载系统是用类似"针筒注射器"的装置完成,在试验过程中可分别测量进水口和出水口处的水压和流量;经特殊设计的渗流剪切盒可以保证节理在进行剪切渗流试验中,一定压力的渗流水会沿指定路径流过节理面,且不发生渗漏.将以上各部分形成系统,可以实现岩石节理剪切-渗流耦合试验的功能.利用研制的系统,对取自雅砻江水电站锦屏二期工程的岩样进行试验,结果表明:所研制的新试验系统可以满足节理剪切-渗流耦合试验的要求,且系统操作方便,试验过程稳定,试验数据精度较高,可用于探索水库、大坝、地下洞室的开挖、矿山深度开采、石油深度开采、深部核废料处理、地热开采等极为广泛工程领域的自然现象与深刻规律,为能源与资源的开发提供研究手段.     

岩石节理剪切–渗流耦合试验系统的研制

对所研制的岩石节理剪切–渗流耦合试验系统的结构和功能进行详细介绍。该系统包括法向和切向力加载系统、水压加载系统和渗流剪切盒3部分。最大法向和切向荷载均为600 kN;试样尺寸为200 mm(沿剪切方向)×100 mm(垂直于剪切方向)×100 mm(高)和300 mm(沿剪切方向)×300 mm(垂直于剪切方向)×150 mm(高),可在渗透压力为0.5 MPa(相当于50 m高的水头)时,在节理剪切过程中,剪切盒保持密封不渗漏。其中法向力加载除了可以实现常法向应力和常法向位移的加载方式外,还可以实现常法向刚度的加载方式,更符合客观实际;水压加载系统是用类似“针筒注射器”的装置完成,在试验过程中可分别测量进水口和出水口处的水压和流量;经特殊设计的渗流剪切盒可以保证节理在进行剪切渗流试验中,一定压力的渗流水会沿指定路径流过节理面,且不发生渗漏。将以上各部分形成系统,可以实现岩石节理剪切–渗流耦合试验的功能。利用研制的系统,对取自雅砻江水电站锦屏二期工程的岩样进行试验,结果表明：所研制的新试验系统可以满足节理剪切–渗流耦合试验的要求,且系统操作方便,试验过程稳定,试验数据精度较高,可用于探索水库、大坝、地下洞室的开挖、矿山深度开采、石油深度开采、深部核废料处理、地热开采等极为广泛工程领域的自然现象与深刻规律,为能源与资源的开发提供研究手段。     

加筋砂土挡墙承载力及渐进性变形破坏的有限元分析方法

 为开发一种可以合理模拟加筋砂土挡墙承载力及渐进性变性破坏特征的数值分析方法,利用可考虑应变局部化的非线性弹塑性有限元法对一系列的加筋砂土挡墙模型试验结果进行从小变形到破坏的全过程数值分析。有限元分析中,砂土的本构关系采用基于修正塑性功的硬化–软化弹塑性模型,该模型引入应变局部化参数S用以描述砂土单元峰值以后的局部剪切破坏效果。模型试验结果与有限元计算结果比较表明：建议的非线性弹塑性有限元分析不仅可以较好地模拟分析加筋砂土挡墙基础底面的平均压力与沉降之间的关系,而且也能合理地模拟加筋砂土挡墙基础的剪切破坏的发生与发展状况、筋材的拉力以及挡墙面板的水平土压力分布等,它可以定量化地分析加筋砂土挡墙的渐进性变形破坏特征以及条带加筋材料的加固机制。