PS对潮湿环境土遗址加固潜力探讨

PS在我国西北干旱地区土遗址加固工程中得到运用,其加固效果也取得了广泛的认可。但PS能否用于潮湿环境土遗址的加固保护及其潜力如何,目前尚没有比较成熟的成果。本文旨在回答上述两个重要问题。在室内将遗址土重塑成样并控制其含水量为13%、17%、19%、21%和25%。随后用3%PS渗透加固各含水量试样,通过固结和直剪试验结果的对比,得到以下结论：（1）不同含水量试样,渗透速度差别较大,PS吸收量差别也较大,但呈现一定的规律性：含水量越大,初始出渗时间和PS的吸收量越小;（2）加固后,土样的压缩系数和抗剪强度均有所提高,证明PS对潮湿地区的土遗址具有加固效果;（3）含水量不同加固效果也不同,其中加固效果最好的含水量在19%～21%。上述结论和成果为PS在潮湿地区土遗址的保护提供了一定的数据支持。     

夯筑土体风蚀损化效应及加固保护试验研究

在我国西北干旱地区,由于干燥、风沙等自然环境因素的作用,风蚀损化是土建筑遗址破坏的主要因素之一.基于新疆吐鲁番高昌故城遗址保护工程的现场勘察与试验结果,针对典型的风蚀病害,分析了土体风蚀损化的演变机理,在土体物理、化学等材性试验的基础上,设计了针对夯土墙体的风洞、电镜微结构分析试验.研究结果表明,对于高昌故城夯土材料,SiO_2含量占到58.31%,土体间粘性介质相对较少,另外,Cl~-、Na~+、Ca~(2+)离子的含量较多,盐分在地下毛细水和包气带水上移、雨水冲刷下移等因素作用下迁徙也会加剧土体的风蚀损化效应;以有机硅改性丙烯酸乳液喷涂渗透加固土样,通过风洞、微结构观测试验,携沙风中沙粒的磨损效应是遗址风蚀损化的主要原因,通过风的类型、风速、吹蚀时间以及加固土样与原状土样风蚀前后微结构特征参数等因素的对比,可见采取土体表层喷涂加固的方式可有效降低风蚀损化效应的进程.     

硅酸钾和正硅酸乙酯在土遗址加固中作用的研究

硅酸钾（PS）与正硅酸乙酯（ES）是两类主要的土质加固剂.为检验不同加固剂对土遗址的加固能力,选择两种不同含水量的土样进行测试.采用SEM对加固土样进行了分析,讨论了加固剂对土样的加固机理.结果表明：5%的PS有好的加固效果,经过加固的土样颜色变化小,土样的力学强度得到提高,具有耐水、耐冻融、耐温度、耐湿度变化能力,证明这种材料可用于土遗址的加固保护.     

高硅含量丙烯酸乳液制备研究

采用单体滴加合成了高硅含量,固含量较高的丙烯酸乳液。研究了油水比,引发剂,乳化剂配比、用量,电解质及有机硅含量对乳液及其膜性能的影响。结果表明:当油水比为0.7,引发剂为油性单体总量的0.5%,乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10):十二烷基磺酸钠(SLS)为2∶1用量为3.0%,电解质为0.75%时乳液固含量为40.35%,有机硅含量占油性单体总量22%的硅丙乳液时,IR分析显示乳液无单体,有机硅与丙烯酸完成了有效交联且没有发生水解。对乳液做了Ca2+稳定性等测试,性能符合国家标准GB/T20623-2006。     

有机硅/氟改性丙烯酸乳液的性能研究

水性乳液丙烯酸树脂具有优良涂膜性能,但丙烯酸树脂因其自身结构的限制,存在一定的缺点。而有机硅聚合物具有优良的热稳定性、耐候性、电绝缘性以及憎水性等优良性能;含氟化合物具有优异的耐酸、耐碱、抗腐蚀、耐候性和憎水、憎油、抗粘等优异性能,通过引入含氟基团来改变丙烯酸酯聚合物的结构,不仅保持了丙烯酸树脂的优点,还增加了氟碳树脂的耐候性和耐沾污性的优点,所以用有机硅和有机氟改性制备得到的水性丙烯酸可以拥有更杰出的涂膜性能,应用前景十分广泛。但是由于我国在有机氟硅乳液生产工艺方面数据缺乏,还需改善聚合工艺、聚合方法,使改性后的氟硅乳液具有更好的聚合稳定性和贮存稳定性。基于以上原因,在以往的研究基础上,通过乳液聚合制备性能突出的有机硅氟改性乳液,并研究了聚合的最佳工艺所需要的试剂用量。旨在研究采用甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三乙氧基硅烷对水性丙烯酸乳液进行改性,制备出具有优良耐热性、耐候性等其他优良性能的聚丙烯酸乳液,并对其涂膜各项性表征。实验结论如下:有机硅、有机氟在实验过程中成功参与了水性丙烯酸单体的自由基共聚,且聚合产物单一。通过对有机硅氟改性的乳液稳定性、耐酸碱性、涂膜耐候性等性能的测试可以得出,有机硅最适宜的加入量在6%~8%之间,有机氟最适宜的加入量在12%~14%之间。确定了有机硅和有机氟的最佳加入量,具有一定的经济价值和研究价值。     

外墙用硅丙乳液的合成研究

针对有机硅改性苯丙乳液所具有的优点,本文通过预乳化种子乳液聚合和水解抑制技术,利用活性有机硅单体改性苯丙乳液,制备稳定性和成膜性能优异的外墙用硅丙乳液,并对有机硅用量、乳化剂用量及比例、功能单体加入量等因素进行了实验研究。实验结果表明,在有机硅烷的用量控制在5%~8%,复合乳化剂比例为SDS/OP-10=2/1,AA的用量为1.43%的条件下,合成的硅丙乳液的性能为:附着力1级,粒径95nm,硬度6H,粘度22s,吸水率5.92%,转化率99.02%,固体质量分数37.42%。实验得到的硅丙乳液因粒径较小,可以提高乳液对颜料的润湿力和包覆力,赋予乳胶漆较高的光泽,提高乳胶漆对墙体的渗透能力和装饰效果,而且较窄的粒径分布,可以提高乳液及乳胶漆的储存稳定性及综合性能。因此,本实验得到的硅丙乳液是良好的外墙涂料基料。     

用含有有机硅树脂的乳液处理纺织品

通过基于纤维、纺织品或皮革的质量，施加质量分数0．1％～15％的处理组合物处理纤维、纺织品和皮革。该处理组合物由含有机硅树脂组分和氟烃组分的共混物组成。氟烃组分可以是下述物质中的至少一种：含有丙烯酸氟代烷酯共聚物的乳液或者含有氟化聚氨酯的乳液。有机硅树脂组分是下述物质中的至少一种：①氨基官能的有机硅树脂；②含有氨基官能的有机硅树脂的乳液；     

交河故城崖体加固研究

通过对交河故城崖体现存主要病害状况的详细分析,探讨了其破坏的主要成因.根据城内原生土的物理力学性质以及自然环境、地理地质及气候水文等,结合相关的试验研究,提出了PS溶液渗透、锚杆加固和裂缝灌浆等主要技术措施对其进行加固与保护.研究成果可推广应用于西北干旱地区同类土遗址的保护与加固.     

核壳结构丙烯酸树脂乳液性能与应用的研究

本文运用梯度共聚的合成办法，对制得的核壳结构的丙烯酸－乙烯类树脂乳液的原理，性能及应用效果进行探讨。具有核壳结构丙烯酸树脂乳液是新一代改性丙烯酸类涂饰材料。     

有机硅改性环氧丙烯酸乳液的制备研究

以环氧树脂、有机硅D4、A151及丙烯酸单体为原料,选用单体滴加乳液聚合法制备有机硅改性环氧丙烯酸乳液。研究丙烯酸用量、环氧树脂用量、有机硅用量、油水比和工艺等对乳液及其膜性能的影响。结果表明:在优化条件为油水比为0.8,软硬单体比为1∶0.8,丙烯酸占油性单体总量的4%,环氧树脂为5%,有机硅为10%,乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)与十二烷基磺酸钠(SLS)的比为2∶1,用量为3.5%,引发剂为0.6%,电解质为0.45%下合成的乳液固含量达到43.93%。红外光谱分析表征显示有机硅、环氧树脂与丙烯酸单体进行了有效的共聚反应。乳液及其膜性能测试符合国家标准GB/T20623-2006《建筑涂料用乳液》标准。     

不排水强度随固结度增长特性试验研究

土体的固结程度对土的强度影响很大,采用等应变速率的直剪仪研究了饱和高岭土在各级固结压力作用下的直剪强度随固结度的变化规律,研究表明:各级固结压力下的直剪强度均随固结度的增长呈近似线性增长。利用微型十字板剪切仪研究了各级固结压力作用下的微型十字板强度随固结度的变化规律,同时考虑到尺寸效应的影响,研制了配合微型十字板剪切仪使用的小直径固结仪,研究表明:微型十字板强度同样随固结度的增长而呈线性增长;将以上两种试验结果进行比较分析,发现具有很好的一致性,验证了用微型十字板剪切仪来研究饱和软粘土抗剪强度变化规律是可行的。     

海堤填筑料固结特性研究

试验以海泥,山土,10%、15%、20%三种水泥掺量的海泥搅拌水泥(桩)土作为海堤填筑料。从固结特性方面研究出最适用于海堤填筑的材料,通过基本物理力学性质试验和标准固结试验获取试样的基本物理力学参数、压缩系数和固结系数,再从固结压缩变形和固结速率的角度对试样作出分析。结果表明:(1)天然海泥压缩变形最大,固结速率最小。(2)天然山土的压缩变形最小,但固结速率低于海泥搅拌水泥(桩)土。(3)随着水泥掺量的增加,海泥搅拌水泥(桩)土的压缩变形最小,相比海泥、山土,固结速率也最小,但水泥掺量对海泥搅拌水泥(桩)土的固结速率影响不大。故从固结特性角度得出,水泥掺量为20%的海泥搅拌水泥(桩)土是最适用于海堤填筑的材料。     

Preparation and recipe optimization of water-based architectural heat insulation coatings

Water-based architectural heat insulation coatings were studied to overcome the drawbacks of conventional inorganic silicate heat insulation coatings. The heat insulation coatings were prepared with the method of mechanical agitation when the mixed organic polymer emulsions were used as binder of the coatings and the mixed heat insulating aggregates were applied as powder, and some assistants were also added. Water temperature difference in the plastic container, which was coated with heat insulation coatings, represented the heat-insulating property of the coatings. The influences of components of mixed polymer emulsion, mass ratio of polymer emulsion to powder, particle size of heat insulating aggregates, added amount of air entraining admixture and the match of thickeners on the properties of the coatings were studied. The experimental results show that the heat insulation coatings with good finishing, heat-insulation property and artificial weathering can be prepared when the binder is composed of 66.92% styrene-acrylic emulsion, 16.59% elastic emulsion and 16.49% silicone-acrylic emulsion, the mass ratio of polymer emulsion to powder is 0.45, the particle size of heat insulating aggregates is in the rang of 200 and 250 mesh size, the added amount of sericite is 15%, and the added amount of air entraining admixture is in the range of 1.0% and 1.5% and the thickeners are the mixtures of ASE-60 and RM-5000.     

Preparation and water retention properties of montmorillonite modified by EL-10 emulsifying agent

Aiming at the problem of available water conservation in desertification ecological restoration, we prepared the water retention materials with montmorillonite(MMT) modified by Castor Oil Polyoxyethylene Ether(10) (EL-10) emulsifying vegetable waxes. The water retention property was studied in simulated desertification climate, and the materials were analyzed and characterized by UV-Vis, SEM, FTIR and XRD measurements. Moreover, a UV carbon arc lamp was used to test the resistance to aging. The experimental results show that the emulsion has good dispersity. Both the water retention property and the aging resistance performance of the modified clay were excellent. The lamellar structure and chemical composition of MMT had no obvious changes before and after modification. The surfaces of clay particles were coated uniformly with modified MMT, so the loose clay particles were cemented together by vegetable waxes. Meanwhile, the original big hydrophilic pores between the clay particles turned into capillary hydrophobic pores. So the clay particles formed a bonding layer which could inhibit water evaporation. Grass-planting experiment showed that reasonable mass ratio of vegetable waxes and EL-10 was 1:18. The materials not only had great water retention property but also maintained sound air permeability so that the germination rate of grass seed significantly increased from 8% to 52%.     

一维固结理论中固结系数的试验分析

利用长安大学改装的K0固结仪,对原状土样与重塑土样进行了固结渗透试验,根据试验所得到的数据,分别对2种土体的变形与渗透特性进行了分析,并结合太沙基一维固结理论,得到了固结系数的确定方法;在此基础上,对固结系数的变化进行了非线性分析,揭示了固结系数在固结过程中的变化规律及土体结构性对它的影响,这对准确计算地基土体的固结沉降有指导作用。     

新型水工混凝土表面强化材料的试验与研究

通过对混凝土表面强化材料的试验研究，针对我省水工混凝土破坏的特点，开发研制了新型混凝土表面强化材料，提出了以表面防护代替整体防护的技术思想，既节省了工程造价，又提高了混凝土的表面强度及抗磨性。     

耐腐蚀水乳液的制备及其在涂料中的应用

水性化技术是消除传统溶剂型涂料中挥发性有机物（VOC）的有效手段,但现有水性涂料的耐腐蚀性与溶剂型产品相差较大。本文以二元醇、异氰酸酯、环氧树脂等为基本原料,合成一种自乳化型耐腐蚀水乳液并制备相应涂料,对乳液进行红外表征,优化乳液固化条件,并对固化后涂料的耐热性及其基本性能进行分析测试。结果表明:所制备的乳液分子中各原料发生了预设的反应;二元醇分子量对产物耐腐蚀性能有一定影响,当分子量为4 000时,产物耐腐蚀性最优;乳液与固化剂质量比为8:1时达到最优配比;该涂料的耐中性盐雾试验时间可达1 100 h以上;其他各种性能良好。     

薄型单组分钢结构饰面型防火涂料的研制

薄型单组分防火涂料与双组分相比具有制备简单、施工方便、易于储存、成本低等优点.以苯丙乳液为基料,以季戊四醇、三聚氰胺、磷酸二氢铵、二氧化钛等为防火添加剂及其它助剂,研制成薄型单组分钢结构饰面型水性防火涂料.考察了基料、三聚氰胺等用量对涂料耐火性能的影响.用正交设计方法优化出最佳配方,以最佳配方配制的涂料涂于钢板上,涂层厚度为3.5 mm时,按GB14907-94检测,其表干时间、耐水性、耐火性能等项均合格.该涂料除具有单组分防火涂料的优点外,还有原料来源丰富、价格便宜、装饰性能好、环境友好等特点.