道路与桥梁工程材料试题_高聚物材料在道路与桥梁工程中的应用研究

时间：2019-04-09 03:29:03　来源：雅意学习网本文已影响人

　　　　摘要：高聚物材料在道路和桥梁建设中不仅替代了传统材料，而且可以作为改性剂来提高和改善现有材料。本文将对这些新型材料进行分析并介绍其优异性。　　关键词：高聚物材料；道路工程；桥梁工程
　　一、高聚物材料概述
　　高聚物材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，例如橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等，高聚物是生命存在的形式。高聚物材料具有很多性能和优势，如下表所示：
　　
　　
　　二、高聚物材料在工程中的应用
　　（一）土工布
　　土工布是以高分子聚合物为原料的透水性平面土工合成材料。1、作为多孔隙透水材料，埋在土中可以将吸收的水份，顺其平面进行传输排放。土工布常用于修建路面的排水设施、挡土墙、遂洞衬砌后排水系统。2、土工布铺设在边坡或堤岸上，水份顺其平面渗透通过，实现土工布下土粒的稳固性。3、土工布设置在两种材料间，可防止因材料性质不同而发生相互渗透或作用。土工布铺设在路面基层与土基之间，中断了土壤间毛细作用，防止路面翻浆。4、土工布具有抗拉、抗变形能力，置于路面结构层中后，可把荷载或应力均匀扩散在更大的面积范围内。土工布有助于软基处理、修筑加筋挡土墙及桥台、加固高填方土基或坡度很陡的边坡、滑坡处理、加固柔性路面、修补沥青路面、防止反射裂缝和车辙。5、土工布的防护性能可用于道路边坡、泥石流和悬崖侧建筑物障墙防冲、涵洞工程护底、沙漠地区滞沙和固沙、防止土基冻害、防止道路盐渍化措施、边坡加固、防止沥青路面开裂。
　　（二）高聚物改性水泥混凝土
　　1、聚合物浸渍混凝土把硬化的混凝土浸泡在单体浸渍液中，利用加热或辐射手段促使单体浸入混凝土发生聚和反应，最后形成一个整体。其优势是高强度，良好的抗冻性、耐腐蚀性；其不足是耐热性差，高温时易分解，工艺设备复杂且成本高。其主要用于耐高压容、原子反应堆，海洋深处构筑物等。
　　2、聚合物水泥混凝土以聚合物乳液掺合水泥、滑料、砂调配而成。聚合物硬化和水泥水化同时进行，将矿质集料结合为一体。其优势是形成强度速度快、具有很高的抗拉性、抗折性、冲击韧性、耐磨性、耐久性，干缩性小而且便于现场实施制作。其主要用于防水或防蚀的混凝土结构、修补混凝土结构、工业厂房地面、灌浆工程，快速修复混凝土路面、机场道面、桥面铺装层等。
　　3、聚合物胶结混凝土是全部以聚合物为胶结材的混凝土，其聚合物常为各种树脂或单体。聚合物胶结混凝土的优势是轻质高强，具有很高的抗拉性、抗折性、抗渗性、抗冻性、耐久性等。聚合物和集料之间具有很好的黏附性，为了防止路面发滑，使用硬质石料作为混凝土路面抗滑层。聚合物混凝土经常用于抢修等特殊用途、喷射混凝土等。
　　（三）裂缝修补和嵌缝材料
　　裂缝修补和嵌缝材料是一种胶黏剂，用于修补水泥混凝土路面的裂缝、嵌缝结构、构件的接缝。其具备较好的黏结力、拉伸率，低温塑性、耐久性等。
　　1、环氧树脂作为主要成分的修补材料，主要分为两类：一种是缩水甘油基型环氧树脂；另一种是环氧化烯烃。修补水泥混凝土路面大多使用的是缩水甘油基型。环氧树脂不足之处是延伸低、脆性大、耐久性弱，所以必须对其进行改性，可以加一组改性剂，如采用低分子液体改性剂、增柔剂、增韧剂等，进而增强其延伸性、耐久性、刚韧性。
　　2、聚氨脂胶液的主体材料是多异腈酸脂与聚氨基甲酸酯，制备成两组进行固化弹性，其优势是具有极高的黏附性，良好的抗气候老化性能，与混凝土的黏固很牢且无需打底。聚氨酯类常用做房屋、桥梁的嵌缝密封材料。
　　3、烯烃类裂缝修补材料主要烯类聚合物配制而成，其一般有两类，一种是用烯类单体或预聚体作胶黏剂，另一种是用高分子聚合物本身作胶黏剂。其优势是户外固化速度快，几分钟即可起效，经过24至28小时达到最高抗拉强度，同时气密性能好，可惜价格较高，所以不适宜大面积采用。
　　4、聚氨乙烯胶泥是以煤焦油为基料，加入聚氨乙烯树脂、增塑剂、填充料、稳定剂等配制而成的黑色固体。使用时需加热至130到140℃，采用填缝机进行灌注，冷却后成型。它具有良好的防水性、黏结性、柔韧性、抗渗性，耐寒性、耐热性、抗老化，和混凝土能够很好黏结，常用于混凝土路面板的接缝、锌种管道的接缝等。
　　5、氯丁橡胶嵌缝材料是以氯丁橡胶与丙烯系塑料为主体材料，配以适量的增塑剂、硫化剂、增韧剂、防老剂、填充剂等配制而成的黏稠物。其优点是具有良好的黏结性能，施工便捷，常用作混凝土路面的嵌缝材料。
　　硅橡胶是优质的嵌缝材料，其优点是低温柔韧性好，耐150℃的高温，耐腐蚀，可惜价格偏高。聚硫橡胶嵌材料常温下不氧化，变形小、抗老化，适用于细小、多孔、暴露表面的接缝，但是价格偏高。
　　（四）膨胀支座和弹性支座
　　膨胀支座通常采用聚四氟乙烯树脂，在桥梁或管线工程中可以保证梁的水平移动。弹性支座采用氯丁橡胶和聚异戊二烯橡胶等制成，优点是低噪声、少振动。
　　参考文献：
　　[1]赵利利.论新型高分子材料的开发与应用[J].科技致富向导.2011(3).
　　[2]杨明山.高分子材料与工程多层次试验教学体系的实践[J].化工高等教育.2010(1).
　　[3]程晓敏.高分子材料导论[M].安徽大学出版社.2006.
　　[4]王永强.顾业强.近代仪器分析在高聚物材料研究中的应用[J].石家庄铁路职业技术学院学报.2005(4).
　　[5]朱永群.张鸿安.杨忠琳.高聚物材料剖析[J].杭州化工.1990(3).
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

推荐访问:道路材料桥梁工程研究

道路与桥梁工程材料试题_高聚物材料在道路与桥梁工程中的应用研究

最新文章

热门文章