氣泡混合輕質(zhì)土的工程應(yīng)用

在加固軟土地基中的應(yīng)用

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的東南部沿海地區(qū)水網(wǎng)發(fā)達(dá)，土層多為淤泥、淤泥質(zhì)粘土等具有含水量高、壓縮性大、滲透系數(shù)小、靈敏度高、強(qiáng)度低和厚度不均等特點(diǎn)。氣泡混合輕質(zhì)土密度遠(yuǎn)小于普通填土的容重，可大大減輕自重引起的附加應(yīng)力，抑制地基的工后沉降，使橋基間差異沉降曲線連續(xù)緩慢而均勻地變化，從根本上消除高速公路軟基段橋頭跳車問(wèn)題。氣泡混合輕質(zhì)土自身壓縮沉降可忽略不計(jì)，徹底消除了填料自身的工后沉降問(wèn)題。雖然氣泡混合輕質(zhì)土的剛度比優(yōu)質(zhì)土大得多，采用這一填料可在一定程度上緩解橋涵與路基連接處的塑性變形差異及剛?cè)嵬蛔儭?

在隧道減荷中的應(yīng)用

在地下隧道工程中，為了改進(jìn)傳統(tǒng)的隧道病害治理方法，隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求其覆土荷重必須在結(jié)構(gòu)能夠承受的范圍內(nèi)，如實(shí)際覆土荷重超過(guò)了結(jié)構(gòu)承受的能力，則必須對(duì)上覆填土進(jìn)行減荷。如采用氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行減荷，較對(duì)地下隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次加固要簡(jiǎn)單便捷得多，且造價(jià)低廉，具備明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

發(fā)泡劑的形成和發(fā)展

在塑料中加入一些填料，就可使塑料某些性能得到改進(jìn)，由此更適合于某些專門用途。為了降低塑料的密度和硬度，或者增強(qiáng)它的隔熱性或隔音性，則最理想的填料就是空隙。含有空隙或泡孔的塑料，分類為泡沫塑料。隨著發(fā)泡的程度，也就是空隙造成的泡沫的體積份額的差異，泡沫塑料的性能與基礎(chǔ)塑料可能有相當(dāng)大的差別。發(fā)泡劑是一種化學(xué)品，可加到塑料中，在加工過(guò)程的適當(dāng)時(shí)間，它即會(huì)放出氣體，使塑料中形成泡孔。

塑料泡沫的形成一般可分為四個(gè)階段。第一階段，發(fā)泡劑必須完全均勻地分散在聚合物內(nèi)，聚合物通常呈液體或熔融態(tài)。發(fā)泡劑此時(shí)在聚合物中可以形成真正的溶液，或者僅僅是均勻地分散在聚合物中，形成二相系統(tǒng)。第二階段，大量單個(gè)的氣泡形成后，該系統(tǒng)即轉(zhuǎn)變成一個(gè)氣體分散在液體中的系統(tǒng)了。此時(shí)往往要加入核化劑，以促進(jìn)大量小氣泡形成。核化劑一般是極細(xì)的惰性顆粒，它們?yōu)樾職庀嗟男纬商峁┎课弧?

第三階段，最初形成的泡孔在不斷漲大，這是因?yàn)橛懈嗟臍怏w擴(kuò)散并透過(guò)聚合物進(jìn)入了泡孔。如果這段時(shí)間夠長(zhǎng)，則單個(gè)的泡孔就將互相接觸。假如隔開(kāi)單個(gè)泡孔的壁破裂，那么，通過(guò)這種聚結(jié)方式，就會(huì)形成更大些的泡孔。如果主要是通過(guò)泡孔互連而形成的泡沫，則稱之為開(kāi)孔式泡沫。如果是由互不相連的泡孔形成的泡沫，就叫閉孔式泡沫。如果允許泡孔聚結(jié)無(wú)限制地進(jìn)行下去，那么泡沫就會(huì)塌陷，這是因?yàn)闅怏w全部自動(dòng)地與聚合物分離開(kāi)了。

第四階段，當(dāng)聚合物粘度增加，泡孔不能再增長(zhǎng)時(shí)，泡沫就會(huì)穩(wěn)定住。采用冷卻、交聯(lián)或其它方法都可以增加聚合物粘度。發(fā)泡過(guò)程的后三個(gè)階段，從時(shí)間來(lái)看，則可短至幾分之一秒，最長(zhǎng)也不會(huì)超過(guò)幾秒鐘。泡沫的形成，要求聚合物呈液態(tài)。

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