導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高分子材料概況，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：高分子材料；室內(nèi)設(shè)計；應(yīng)用；先進技術(shù)

室內(nèi)設(shè)計是結(jié)合了藝術(shù)與技術(shù)的綜合性的工程，他不僅需要規(guī)范標準的設(shè)計工藝，也追求著有創(chuàng)造力的設(shè)計理念和設(shè)計思想。因為材料是一種能將藝術(shù)形式與設(shè)計融合到一體的介質(zhì)，室內(nèi)所用的材料全部都是設(shè)計的現(xiàn)實支撐，創(chuàng)新型的不僅僅是材料使用方面的巨大的進步，更是整個設(shè)計的理念的推動力。

1高分子材料的概況

材料從大意上來說是對于室內(nèi)設(shè)計中所應(yīng)用的物質(zhì)的整體稱呼，并且不被形態(tài)，顏色以及材料所牽制。不管是宏觀下的世界當中的物質(zhì)的特征，比如：硬度，氣味，色彩以及熔點等，還是在微觀的角度來看物質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素，室內(nèi)設(shè)計對于材料的考慮都是比較整體而且全面的。與此同時，設(shè)計材料的創(chuàng)新和發(fā)展也可以推動設(shè)計的理念創(chuàng)新，高分子材料是整個材料科學(xué)在近代當中取得的較大的進步，對各個相關(guān)的領(lǐng)域都有著不可置疑的推動作用，人們對于設(shè)計在室內(nèi)的要求是會越來越高的也是永無止境的，高分子材料也正是因為這樣才得以存在。

2材料，藝術(shù)以及技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計當中的統(tǒng)一性

室內(nèi)設(shè)計的中心思想就是創(chuàng)造出實用性與藝術(shù)的審美完美結(jié)合的居住環(huán)境，一并實現(xiàn)。創(chuàng)造力是沒有止境的但是室內(nèi)設(shè)計的實用性對于平衡技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，對于設(shè)計師的技能要求比較高，室內(nèi)設(shè)計以建筑物為主要的載體，雖然建筑工程對于理論非常的完善，但是對于技術(shù)性與藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計當中并沒有形成一套完善的體系。因為技術(shù)性和藝術(shù)性在室內(nèi)設(shè)計當中都在一些方面依托于材料的應(yīng)用，所以以材料為整體切入點研究技術(shù)與藝術(shù)相統(tǒng)一并且應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計當中。

3高分子材料應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計當中

對于人類文明史的劃分，相對具有代表性的就應(yīng)該是據(jù)物資資料來進行相應(yīng)的歷史劃分了，正因為這樣，材料也就是物質(zhì)資料生產(chǎn)水平的直接體現(xiàn)形式。在整個的建筑工程發(fā)展歷史當中，因為建筑材料的使用有所不同導(dǎo)致東西方的建筑有著很大的差異，室內(nèi)設(shè)計的風格大有不同。在東方文明當中將會以木材作為建筑當中的基本材料來使用，木質(zhì)材料作為設(shè)計的基本依托，由此來漸漸的產(chǎn)生出梁架變換的內(nèi)部設(shè)計的模式，例如：架，格，屏風以及隔扇等。而且因為木質(zhì)材料具有強大的可加工性，漸漸的引發(fā)建筑變成了精于追求自然，技藝等顯著的設(shè)計風格在室內(nèi)設(shè)計當中。對于西方文明，大多數(shù)用石質(zhì)為基礎(chǔ)的材料，漸漸的形成出厚重感獨特的加工特性，和融合了雕塑藝術(shù)的西方建筑以及室內(nèi)設(shè)計多有的裝飾手段，以厚重，宏大以及精美的雕刻藝術(shù)為主要的設(shè)計風格。正因為這樣，在建筑領(lǐng)域當中的室內(nèi)設(shè)計就是通過用材料把建筑設(shè)計的藝術(shù)性和其建筑藝術(shù)的實用性相互捆綁，從某一個角度來看，材料決定著室內(nèi)實際與建筑工藝的發(fā)展方向，以及藝術(shù)風格。對于高分子材料而言，基于其本身的材料建筑的特性與室內(nèi)設(shè)計的發(fā)展也表現(xiàn)出了鮮明的時代的特征。

4結(jié)束語

高分子材料有著質(zhì)量較輕，容易加工，成本較低等多種優(yōu)點，同時還有著各種各樣的特性及功能。光電來轉(zhuǎn)化高分子的材料可以用于室內(nèi)的光線或者電力的供應(yīng)；仿生的高分子材料更加可以應(yīng)用于滿足人們的生活當中的力學(xué)，潔凈，以及熱血方面的需求；環(huán)境敏感性的高分子材料也可以充分利用與環(huán)境的改變，未來還會有著更多的高分子材料的出現(xiàn)，以及目前已經(jīng)應(yīng)用的高分子材料的特性也會更加的完善。以塑料為高分子材料的代表當做現(xiàn)代建筑當中的主要材料，是因為高分子材料在室內(nèi)設(shè)計當中的應(yīng)用分析以及產(chǎn)生的重要作用。一塑料為載體的材料合成技術(shù)可能將是室內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的新的發(fā)展方向。在這個新技術(shù)不斷出現(xiàn)的時代，材料將是室內(nèi)設(shè)計與藝術(shù)的審美的一種重要的融合媒介。特別是對于室內(nèi)設(shè)計的領(lǐng)域當中對于設(shè)計思想變革產(chǎn)生的巨大影響的材料，高分子材料。高分子材料的影響力，優(yōu)越性和發(fā)展的趨勢有著極其重要的意義。

參考文獻

[1]李進.室內(nèi)設(shè)計中現(xiàn)成品材料的運用與研究[D].北京：中央美術(shù)學(xué)院，2008.

[2]馬素德，宋國林，樊鵬飛，等.相變儲能材料的應(yīng)用及研究進展[J].高分子材料科學(xué)與工程，2010，26（8）：161~164.

[3]王登武，王芳.乙烯樹脂、混酸處理碳納米管復(fù)合材料的制備與性能[J].中國塑料，2014，28（9）：57~60.

篇2

【關(guān)鍵詞】親水性凝膠；醫(yī)用貼劑；臨床治療；應(yīng)用領(lǐng)域

親水性凝膠貼劑（巴布劑）是一種科技含量較高、使用方便的新型外用貼敷劑，屬于經(jīng)皮給藥系統(tǒng)，是以水溶性高分子材料為主要基質(zhì)，加入藥物，涂布于無紡布上制成的外用制劑。70年代首先在日本出現(xiàn)，20世紀80年代引入我國，并開展了其在外科疾病中的應(yīng)用[1]。

傳統(tǒng)的醫(yī)用敷料主要包括海綿、紗布等，與傳統(tǒng)的敷料相比，水凝膠貼劑能促進傷口更好地愈合、 減輕患者的疼痛， 改善創(chuàng)面的微環(huán)境、 抑制細菌的生長。并特別適用于常見的體表創(chuàng)傷，如擦傷、 劃傷、 褥瘡等各種皮膚損傷。改變了紗布易與皮膚傷口組織粘連，換藥時常常破壞新生的上皮和肉芽組織，引起出血，不但不利于傷口的愈合，而且使病人疼痛難忍的缺點。

1. 親水性凝膠醫(yī)用貼劑的制備要點

1.1 親水性凝膠醫(yī)用貼劑基質(zhì)材料

水凝膠貼劑的制備基材，通常采用高分子材料，而這些高分子基材又可以分為天然高分子材料、合成高分子材料和天然―合成復(fù)合高分子材料[2]。

其中，天然高分子材料包括透明質(zhì)膠，海藻酸鹽，殼聚糖，膠原蛋白，明膠，纖維素，葡聚糖，甲殼素，瓊脂糖等；合成高分子材料主要包括聚丙烯酸（PAA），聚乙二醇（PVA），聚乙烯醇（PEG），聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚己內(nèi)酯（PCL），聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHGMA），聚乳酸（PLA），聚氨酯（PU）等；天然―合成復(fù)合高分子材料主要包括殼聚糖―聚乙二醇，殼聚糖―聚乙烯吡咯烷酮，膠原蛋白，聚丙烯酸等。每一種高分子材料都有其自身的優(yōu)點和缺點，在實際應(yīng)用中，可針對不同的治療要求進行選擇。

1.2 親水性凝膠醫(yī)用貼劑的制備方法

貼劑的制備一般分為兩個步驟， 基質(zhì)的制備和含藥骨架貼片的制備[3]。

1.2.1 基質(zhì)材料的制備方法

1.2.1.1 化學(xué)交聯(lián)的方法

化學(xué)交聯(lián)法是制備水凝膠最為常用的方法，是指在化學(xué)交聯(lián)劑的作用下，通過共價鍵將高聚物鏈結(jié)合而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加熱不溶不熔，也稱為永久性水凝膠。孫鶯等介紹了一種新型羥化聚天冬氨酸-乙基纖維素PASP―EC互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備過程，所制備水凝膠具有較明顯的藥物緩釋效果[4]。

1.2.1.2 物理交聯(lián)的方法

物理交聯(lián)的水凝膠是通過分子纏繞、離子鍵、氫鍵及疏水作用等物理方法進行交聯(lián)，形成的水凝膠也稱為可逆水凝膠。物理交聯(lián)目前報導(dǎo)中使用最多的是“反復(fù)冷凍解凍法”和“凍結(jié)部分脫水法”[5]。制備過程不需要交聯(lián)劑，生產(chǎn)出來的膠體具有低毒（甚至無毒）、易生物降解的優(yōu)點，特別適用于生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域。關(guān)靜等以聚乙烯醇（PVA）水溶液為原料，用物理交聯(lián)方法制備的水凝膠燒傷敷料具有使創(chuàng)面處于濕性環(huán)境，有明顯鎮(zhèn)痛作用，降低組織代謝，減輕創(chuàng)面水腫程度的作用[6]。

1.2.1.3 輻射交聯(lián)的方法

輻射交聯(lián)是指通過電子束照射、―光子照射，使鏈狀高分子聚合物交聯(lián)，形成水凝膠的過程。具有反應(yīng)過程中不需要添加引發(fā)劑、交聯(lián)劑，產(chǎn)物純度高，操作較方便，容易控制聚合物基材的形狀和結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。用輻射交聯(lián)法生產(chǎn)出來的水凝膠較適合運用于醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域。但由于輻射制膠法對設(shè)備要求很高，需要電子直線加速器或60Co治療機，因此使其廣泛運用受到了限制。饒志高采用輻射交聯(lián)的方法，制備了一種水凝膠膜，該水凝膠膜透明度好、氣泡少，溶脹度較高，并具有十分理想的抗張強度，可為臨床不同類型的傷口提供性能適宜的新型水凝膠傷口敷料[7]。Keys[8]和Branca[9]等分別通過伽馬射線和高能電子束輻照條件下制備了適用于蛋白質(zhì)輸送的星形 PEG 水凝膠。并分別證明所制備水凝膠具有較好的吸液性和溶脹性。

1.3 水凝膠含藥骨架貼劑的制備工藝

凝膠含藥骨架貼劑的制備主要是在優(yōu)選處方后， 按處方量和先后順序加入主藥和輔料，以一定的攪拌速度和溫度使其充分溶解，混合均勻。反應(yīng)結(jié)束取出，超聲脫泡，在一定的溫度用模具鋪成薄片，膜厚由膠漿加入量控制。干燥，控制一定的溫度和時間在烘箱中干燥至表面固化有彈性，取出冷至室溫，脫模，疊合保護膜，切割，即制得具有一定大小和含藥量的貼劑[3]。李偉澤等采用設(shè)備滿負荷規(guī)模生產(chǎn)中藥水凝膠巴布劑，研究物料加入順序、物料混合時間、靜置條件（溫度、濕度、時間）對于膏體涂布切割的難易程度和巴布劑的質(zhì)量如凝膠強度、柔軟性、黏性、殘留、冷流與無紡布滲析等的影響規(guī)律，并通過3個不同的中藥復(fù)方提取物進行驗證[10]。田孝才等以生物相容性良好的親水性高分子材料作為水凝膠的骨架材料，制備新型目標藥物水凝膠貼劑，然后以親水性高分子材料、填充劑、保濕劑、交聯(lián)劑和交聯(lián)調(diào)節(jié)劑等含量作為試驗因素，以剝離強度和黏著力作為考核指標，采用均勻設(shè)計試驗法優(yōu)選制備目標藥物水凝膠貼劑的最優(yōu)方案[11]。雷宇將甲巰咪唑制成水凝膠貼劑能避免首過效應(yīng)，降低毒副作用，且相比于市售軟膏劑有減少給藥次數(shù)、給藥方便等優(yōu)點[12]。

2.親水性凝膠貼劑的醫(yī)療應(yīng)用

水凝膠類似于生命組織材料，表面粘附蛋白質(zhì)及細胞能力很弱，在與血液、體液及人體組織相接觸時表現(xiàn)出良好的生物相容性，它既不影響生命體的代謝過程，代謝產(chǎn)物又可以通過水凝膠排出。水凝膠比其它任何合成生物材料都接近活體組織，它在性質(zhì)上類似于細胞外基質(zhì)部分，吸水后可減少對周圍組織的摩擦和機械作用，顯著改善材料的生物學(xué)性能[13]。因此，是一類具有較大開發(fā)潛力的醫(yī)用材料。

2.1 創(chuàng)面敷料

傷口感染是術(shù)后傷口愈合過程中最嚴重的干擾因素。當傷口發(fā)生感染時，全身使用抗生素并不能取得很好的療效， 而傷口換藥所用敷料的選擇對控制局部感染具有重要作用。水凝膠的優(yōu)點是可吸收滲液形成凝膠，且吸收滲液后的凝膠不會沾粘傷口，可加速上皮細胞生長，加速新微血管增生；隔絕細菌侵犯，抑制細菌繁殖。Hajek M 等用藻酸鈣纖維制成 Sor balgon 水凝膠，該敷料與傷口滲液接觸后形成光滑的凝膠體，可有效清創(chuàng)且使傷口表面的細胞殘屑、細菌、微生物等被包裹、鎖定在凝膠體中，而且在藻酸鈣與傷口滲液中的鈉離子結(jié)合形成凝膠的同時將鈣離子釋放，傷口表面鈣離子的大量集結(jié)可加速創(chuàng)面止血，促進創(chuàng)面愈合[14]。范小莉等研究了銀離子聯(lián)合水凝膠敷料，并證明銀離子聯(lián)合水凝膠敷料具有較好的控制傷口感染、促進傷口的生長及促進傷口愈合的作用[15]。

2.2 防粘連材料

在外科手術(shù)后，易發(fā)生組織粘連，這既是外科領(lǐng)域常見的臨床現(xiàn)象，也是患者在愈合過程中必須經(jīng)歷的過程。 粘連是結(jié)締組織纖維帶與相鄰的組織或器官結(jié)合在一起而形成的異常結(jié)構(gòu)。如果粘連現(xiàn)象在腹腔、盆腔骨骼等手術(shù)中出現(xiàn)，就會引起嚴重的并發(fā)癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性腸梗阻，甲狀腺手術(shù)后引起喉返神經(jīng)損傷以及因盆腔組織粘連而導(dǎo)致的女性不育癥[16]。為防止粘連，過去常用黏稠的高分子水溶液、聚硅烷片、聚四氟乙烯片、羊膜、再生膠原膜、氧化纖維素布等，但這些材料會引起血栓，殘留材料易引起組織損傷，過早被體內(nèi)吸收，不夠柔軟，且對目標部位的固定困難等。近年來，為了解決上述材料所存在的問題，有眾多研究者開始使用水凝膠基材作為原料，制備貼劑類防粘連材料。天津大學(xué)高春娟開發(fā)了一種在殼聚糖中引入天然蛋白質(zhì)大分子（MIJ） 以提高殼聚糖的降解速度，同時還在復(fù)合膜中加入生物相容性大分子（JEC），以提高復(fù)合膜的親水性，改善膜材料的表面性能的殼聚糖復(fù)合膜材料。所制備殼聚糖復(fù)合膜材料具有優(yōu)良的防粘連效果[17]。

2.3 藥物緩釋方面的運用

藥物緩釋是一種控制藥物釋放速度和定向釋放的技術(shù)。水凝膠常常被應(yīng)用于該領(lǐng)域當中，主要是利用物理包埋固定化技術(shù)，將酶、藥物等與聚合物單體的水溶液在室溫下進行聚合和交聯(lián)。水凝膠包埋藥物之后，通過口服或植入的方式進入基體，藥物在自身擴散和水凝膠降解的雙重作用下，可以長期而緩慢地以所需劑量釋放出來，長效的發(fā)揮作用。從而大大提高了藥物的利用率，減少了藥物對身體其它部位的毒副作用。目前對于水凝膠在藥物釋放方面的研究已經(jīng)成為醫(yī)藥界的一大熱點，成功研制了大量產(chǎn)品。岳凌等研制一種能加速傷口愈合的水凝膠藥物緩釋膜，應(yīng)用冷凍―解凍法，將硫酸慶大霉素引入PVA/PEO的水凝膠中，并且證明摻加藥物的水凝膠膜在6 h內(nèi)藥物快速釋放達高峰，累計釋放率為 59.57%[18]。張彥對新型聚乳酸一聚乙二醇水凝膠胸腺五朧藥物緩釋進行了研究，將水溶性的五肽一胸腺五肽，通過直接混合的方法包裹在水凝膠之中，未曾引入任何的有機溶劑或其它雜質(zhì)，很好的保護了藥物的藥理學(xué)性能[19]。

3.結(jié)束語

水凝膠貼劑作為一種新型的外用醫(yī)用貼劑，具有良好的臨床療效和市場前景，但目前該產(chǎn)品的生產(chǎn)尚未形成一定的規(guī)模。要實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的可控性，就需要透徹了解產(chǎn)品中各組分所起的作用以及相互影響的程度。因此，除了對水凝膠貼劑的基質(zhì)輔料、基質(zhì)處方、制備工藝、質(zhì)量和質(zhì)量評價標準等進行研究外，還需要進一步了解基質(zhì)交聯(lián)機制和藥物釋放機制。

參考文獻：

[1] 函. 聚乙烯醇水凝膠制備及生物評價 [D]. 吉林：吉林大學(xué)， 2011.

[2] 陳向標. 水凝膠醫(yī)用敷料的研究概況 [J]. 輕紡工業(yè)與技術(shù)， 2011， 40（1）： 66-68.

[3] 錢麗萍， 林綏， 闕慧卿. 近年來貼劑的研究進展 [J]. 海峽藥學(xué)， 2009， 21 （6）： 26-29.

[4] 孫鶯， 黃洪亮， 孫鑫， 胡和豐， 倪歡. 一種新型聚天冬氨酸水凝膠的制備及其藥物緩釋性能研究 [J]. 化工科技： 2012， 20（5）：14-18.

[5] 李一凡， 劉 捷， 李政雄. PVA水凝膠制備、改性及在生物醫(yī)學(xué)工程中的研究進展 [J]. 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 2012： 5-6.

[6] 關(guān)靜， 黃姝杰， 志宏， 繼民， 程鵬， 張西正. PVA水凝膠燒傷敷料的制備方法研究 [J]. 生物材料， 2005， 26 ： 611-619.

[7] 饒志高. 新型高溶脹性水凝膠膜的研制及其治療放射性燒傷的實臉研究 [D].蘇州： 蘇州大學(xué)， 2008.

[8]Keys K B， Andreopoulos F M， Peppas N A. Poly（ethy-lene glycol） star polymer hydrogels[J]. Macromol-ecules， 1998， 31（23）： 8 149-8 156.

[9] Branca C， Magazu S， Maisano G， et al. Synthesis of polyethylene oxide hydrogels by electron radiation[J]. Journal of Applied Polymer Sciencem， 2006， 102（1）： 820-824.

[10] 李偉澤， 張光偉， 趙寧， 孔朋， 焦曉彪. 中藥水凝膠巴布劑產(chǎn)業(yè)化工藝技術(shù)攻關(guān)研究 [J]. 中草藥， 2012， 43（10）：1928-1933.

[11] 田孝才， 聶亞楠， 汪濟奎. 一種醫(yī)用水凝膠貼劑的研制及其性能研究[J]. 中國膠粘劑， 2012， 21（12）：20-24.

[12]雷宇， 甲巰咪唑水凝膠貼劑的工藝優(yōu)化及影響因素考察 [D]. 武漢： 華中科技大學(xué)， 2007.

[13] 楊連利， 梁國正. 水凝膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點研究及應(yīng)用 [J]. 材料導(dǎo)報， 2007， 21（2）： 112-115

[14]H ajek M， Sedlar ik K M. Adv antag es of alg inate bandag es for coverage of extensive and poo rly healing wounds[J]. RozhiChir， 1992， 71（ 3 - 4） ： 152

[15]范小莉， 肖蔓， 吳英瓊. 銀離子聯(lián)合水凝膠敷料對術(shù)后感染傷口治療效果的前瞻性研究[J]. 中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志， 2013， 20（2）：209-211.

[16]謝新藝， 呂鵬舉， 顏林. 可吸收醫(yī)用防粘連材料及其性能要求研究進展[J]. 中國醫(yī)療器械信息， 2012， 5：10-18.

[17]高春麗. 術(shù)后防粘連材料的制備及性能研究 [D]. 天津： 天津大學(xué)， 2005.

篇3

摘要：高分子量聚丙烯酸鈉是一類廣泛用于燒堿和純堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁生產(chǎn)的赤泥沉降分離、味精廠廢水中蛋白質(zhì)回收和制糖等行業(yè)的高分子材料。也是丙烯酸使用量很大的一類產(chǎn)品。本文論述了高分子量聚丙烯酸鈉的國內(nèi)外研究狀況、應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用現(xiàn)狀、生產(chǎn)概況、市場需求情況和應(yīng)用前景，對促進我國丙烯酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高我國高分子量聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)水平都具有重要意義。

隨著我國丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展，對丙烯酸下游產(chǎn)品的研究不斷深入，應(yīng)用范圍不斷擴大。聚丙烯酸鈉作為丙烯酸的一種主要下游產(chǎn)品，近年來在國內(nèi)外的研究受到重視，生產(chǎn)也不斷增加。聚丙烯酸鈉產(chǎn)品包括水溶性產(chǎn)品和水不溶性產(chǎn)品。水溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、紡織造紙、化工等領(lǐng)域。水不溶性聚丙烯酸鈉產(chǎn)品具高吸水性，主要用于農(nóng)林園藝、生理衛(wèi)生等領(lǐng)域。聚丙烯酸鈉的分子量從幾百至幾千萬以上，不同分子量的聚丙烯酸鈉各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途還未完全開發(fā);低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)顯示有增稠性;高分子量(106-107)的則主要做增稠劑和絮凝劑;超高分子量(107以上)的在水中溶脹，生成水凝膠，主要用作吸水劑。水溶性聚丙烯酸鈉中又包括高分子量和低分子量兩類。

1.高分子量聚丙烯酸鈉研究現(xiàn)狀

目前高分子量聚丙烯酸鈉合成是采用丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉中和形成丙烯酸鈉溶液，然后再聚合的工藝路線。在水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的合成中，通常是高濃度丙烯酸鈉溶液和低濃度氧化還原引發(fā)劑在低溫下進行水溶液聚合。制備的關(guān)鍵是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚劑。去除阻聚劑的方法有減壓蒸餾或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸鈉聚合時往往因為自交聯(lián)作用或聚合速度過快使產(chǎn)品水溶性降低，因此需加入抗交聯(lián)劑和緩聚合劑。日本專利報道了以過硫酸鹽和有機苯胺的復(fù)合引發(fā)體系，常溫下催化丙烯酸鈉水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸鈉。戚銀城等采用氧化-還原體系，添加氨水和氯化鈉，在30℃時合成了分子量幾百至幾千萬的聚丙烯酸鈉。水溶液聚合法具有設(shè)備簡單，操作容易的特點，但缺點是所得到的聚合產(chǎn)物含水量高達60%-70%，難干燥。反相懸浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸鈉。韓淑珍報道了北京化工大學(xué)開發(fā)出反相懸浮聚合法合成聚丙烯酸鈉絮凝劑，并建成1000L聚合釜裝置。反相懸浮聚合法工藝復(fù)雜、設(shè)備利用率低。

2.水溶性高分子量聚丙烯酸鈉的應(yīng)用

聚丙烯酸鈉是一種線狀、可溶性高分子化合物，其分子鏈上的梭基由于靜電相斥，使聚合物鏈伸展，促成有吸附團外露到表面上，這些活性點吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。因此可作絮凝劑。

2.1鹽水精制

純堿和燒堿生產(chǎn)中，鹽水中的Ca、Mg離子通常用碳酸鈉和氫氧化鈉或石灰水沉淀，沉淀后鹽水中懸浮物質(zhì)顆粒小、沉降慢，因此要加入絮凝劑促進沉降從而使鹽水精制。因此，選用高效、溶解速度快的絮凝劑才是關(guān)鍵。以往生產(chǎn)中使用苛化淀粉或聚丙烯酞胺用于鹽水精制的絮凝效果并不理想，使用后鹽水澄清度不夠，產(chǎn)品質(zhì)量不高。而用聚丙烯酸鈉能大大提高鹽水質(zhì)量。對用作鹽水精制的聚丙烯酸鈉要求主要有分子量高(>一千萬)，溶解時間短(15-30min ),溶解性能好(無凝膠物)。使用時用量少，產(chǎn)生的礬花大、沉降快，鹽水澄清度高。甘肅鹽鍋峽化工總廠用固體聚丙烯酸鈉(分子質(zhì)量>八百萬)作鹽水助沉劑助沉效果好，助沉劑用量少，噸堿耗用量為10-15g，且貯存方便。李澤潔對鹽水精制中使用聚丙烯酸鈉進行了研究。王德懷根據(jù)氯堿生產(chǎn)廠家的實際經(jīng)驗開發(fā)出了專用于鹽水雜質(zhì)助沉的速溶型固體聚丙烯鈉，其分子量高達八百萬以上，溶解速度快，30分鐘之內(nèi)可以完全溶解，助沉效果好。

2.2氧化鋁生產(chǎn)

氧化鋁生產(chǎn)中，拜耳法赤泥的分離洗滌采用沉降槽，為加速赤泥沉降，傳統(tǒng)方法是添加面粉等天然高分子絮凝劑。隨著氧化鋁產(chǎn)量不斷提高，沉降槽常出現(xiàn)跑渾現(xiàn)象。改用聚丙烯酸鈉絮凝，大大增加了赤泥的沉降速度，澄清效果好，從而提高了沉降槽的產(chǎn)能和精鹽液質(zhì)量。我國聚丙烯酸鈉中常用的絮凝劑品種是A-1000#。赤泥沉降過程中，為降低絮凝劑與赤泥初聚體“架橋”時的空間效應(yīng)，江新民將NaOH改性處理的A-1000#絮凝劑用于拜耳赤泥分離和燒結(jié)法赤泥分離，效果分別是未處理該絮凝劑的3倍和1.88倍。

2.3回收蛋白質(zhì)

聚丙烯酸鈉作為主要絮凝劑預(yù)處理味精濃廢水有顯著效果。朱莉預(yù)處理過程對COD；SS；S042-的去除率分別達69%，91%和41%。張軼東采用自由基水溶液聚合法合成了超高分子量的聚丙烯酸鈉，將其直接用于蛋白質(zhì)溶液等的濃縮，用該方法濃縮蛋白質(zhì)效率高、濃縮劑用量少，更好地保持了酶的活性。

2.4其他方面

a糖汁澄清

糖汁中懸浮著被石灰吸附的粒子，添加少量聚丙烯酸鈉可加速其沉降，使糖汁很快澄清。

b土壤改良劑

聚丙烯酸鈉能使土壤形成穩(wěn)定團粒，來改善土壤耕作和促進植物生長，減少水土流失。

3.高分子量聚丙烯酸鈉的需求和應(yīng)用前景

我國純堿燒堿產(chǎn)量均居世界第二位。目前，這兩堿行業(yè)的生產(chǎn)中，鹽水精制過程大多不使用聚丙烯酸鈉，主要由于一是使用習(xí)慣，其次是表面看聚丙烯酸鈉價格稍貴，而忽視了聚丙烯酸鈉的用量少，效果好的特點。由于使用聚丙烯酞胺導(dǎo)致鹽水質(zhì)量上不去，隨著聚丙烯酸鈉應(yīng)用的推廣，越來越多的企業(yè)傾向于使用聚丙烯酸鈉。

篇4

關(guān)鍵詞:房建工程；裂縫處理；工程實例

對房屋建筑來說,尤其是高層建筑,人們一提到混凝土裂縫問題,首先想到的是地下室裂縫。其實,房屋建筑中樓層上的裂縫也是一種常見問題,尤其是廚房、衛(wèi)生間和陽臺處的裂縫,往往容易出現(xiàn)滲漏水問題。特別是現(xiàn)在預(yù)拌混凝土和高性能混凝土的大量應(yīng)用,使混凝土的各類裂縫顯得更為突出。由于裂縫的存在,就可能產(chǎn)生滲水、混凝土侵蝕、碳化和鋼筋氧化等影響建筑物的使用功能以及耐久性的問題,嚴重的甚至影響到結(jié)構(gòu)的承載能力。采用什么樣的防水補強材料以及施工工藝,以取得良好的防水補強效果,是大批工程施工人員所普遍關(guān)注的問題。文中通過理論分析和結(jié)合一高層住宅項目工程的實際來討論房屋建筑施工中一個常見的質(zhì)量通病,即樓層鋼筋混凝土裂縫成因分析和治理。

一、裂縫分類

1.根據(jù)部位分類

對于房屋建筑,通常有地下室底板裂縫;地下室外墻裂縫;地下室頂板裂縫;樓層裂縫;屋面頂板裂縫;室內(nèi)墻柱裂縫等。其中樓層裂縫又包括廚房、衛(wèi)生間裂縫,陽臺裂縫和其他功能房間裂縫等。

2.根據(jù)裂縫寬度分類

混凝土裂縫按其寬度可分為宏觀裂縫和微觀裂縫兩種,其中寬度不大于0. 05 mm 的裂縫為微觀裂縫,否則為宏觀裂縫。微觀裂縫肉眼無法分辨,對防水、防腐、承重等都不會引起危害,一般不需要做處理。

二、裂縫成因分析

1.一般裂縫成因

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有兩種:1) 由外荷載引起,由于結(jié)構(gòu)承載力不足而產(chǎn)生;2) 結(jié)構(gòu)因溫差、收縮徐變、不均勻沉降等因素引起。據(jù)統(tǒng)計,在工程實踐中,地下室結(jié)構(gòu)混凝土裂縫大多數(shù)是由于變形荷載引起的。

2.樓層裂縫成因

樓層中的裂縫主要是由于施工過程中的因素引起的,包括混凝土原材料不合格,混凝土配合比產(chǎn)生偏差,混凝土澆筑工藝不合理(主要是振搗不密實) ,混凝土強度尚未達到要求就過早施加荷載(包括在樓面上堆碼鋼筋、模板等材料以及搭設(shè)滿堂腳手架等) ,以及混凝土澆筑后養(yǎng)護不及時等。

引起樓層裂縫的原因還包括溫差應(yīng)力和收縮徐變。樓層如果在混凝土澆筑后6 d～15 d 之內(nèi)出現(xiàn)表面裂縫,則是養(yǎng)護期間氣溫驟降,引起較大的溫度應(yīng)力所致?；炷劣不蛷姸仍鲩L過程中內(nèi)部溫度急劇上升,由于混凝土表面散熱條件較好,熱量可以向大氣散發(fā)傳遞,其表面溫度上升不多,而混凝土內(nèi)部熱量不易向外部散發(fā),所以溫度上升很大?；炷羶?nèi)部溫度高、表面溫度低,則形成溫度梯度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,而表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。樓層如果在混凝土澆筑后6 d～15 d 之內(nèi)出現(xiàn)貫通裂縫,則是材料收縮所致。

三、裂縫處理

1.混凝土裂縫修補材料

目前用于混凝土修補的材料主要有三類:無機修補材料,主要是指普通水泥和集料配制的砂漿和混凝土及使用特種水泥配制的水泥基修補材料;有機材料與無機材料復(fù)合的聚合物修補材料,主要有聚合物改性砂漿及混凝土等;有機高分子材料,如環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸等各種樹脂材料。

目前,防水補強使用較多的材料主要是有機高分子材料。根據(jù)防水補強的目的和用途,有機高分子材料可分為兩大類:1) 補強固結(jié)灌漿材料,如環(huán)氧樹脂類灌漿材料、甲基丙烯酸酯類灌漿材料等;2) 防滲堵漏灌漿材料,如丙烯酸胺類灌漿材料、木質(zhì)素類灌漿材料等。有機高分子材料的特點是:粘度低,可灌性好,滲透力強,充填密實,防水性好,漿材固結(jié)后強度高,且固化時間可以任意調(diào)節(jié),能夠保證灌漿操作順利進行。

2.混凝土裂縫通常處理方法

裂縫的修補方法主要有表面處理和灌漿加固兩種。表面處理法主要適用于表層裂縫和較淺的裂縫,通常先沿縫鑿槽,用乳膠砂漿、環(huán)氧砂漿、密封膏等材料充填即可。化學(xué)灌漿法是將漿液灌入裂縫內(nèi)部并在硬化后具有一定的粘結(jié)強度,能較好地恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性,起到固結(jié)、防滲、改善應(yīng)力傳遞以提高承載和抗變形能力等作用的方法。

四、工程實例

1.工程概況

某工程是一高檔住宅項目,進入樓層粗裝修階段,在做樓層廚房、衛(wèi)生間、陽臺和花池處防水層之前,先做結(jié)構(gòu)閉水試驗。在做結(jié)構(gòu)閉水試驗時,發(fā)現(xiàn)上述部位不同程度地存在滲漏水現(xiàn)象。所謂滲水,就是在滲水部位只能看到巴掌大的水印,卻看不到水滴;所謂漏水,就是在滲水部位能看到較大范圍的水印,甚至能看到水滴形成,嚴重的能看到水滴往下掉。

2.滲水裂縫處理

滲水裂縫采用表面處理法處理。首先是裂縫查找,把漏水部位擦干,立即在漏水處撒上薄薄一層干水泥。表面出現(xiàn)的濕點處或濕線就是漏水的孔或縫。

將沿著裂縫展開部位,鑿一條30 mm 寬、15 mm 深的凹槽,然后用1∶2 防水水泥砂漿封堵,在水泥砂漿快要凝固前快速填塞進凹槽并擠壓密實。當裂縫較長時,可以分段封堵。從凹槽兩邊各延伸200 mm 的寬度內(nèi),防水涂料比其他地方多刷一道加強。對于防水要求較高的工程部位,鑿開的凹槽可采用密封膏封堵,其密閉性比防水水泥砂漿要好。

3.漏水裂縫處理

漏水裂縫采用化學(xué)灌漿法處理。本工程擬采用的灌漿材料是改性環(huán)氧樹脂,它具有強度高、粘結(jié)力強、收縮率小、化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化等特點,是一種應(yīng)用較為廣泛的補強加固材料。該灌漿材料起始粘度6 MPa•s～8 MPa•s ,可灌性好,適合灌入開度為0. 05 mm以上的細微裂縫縫隙,用于混凝土裂縫加固的同時,還可以滲入混凝土裂縫兩側(cè)細小氣孔內(nèi),起到浸漬加固作用。

五、防止裂縫產(chǎn)生的主要措施

1.施工圖設(shè)計把關(guān)

樓板鋼筋宜采用小直徑鋼筋小間距擺放。樓板負筋配置合理,樓板陽角應(yīng)配置放射狀抗裂鋼筋。

2.混凝土原材料的把關(guān)

砂、石、水泥等材料均要按規(guī)范要求送檢,不合格材料堅決不用?；炷镣饧觿┑钠贩N和摻量要嚴格控制。在混凝土攪拌站試驗室的配合下,采用正交法進行配合比的篩選,經(jīng)過試塊的抗壓和抗?jié)B試驗,選定一個最佳的配合比。

3.混凝土施工質(zhì)量的把關(guān)

混凝土澆筑應(yīng)避開高溫天氣,可以選擇早上或傍晚開始澆筑,以防止混凝土表面水分蒸發(fā)過快而產(chǎn)生板面龜裂?；炷凉?yīng)必須保證連續(xù)性,樓面混凝土澆筑時,要根據(jù)泵送能力,嚴格控制澆筑寬度,防止混凝土出現(xiàn)施工冷縫。

澆筑樓板混凝土?xí)r,宜采用平板振搗器來保證混凝土振搗質(zhì)量,不宜采用振搗棒振搗樓板混凝土。加強成型樓板混凝土的養(yǎng)護,強化養(yǎng)護是防止混凝土開裂的必需條件。設(shè)專人負責,堅持按規(guī)范要求進行養(yǎng)護。

4.樓面上荷載的時間控制

樓層混凝土澆筑完畢后,應(yīng)等到其強度達到1. 2 MPa 后,方可允許上人?；炷翝仓戤?6 h 后,方可允許上其他荷載,包括在上面搭設(shè)滿堂腳手架和堆放施工材料。

篇5

關(guān)鍵詞： 海水液壓傳動；海洋開發(fā)；斜盤連桿式軸向柱塞海水泵

0 前言

占地球表面積70%的海洋蘊藏著豐富的生物、礦產(chǎn)和能源等各種有用資源，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的資源寶庫。為了更好地利用海洋資源主要途徑之一是開發(fā)和保護海洋。而經(jīng)過一百多年發(fā)展的材料科學(xué)和機械制造科學(xué)為發(fā)展水液壓傳動奠定了堅實的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，使得開發(fā)海洋變?yōu)楝F(xiàn)實，在眾多的軍用和民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用，人類即將進入海洋開發(fā)時代。

海水液壓傳動技術(shù)是近年來國際上為開發(fā)海洋而產(chǎn)生的一門新技術(shù)，是液壓傳動學(xué)的前沿課題。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各種礦物資源日漸耗竭，能源危機再一次對油壓傳動帶來了挑戰(zhàn)。另外，隨著人類生存環(huán)境的日益惡化，污染控制和環(huán)保問題成為世界性難題，油壓傳動不能適用當今“綠色設(shè)計、綠色制造”的時代潮流，但由于海水安全，無污染、效率高、經(jīng)濟方便且具可靠性而越來越受到人們的重視，已成為現(xiàn)代海洋開發(fā)的一個重要技術(shù)手段[1]。由于海水的物理、化學(xué)性質(zhì)與油相比，海水在液壓技術(shù)方面所面臨的諸如腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕、一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，使得液壓元件的核心動力元件液壓泵不能直接用于水壓傳動系統(tǒng)，現(xiàn)有油壓液壓元件與海水完全不相容，必須利用新材料、新工藝開發(fā)新型的海水液壓元件。

1 海水液壓傳動技術(shù)的突出優(yōu)越性

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各種礦物資源日漸耗竭，能源危機再一次對油壓傳動帶來了挑戰(zhàn)。另外，隨著人類生存環(huán)境的日益惡化，污染控制和環(huán)保問題成為世界性難題，油壓傳動不能適用當今“綠色設(shè)計、綠色制造”的時代潮流。在此背景下，海水液壓傳動重新吸引了人們的目光，當今的海水液壓傳動并不是簡單的回歸，而是一次新的飛躍。與油壓傳動相比，海水液壓傳動的優(yōu)越性突出表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）方便性、經(jīng)濟性。用于海水液壓傳動的水，可以直接取自海洋，可以說是取之不盡，用之不竭，而且不需要加工提煉、搬運、倉儲、維護及處理等問題，使用成本大大降低，同時還節(jié)省石油資源。

2）環(huán)境友好性。由于不加任何添加劑，完全與海洋環(huán)境相容，海水液壓傳動系統(tǒng)中的泄漏不會對周圍環(huán)境造成任何危害，沒有泄露污染問題，使用后甚至可以直接排放掉，不像廢棄礦物油的處理那樣困難，有利于保護海洋生態(tài)環(huán)境，符合人們?nèi)找嬖鰪姷沫h(huán)境保護意識。

3）安全性。海水不燃燒，沒有火災(zāi)危險，有利于增強裝備的安全性。

4）應(yīng)用于水下作業(yè)系統(tǒng)中的穩(wěn)定可靠性、。由于可以省去水箱和回水管，使系統(tǒng)大大簡化，水深壓力可自動補償，作為海水液壓傳動系統(tǒng)的水下作業(yè)工具的動力源原理上可用于水下任意深度的作業(yè)。

5）與產(chǎn)品相容性。采用海水液壓傳動的機械設(shè)備，在生產(chǎn)過程中即使存在泄漏也不會對產(chǎn)品造成污染。

6）更好的控制特性。由于海水粘溫指數(shù)高、體積彈性模量較液壓油高，系統(tǒng)的控制特性較液壓油系統(tǒng)好。海水的粘度很低，使系統(tǒng)中的沿程流動損失大大降低，有利于遠程動力傳輸，有利于機器設(shè)備在不同水深條件下工作[1]。

正是由于以上特點，使海水液壓傳動技術(shù)成為國際液壓界和工程界普遍關(guān)注的熱點，加上工程陶瓷、高分子材料等新型工程材料和表面工程技術(shù)的迅速發(fā)展，精密加工技術(shù)的進步，使研究海水液壓技術(shù)所面臨的諸如腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕、水污染的控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，能夠有效地得到解決，從而促進海水液壓技術(shù)得到迅速發(fā)展，并且在眾多的軍用和民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。

2 國內(nèi)外研究及應(yīng)用概況

2.1 國外概況

西方發(fā)達國家于上世紀60年代末，在流體傳動與控制技術(shù)方面最早是以取用方便，廉價的海水作為壓力傳遞介質(zhì)。但是海水的粘度低、性差、同樣條件下泄漏大、對一般金屬材料有腐蝕性，以及限于當時落后的加工制造技術(shù)與材料科學(xué)技術(shù)，早期的水壓傳動壓力很低，應(yīng)用也極為有限，發(fā)展極為緩慢。到80年代隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各種礦物資源日漸耗竭，能源危機再一次對油壓傳動帶來了挑戰(zhàn)。另外，隨著人類生存環(huán)境的日益惡化，污染控制和環(huán)保問題成為世界性難題，油壓傳動不能適用當今“綠色設(shè)計、綠色制造”的時代潮流。在此背景下，海水液壓傳動重新吸引了人們的目光，當今的海水液壓傳動并不是簡單的回歸，而是一次新的飛躍。使海水液壓傳動技術(shù)成為國際液壓界和工程界普遍關(guān)注的熱點，加上工程陶瓷、高分子材料等新型工程材料和表面工程技術(shù)的迅速發(fā)展，精密加工技術(shù)的進步，使研究海水液壓技術(shù)所面臨的諸如腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕、水污染的控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，能夠有效地得到解決，從而促進海水液壓技術(shù)迅速發(fā)展，并且在眾多的軍用和民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。[2]

華中理工大學(xué)電液控制工程及自動化研究所楊曙東教授、李壯云教授通過對五種國際上具有代表性的中高壓海水液壓泵：1）英國Fenner海水液壓泵；2）芬蘭Hytar Oy海水液壓泵；3）日本Komatsu海水液壓泵；4）日本kayaba海水液壓泵；5）德國Hauhinco海水液壓泵進行深入研究，重點從其結(jié)構(gòu)形式進行分析、以及分析關(guān)鍵對偶摩擦副的選材和主要技術(shù)性能等，得出如下結(jié)論：以上五種中高壓海水液壓泵各有其獨特特性，且代表了當今世界海水液壓技術(shù)的最高成就。其共同特點如下：① 均采用海水，與海洋環(huán)境完全相容，天然海水作為液壓介質(zhì)的各種優(yōu)越性可充分利用發(fā)揮；② 采用利于控制密封間隙的柱塞式結(jié)構(gòu)，可使因海水黏度低引起的泄漏問題得到解決；③ 關(guān)鍵對偶摩擦副選用工程陶瓷、高分子材料等新型工程材料， 使腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕等關(guān)鍵技術(shù)問題得到解決；④ 采用動、靜壓支承原理，改善海水自身性能差的問題，極大限度地提高泵的工作效率；⑤ 可以浸沒于海洋中工作，無須壓力補償設(shè)計即可自動補償海洋環(huán)境水深的壓力。[3]

2.2 國內(nèi)概況

我國海水液壓傳動技術(shù)的研究起步較晚，且僅應(yīng)用于某些軍工領(lǐng)域。

華中科技大學(xué)自1990年以來一直專注于研究海水液壓傳動的前沿技術(shù)，成功研發(fā)出6.3MPa、10MPa的油水分離式軸向柱塞式海水液壓泵。為解決深海作業(yè)的需求，楊曙東教授、李安元教授、陶愛華教授研發(fā)出了14MPa、40L/min海水的閥配流軸向柱塞式海水液壓泵，該泵主要優(yōu)越性如下：

1）采用軸向柱塞式閥配流結(jié)構(gòu)，缸體不動，中心彈簧回程，主軸帶動斜盤旋轉(zhuǎn)以使柱塞往復(fù)運動來完成吸、排水工作。與端面配流軸向柱塞泵相比，減少了配流盤/缸體端面這對關(guān)鍵摩擦副；

2）采用平板閥配流，密封性能好，通流能力強，升程小，有利于提高配流閥的響應(yīng)特性，而且加工工藝性較錐閥好；

3）主軸與止推盤連成一體，由前、后兩個滑動軸承支承承受徑向力，由止推軸承承受柱塞通過斜盤傳遞過來的軸向力。[4]

國內(nèi)第1臺斜盤連桿式海水軸向柱塞泵，由柯尊榮教授，朱玉泉教授于2005年成功研制出，該泵柱塞所受的側(cè)向力還不及軸向力的百分之一，提高了海水軸向柱塞泵各項性能指標，大幅度延長了海水軸向柱塞泵使用壽命和提高了海水軸向柱塞泵工作可靠性。

柯尊榮教授、朱玉泉教授對所研制的斜盤連桿式海水軸向柱塞泵進行試驗，通過各種試驗得出以下主要觀點：

1）斜盤連桿式海水軸向柱塞泵經(jīng)過長期試驗，滾動軸承在油中正常，無明顯損傷。其他摩擦副的磨損量也很小。可見油水分離結(jié)構(gòu)是可行的；

2）軟密封蕈閥結(jié)構(gòu)在海水介質(zhì)中應(yīng)用良好，提高自吸能力和抗污染能力；

3）由于采用了斜盤連桿式結(jié)構(gòu)，使柱塞所受的側(cè)向力大為減小，避免了柱塞的偏磨，延長了泵的使用壽命和提高了工作可靠性。[5]

國內(nèi)外液壓專家對海水液壓傳動技術(shù)系統(tǒng)做了大量的研究，由于海水的物理、化學(xué)性質(zhì)與油相比，海水在液壓技術(shù)方面所面臨的諸如腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕、一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，使得液壓元件的核心動力元件液壓泵不能直接用于水壓傳動系統(tǒng)，現(xiàn)有油壓液壓元件與海水完全不相容，中外學(xué)者從改善結(jié)構(gòu)型式、材料選擇、設(shè)計方法研制出大量的新型的海水液壓元件，從而對海水液壓系統(tǒng)存在的關(guān)鍵技術(shù)問題耐磨性、抗腐蝕性、抗疲勞特性、提高系統(tǒng)的抗氣蝕能力、防泄漏有效改善。從而使得海水液壓傳動技術(shù)很多工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)束語

我國海洋開發(fā)工作起步較晚，液壓傳動技術(shù)的研究才剛起步，與世界發(fā)達國家相比尚有很大差距，但我國工程陶瓷、高分子材料、耐蝕合金等新型工程材料和表面工程技術(shù)的迅速發(fā)展，精密加工技術(shù)工藝水平的進步，使研究海水液壓技術(shù)所面臨的諸如腐蝕、腐蝕磨損、泄漏、氣蝕、水污染的控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，能夠有效地得到解決，從而促進海水液壓技術(shù)得到迅速發(fā)展，并且在眾多的軍用和民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用，本人堅信本世紀我國海水液壓傳動技術(shù)將會迎來新的發(fā)展[2]。

參考文獻：

[1]李壯云，液壓·氣動與液力工程手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008，2.

[2]雷天覺，液壓工程手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.

[3]楊曙東、李壯云，介紹幾種中高壓海水液壓泵[J].液壓與氣動，2000（4）：40-42.

[4]楊曙東、李安元、陶愛華，基于海水的中高壓海水液壓泵設(shè)計研究[J].液壓與氣動，2007（10）：15-17.

[5]柯尊榮、朱玉泉，斜盤連桿式海（淡）水軸向柱塞泵及其實驗研究[J].液壓與氣動，2006（10）：72-74.

[6]楊曙東、何興存，液壓傳動與氣壓傳動第三版[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.

[7]Erik Torbergsen,Andreas Hosoy, Brian Aasland. Frekhaug,Norway. CAVITATION STUDY IN A HIGH PRESSURE WATER INJECTION PUMP.PROCEEDINGS OF THE TWENTY-SECOND INTERNATIONAL PUMP USERS SYMPOSIUM-2003.

[8]Thomas L. Angle,James G. Shaw,Steve Cummins.Harrogate, United Kingdom.A NEW UNIQUE HIGH-PRESSURE PUMP SYSTEM. PROCEEDINGS OF THE TWENTY-SECOND INTERNATIONAL PUMP USERS SYMPOSIUM-2005.

篇6

關(guān)鍵詞：保水劑；抗旱；節(jié)水；緩釋

1　引言

保水劑作為一種化學(xué)節(jié)水技術(shù)，于20世紀70年代在美國農(nóng)業(yè)部北方研究中心開發(fā)成功。隨后美國、日本、法國等國家對保水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用進行了大量的研究，并進行了大面積的推廣使用。國內(nèi)對保水劑的研究開始于20世紀80年代中期，目前大部分產(chǎn)品已有一定規(guī)模。在“八五”和“九五”期間共在全國示范推廣達1100多萬畝。目前，土壤固化劑、復(fù)合土工膜料、坡面積雨固土材料、植物蒸騰抑制劑、種衣劑等大批保水劑已經(jīng)在我國農(nóng)林業(yè)中得到了實際應(yīng)用。

2　保水劑的一般性質(zhì)

保水劑是一種具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料，采用含有羧基、羥基或氨基等的親水性單體，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，通過聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而形成。高吸水性樹脂能通過水合作用迅速吸收自重幾百倍乃至上千倍的水而呈凝膠狀，常壓下對其施加壓力，水也不會從凝膠中逸出，常稱其為高吸水性聚合物。高吸水性材料或超強吸水樹脂等。

保水劑作為農(nóng)作物干旱時的“微型水庫”，具有應(yīng)用范圍廣，高保水性，改良土壤，促進生長，節(jié)約肥料等多方面優(yōu)點。據(jù)資料顯示，在相同水肥條件下，使用保水劑可明顯增加作物產(chǎn)量。增產(chǎn)幅度達10％～30％。節(jié)水節(jié)肥5％～20％#在花卉等經(jīng)濟作物上，使用保水劑可明顯延長澆水時間(3天～7天)，花蕾大，持續(xù)時間長，經(jīng)濟效益高I在旱農(nóng)試驗區(qū)開展的保水劑應(yīng)用試驗。結(jié)果顯示保水劑對保蓄雨水效果較好，尤其促使了作物生長后期根區(qū)土壤水分的補充和提高。

近年來由于新原料的選用和材料的復(fù)合化，保水劑的類別不僅包括傳統(tǒng)的淀粉類、纖維素類、合成類(聚丙烯酸類、聚丙烯酰胺類等)。還包括生物降解類(氨基酸類、殼聚糖類等)、有機一無機復(fù)合類、緩釋功能類(腐殖酸類)。保水劑的聚合工藝主要有水溶液聚合法和反相懸浮聚合法，也可采用輻射引發(fā)聚合、微波引發(fā)聚合以、噴霧聚合、高溫快速反應(yīng)法等方法。目前，國內(nèi)生產(chǎn)和供應(yīng)保水劑的廠家多達40多家，主要有勝利油田長安集團、北京裕德隆科技發(fā)展有限公司、河北科瀚樹脂有限公司、天津晨光化工有限公司等。

3　保水劑的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國實施農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和中西部開發(fā)戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)重點推廣旱作節(jié)水技術(shù)，而抗旱保水技術(shù)是其重要內(nèi)容。近年來，保水劑越來越受到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重視，研究重心也開始從如何提高保水劑的性能向其在農(nóng)林業(yè)的實際應(yīng)用轉(zhuǎn)移。有關(guān)保水劑的研究進展主要集中在以下幾個方面：

3.1　開發(fā)保水劑的制備新方法

新的制備方法要在保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸水保水性能的基礎(chǔ)上，提高吸水速率、改善耐鹽堿性能和產(chǎn)品凝膠強度以及熱穩(wěn)定性能，目前主要采用以下措施：引人非離子型親水基團到主鏈上；使用含有大量親水基團交聯(lián)劑；用表面活性劑對樹脂進行外層處理等。天津三農(nóng)金科技有限公司用玉米淀粉作原料，在引發(fā)劑作用下，用乙烯或丙烯單體在淀粉的天然高分子骨架上接枝共聚，最后接枝共聚物靠爆聚放熱自交聯(lián)，從而生產(chǎn)出高效抗旱保水劑。該方法稱為原子經(jīng)濟反應(yīng)，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。楊瑞成等利用高溫快速反應(yīng)法成功制備了聚丙烯酸／蒙脫上高吸水性納米復(fù)合材料。在外界溫度為20℃時，該復(fù)合材料水凝膠所需干燥時間為128h,此復(fù)合材料可望廣泛應(yīng)用于西部高溫干旱地區(qū)的沙漠化治理。

3.2　研究保水劑的有機一無機復(fù)合

通過有機一無機復(fù)合方法，可制備出性能優(yōu)良、成本低廉、實用性強的吸水材料。趙娜制備出了白鱔泥／(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水保水材料，吸蒸餾水的倍數(shù)可以達到1900左右，同時吸自來水倍數(shù)可以達到380倍左右，吸生理鹽水能夠達到124倍，在4000r／min的情況下離心1h后，其保水能力為98.97％。內(nèi)蒙古水利科學(xué)研究院首次采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土合成有機一無機復(fù)合保水劑。抗鈣、鎂離子性能明顯提高，原料成本進一步降低，與環(huán)境更友好。產(chǎn)品吸水倍率≥400倍；吸鹽倍率≥70倍；該保水荊適合中國西部年降水量小于400mm，降雨比較集中，沙漠化、鹽堿化嚴重的特點。

3.3　將常量元素、微量元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、殺蟲劑、殺菌劑等添加到保水劑中，實現(xiàn)其多功能化

制備多功能化保水劑主要有兩種方法：一種是進行簡單的包裹；另一種是使兩者發(fā)生某種形式的化學(xué)反應(yīng)。林晶將保水劑與化學(xué)肥料按比例配合制得了既能吸水保水抗旱保墑，又具有緩釋肥料功效的保水緩釋肥，并以藥用植物板藍根為試驗對象進行盆栽試驗，對其保水效應(yīng)及板藍根生長狀況進行觀察分析，得出了保水緩釋肥可以提高土壤的水分利用率、合理釋放土壤有效養(yǎng)分、促生長作用明顯的結(jié)論。

3.4　研究高吸水性樹脂在實際應(yīng)用中與土壤、作物、肥料等的效應(yīng)問題，以及對灌溉模式。耕作制度和農(nóng)業(yè)設(shè)施等的影響

目前國內(nèi)關(guān)于保水劑的實際應(yīng)用的研究大多集中在增加入滲、抑制蒸發(fā)等方面。但是大面積推廣應(yīng)用尚缺少理論基礎(chǔ)與技術(shù)指導(dǎo)。莊文化采用離心機法，分別研究了聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺在不同的條件下對砂土、壤土、黏土持水能力的影響。結(jié)果表明高分子對砂土的作用效果要優(yōu)于壤土與黏土，因此大面積推廣應(yīng)用應(yīng)首先選擇在土壤偏砂的地區(qū)，實驗證明8／1萬～20／1萬用量效果較好其高分子吸持水分的約83.7％可釋放出供植物利用。楊瑞香等以華南赤紅壤為基質(zhì)，采用盆栽法研究了保水劑對桉樹幼苗抗寒生長及存活率的影響。結(jié)果表明保水劑可以有效提高華南赤紅壤的保溫性能，有利于桉樹苗木抗寒生長。

篇7

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；土質(zhì)邊坡；高分子穩(wěn)定劑；加固機理；生態(tài)護坡；強度；抗沖刷性

中圖分類號：P642 文獻標志碼：A

Abstract： The polymer soil stabilizer was used to protect the soil slope surface ecologically. The strength， anti-erosion and vegetation growth of soil modified with polymer soil stabilizer were evaluated in the laboratory. The ecological slope protection mechanism was analyzed by the test results and microscopic scanning. Engineering example application was carried out to prove the ecological slope protection effect. The results show that the strength and anti-erosion of soil are improved by polymer soil stabilizer， and the vegetation growth is promoted； the ecological slope protection mechanism of polymer soil stabilizer is that a mesh membrane structure of soil particle on slope surface is formed by the wrapping of polymer soil stabilizer， to improve the strength and anti-erosion of soil and provide a well growth environment， so as to achieve the effect of the ecological slope protection； the feasibility of ecological slope protection with polymer soil stabilizer is verified by engineering example， therefore， this method can be considered as an effective solution for the soil slope surface treatment.

Key words： geological engineering； soil slope； polymer soil stabilizer； reinforcement mechanism； ecological slope protection； strength； anti-erosion

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類工程活動對地表作用日益加劇。在開發(fā)建設(shè)項目的大量施工過程中，由于開挖造成原有的生態(tài)體系失衡，原生植被遭到嚴重損壞，形成許多的土質(zhì)邊坡[1-3]。這些邊坡土壤土質(zhì)松散、含水量降低、易風化，容易造成坡面侵蝕、水土流失、坡體坍塌、河流阻塞、滑坡、水污染等災(zāi)害[4-11]，從而危害人民生命財產(chǎn)安全及農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施安全[12-13]。目前，常用的防治措施主要有漿砌片石護坡、換土、濕度控制、土工織物加固、擋土墻、土釘、抗滑樁等[14-17]。這些工程措施在一定條件下可有效解決土質(zhì)坡面的穩(wěn)定性，但在許多情況下還存在問題，如未從根本上解決土體的工程性質(zhì)，不能滿足生態(tài)綠化要求，工程造價高等。因此，探索一種既能有效防止土質(zhì)坡面水土流失又能結(jié)合坡面生態(tài)環(huán)境建設(shè)，既能提高土體工程性質(zhì)又能降低坡面治理成本的土質(zhì)坡面生態(tài)防護技術(shù)是一項緊迫任務(wù)。

20世紀90年代以來，隨著人類環(huán)保意識的加強，高分子穩(wěn)定劑（也稱為高分子固化劑）作為一種新型環(huán)保的土體加固材料，在美國、日本等發(fā)達國家開始蓬勃發(fā)展。高分子穩(wěn)定劑利用聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒，并利用表面活性劑改變土粒表面親水性質(zhì)，改變土體本身的性質(zhì)，同時具有摻入量較少、運輸方便、施工簡單、固化效果穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點。高分子穩(wěn)定劑廣受國際學(xué)者的關(guān)注，并取得了一批重要的成果。Bae等研究了水溶性聚丙烯酰胺在黏性土工程特性改良中的應(yīng)用[18-20]；Iyengar等報道了高分子聚合物穩(wěn)定路基土效果顯著[21]；Ates介紹了水性聚合物可顯著改善砂性土的抗液化性能和無側(cè)限抗壓強度[22]；Liu等從2008年開始對高分子穩(wěn)定劑進行自主研發(fā)，對其性能進行了室內(nèi)研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果[23-26]。

本文針對土質(zhì)邊坡坡面穩(wěn)定性問題，從土體改性機理出發(fā)，采用課題組自主研制的高分子穩(wěn)定劑對土質(zhì)坡面進行生態(tài)護坡，結(jié)合室內(nèi)和現(xiàn)場試驗詳細介紹了高分子穩(wěn)定劑坡面加固機理，驗證了該方法在土質(zhì)邊坡坡面加固中的有效性，為土質(zhì)邊坡坡面治理提供一條有效的解決途徑。

1 高分子穩(wěn)定劑概況

高分子穩(wěn)定劑是一種高聚物類土體穩(wěn)定劑。高分子穩(wěn)定劑利用聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒，或者利用表面活性劑改變土顆粒表面的親水性質(zhì)，從而提高土體的強度、水穩(wěn)定性和抗沖刷性等性能。

本試驗所選取的高分子穩(wěn)定劑為自主研制的聚醋酸乙烯酯型穩(wěn)定劑（簡稱PAS）。PAS系列高分子穩(wěn)定劑為乳白色液體，通過乳液聚合而成，黏稠狀，質(zhì)地細膩，無可見顆粒物，是一種可與水以任意比例互溶的有機高分子穩(wěn)定材料。該穩(wěn)定劑是一類近中性、高固含量、低黏度的有機高分子材料，在自然干燥條件下，具有良好的成膜性，并且具有較好的穩(wěn)定性能，在儲藏、運輸及使用過程不會產(chǎn)生產(chǎn)品變質(zhì)失效現(xiàn)象。本文所用的高分子穩(wěn)定劑pH值為6～7，固含量（質(zhì)量分數(shù)，下同）為41%，黏度為920 mPa?s，吸水率為34%，凝膠率為1.48%。該穩(wěn)定劑對環(huán)境沒有污染，自然環(huán)境下降解時間一般為2～3年，但根據(jù)固化劑中的添加劑可以調(diào)節(jié)在自然環(huán)境下的降解時間。

2 試驗?zāi)康摹?nèi)容、結(jié)果與分析

為了深入了解高分子穩(wěn)定劑改良效果和改性機理，對其改性土強度、抗沖刷性和植被生長等進行室內(nèi)試驗評價。室內(nèi)試驗所用的土樣均取自江蘇省南京市浦口區(qū)的下蜀土，其液限為53.6%，塑性指數(shù)為19.7，相對密度為2.72，最佳含水率（質(zhì)量比，下同）為15.6%，最大干密度為1.74 g?cm-3。

2.1 強度試驗

2.1.1 試驗?zāi)康?/p>

通過無側(cè)限抗壓強度試驗和抗剪切強度試驗，測出不同高分子穩(wěn)定劑含量的改性土試樣強度，并計算內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角變化。

2.1.2 試驗內(nèi)容

首先，將從現(xiàn)場取來的土樣在自然狀態(tài)下風干，破碎并過2 mm標準篩。試樣制備前將高分子穩(wěn)定劑稀釋成5種不同含量（體積分數(shù)，下同）（0%（參照樣）、5%、10%、20%和30%）的稀釋液，然后與土樣拌合。試驗設(shè)計含水率為17.8%，干密度為1.7 g?cm-3。土樣拌合均勻后采用靜力壓實法壓實制成相應(yīng)的土樣，在室溫下分別養(yǎng)護48 h后進行無側(cè)限抗壓強度試驗和抗剪切強度試驗。試樣尺寸分別為39.1 mm（直徑）×800 mm（高）和61.8 mm（直徑）×200 mm（高）。無側(cè)限抗壓強度試驗所采用的儀器是南京土壤儀器廠有限公司生產(chǎn)的YYW-2 型應(yīng)變控制式無側(cè)限壓力儀，其升降板的速率控制在24 mm?min-1?？辜羟袕姸仍囼炈捎玫脑囼瀮x器是ZJ 輕便型應(yīng)變控制式直剪儀，試驗過程中垂直施加的四級荷載分別為50、100、200、300 kPa，應(yīng)變速率為0.8 mm?min-1。

2.1.3 試驗結(jié)果與分析

從高分子穩(wěn)定劑改性土的無側(cè)限抗壓強度和抗剪切強度參數(shù)（表1）可以看出：改性土試樣的無側(cè)限抗壓強度在經(jīng)過48 h養(yǎng)護后均有明顯提高，其強度隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增大而增大；改性土試樣的內(nèi)聚力均有較明顯的提高，并隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而增大，在含量為0%～10%時，試樣的內(nèi)聚力上升最為明顯，在含量為10%～30%時，試樣的內(nèi)聚力增加速度明顯降低；而對于內(nèi)摩擦角，試樣在改良前后沒有明顯變化，同時改性土試樣的內(nèi)摩擦角隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而變化量很小。

2.2 抗沖刷性試驗

2.2.1 試驗?zāi)康?/p>

在模擬降雨條件下，觀察不同高分子穩(wěn)定劑含量的改性土試樣表面土顆粒從試樣中分離出來的數(shù)量情況及試驗的抗沖刷效果。

2.2.2 試驗內(nèi)容

本試驗采用自主設(shè)計的沖刷試驗?zāi)M裝置（圖1）對高分子穩(wěn)定劑坡面加固效果進行初步評價。試驗中先將土樣盒（16 cm×16 cm×3 cm）盛滿烘干土樣并壓實，稱重得到土樣盒質(zhì)量（m0）與土樣質(zhì)量之和（m1），將不同含量的高分子穩(wěn)定劑稀釋液均勻噴灑在試樣表面（噴灑量為3 L?m-2），在室溫條件下養(yǎng)護48 h。養(yǎng)護后，試樣放置于坡度為30°可調(diào)角支架上進行沖刷測試，收集沖刷下的土量。收集盒中的土放置在烘箱烘干24 h，得到其質(zhì)量為m2，土樣的抗沖刷率R =（m1- m2）/（m1-m0 ）。土樣的抗沖刷率越小，則沖刷越嚴重，抗沖刷能力越弱。此試樣模擬降雨的強度為2.8 L?min-1， 降雨時間為30 min。

2.2.3 試驗結(jié)果與分析

試樣在不同含量（0%、5%、10%、20%和30%）的高分子穩(wěn)定劑稀釋液作用下，測試所得的抗沖刷率分別為298%、788%、870%、945%和989%。高分子穩(wěn)定劑改性土試樣在模擬降雨條件下，表面土顆粒從試樣中分離出來的數(shù)量有明顯的降低。改性土的抗沖刷能力有了很大程度的提高，并隨著高分子穩(wěn)定劑含量的增加而不斷加強。未改性土試樣在經(jīng)過沖刷后，表面具有較為明顯的沖刷破壞現(xiàn)象，抗沖刷率只有298%，而改性土試樣沖刷后土體基本保持完整結(jié)構(gòu)，當高分子穩(wěn)定劑含量達到20%和30%時，試樣的抗沖刷率分別高達945%和989%，達到很好的抗沖刷效果。

2.3 植被生長試驗

2.3.1 試驗?zāi)康?/p>

觀察噴灑不同含量高分子穩(wěn)定劑對土體結(jié)構(gòu)影響和表面破壞情況及對植被生長的影響。

2.3.2 試驗內(nèi)容

為了了解高分子穩(wěn)定劑對植被生長的影響，通過植被的種子發(fā)芽和生長對比情況進行評價。本試驗選用的植被為百喜草，先將草種撒在裝有土樣的土樣盒（16 cm×16 cm×3 cm）中，在其表面噴灑水及含量為5%、10%、20%、30%的高分子穩(wěn)定劑稀釋液，放置于人工模擬氣候箱中進行養(yǎng)護，氣候箱的溫度設(shè)置為28 ℃，觀察草種的發(fā)芽和生長情況以及土樣表面土顆粒的破壞情況。

2.3.3 試驗結(jié)果與分析

從高分子穩(wěn)定劑對植被生長的影響結(jié)果（表2）可知，高分子穩(wěn)定劑對植被生長無任何不良影響。高分子穩(wěn)定劑改性土中的草種生長和發(fā)育均較好，其中高分子穩(wěn)定劑含量為30%的土樣中草種發(fā)芽提前一天，且發(fā)芽率高。改性土表面土顆粒結(jié)構(gòu)完整性好，產(chǎn)生的裂隙量也明顯減少。此結(jié)果主要是由于高分子穩(wěn)定劑改性后的土顆粒水穩(wěn)定性得到較大程度的提高，土體結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)（如孔隙度、通氣性、透水性等）得到明顯改善，為植被提供了良好的生長環(huán)境，促進了植被生長。

3 生態(tài)護坡機理分析

高分子穩(wěn)定劑生態(tài)護坡的機理見圖2。高分子穩(wěn)定劑噴灑到土質(zhì)坡面后，高分子鏈上的內(nèi)部高分子長鏈逐漸展開，高分子鏈上的親水基團醋酸基（-OOCCH3）、羧基（-COOH）和羥基（-OH）通過氫鍵及陽離子交換作用與土顆粒形成緊密的連接結(jié)構(gòu)（圖3）。而主鏈上具有疏水性的C―C長鏈通過擴散、滲透和纏繞在土顆粒表面及空隙內(nèi)形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，增強土顆粒間的連接，最終在坡面形成一定厚度的彈性網(wǎng)狀膜土體結(jié)構(gòu)（圖4）。在護坡的植被還沒有生長前，通過高分子穩(wěn)定劑的化學(xué)、物理和網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)的作用，可以在根本上增強土體強度，提高邊坡抗沖刷性，防止在坡面產(chǎn)生大量的沖溝及水土流失，還可以提高土體的保溫性和透氣性，有利于植被的生長和發(fā)育，減緩表面徑流和雨水的沖刷。而根系發(fā)達的植物根系力學(xué)效應(yīng)可視為三維加筋纖維分布，通過水平根系的加筋作用和垂直根系的黏結(jié)型錨桿加固作用來提高坡面土體的附加“內(nèi)聚力”和承載能力，從而在高分子穩(wěn)定劑和植被的共同作用下達到良好的生態(tài)護坡效果。

邊坡表層土在高分子穩(wěn)定劑所形成的膜結(jié)構(gòu)作用下，土顆粒表層結(jié)合水的變化速度大幅度降低。在降雨時，土顆粒表層結(jié)合水緩慢地吸收增加，在干燥條件下，減少的速度也十分緩慢，同時高分子鏈上的親水基團也具有較強的保水性，這樣在一定條件下可以較好地調(diào)節(jié)邊坡表層土的含水率，促進植被生長，同時防止土體表面開裂。

4 工程實例

為了進一步了解高分子穩(wěn)定劑的生態(tài)護坡效果，筆者進行了現(xiàn)場試驗研究。試驗場地選擇在江蘇省南京市浦口區(qū)，試驗段土質(zhì)為弱―中等脹縮性下蜀土， 在坡面未處理前， 坡面沖刷十分嚴重， 植被無法生長（圖5）。

針對本試驗坡段的土質(zhì)特點及氣候因素，結(jié)合綠化效果及護坡效果，本次現(xiàn)場試驗選用了百喜草、狗牙根和白三葉等3種植物，并按等份均勻混合。這3種植物對生長環(huán)境要求較低，根系發(fā)達，是極好的水土保持植物品種，非常適于邊坡防護工程，可以起到較好的生態(tài)護坡作用。

4.1 施工程序

（1）坡面整平階段：在道路施工過程中，由于路塹邊坡多為機械開挖，往往造成坡面平整度較低，出現(xiàn)低洼不平，造成邊坡整體視覺及感觀上的不足，也給施工帶來很多不便。因此，對坡面必須要進行人工整平。

（2）施肥播種階段：為了使綠化植被能有更好的生長環(huán)境，施以有機肥及其他復(fù)合肥料，同時播撒用于邊坡綠化的草種。如果有合適的噴播機械，這一階段的工作可合并到高分子穩(wěn)定劑噴灑階段，即將肥料和草籽與高分子穩(wěn)定劑混合后一起噴灑到坡面上。

（3）高分子穩(wěn)定劑稀釋階段：高分子穩(wěn)定劑黏度較大，在使用過程中一般都要將其稀釋到一定含量后再噴灑，本次試驗稀釋含量為20%。

（4）高分子穩(wěn)定劑噴灑階段：將高分子穩(wěn)定劑稀釋液按一定單位面積噴灑量均勻噴灑在撒過草種及肥料的邊坡表面，噴灑采用的方式為高壓機泵噴灑。如果具備有種籽、肥料和高分子穩(wěn)定劑混噴的機械泵，則施肥播種階段可省略。

（5）邊坡養(yǎng)護階段：由于種子發(fā)芽需要一定的溫度、水分和陽光等自然環(huán)境，所以在種子發(fā)芽和生長過程中，要定期對邊坡進行灑水養(yǎng)護。

（6）生態(tài)護坡效果評估階段：對現(xiàn)場試驗坡段的抗沖刷性、坡面破壞程度、植被生長情況等定期觀察，對護坡效果進行綜合評價[27]。

4.2 生態(tài)護坡效果分析

試驗段施工期為4月下旬，白天氣溫為18 ℃～30 ℃，噴灑施工期間天氣晴朗，有利于高分子穩(wěn)定劑在坡面成膜，滿足高分子穩(wěn)定劑的施工天氣要求。為了更好地對比高分子穩(wěn)定劑的護坡效果，試驗過程中留了小面積沒有噴灑穩(wěn)定劑的坡面進行效果對比。施工后，定期對試驗段邊坡進行現(xiàn)場評估。從現(xiàn)場試驗區(qū)的植被發(fā)育和坡面情況可知，施工45 d以后，經(jīng)過幾次暴雨的沖刷，高分子穩(wěn)定劑噴灑后的坡面基本上沒有被沖刷的跡象，坡面植被生長良好，而比對坡面有了較為明顯的沖溝，植被破壞較為嚴重。120 d以后，經(jīng)過炎熱的夏季和雨水的沖刷，改良后的坡面（圖6）已被植被完全覆蓋，得到充分的保護；而對比坡面（圖7）沖刷嚴重，溝痕變寬變深，水土流失十分嚴重，仍無植被發(fā)育。從上述現(xiàn)場護坡效果可以得出，高分子穩(wěn)定劑可以提高土體的抗沖刷性，具有較好的生態(tài)護坡效果。

5 結(jié) 語

（1）自主研制的高分子穩(wěn)定劑可以在較大程度上提高土體的強度和抗沖刷性，同時可以促進植被的生長。

（2）高分子穩(wěn)定劑生態(tài)護坡機理是通過包裹土質(zhì)邊坡坡面的土顆粒形成網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)，提高土體的強度和抗沖刷性等性能，給坡面植被提供良好的生長環(huán)境，從而達到生態(tài)護坡的效果。

（3）工程實例進一步驗證了高分子穩(wěn)定劑應(yīng)用于土質(zhì)邊坡生態(tài)護坡的可行性，為土質(zhì)邊坡坡面治理提供了一條有效的解決途徑。

參考文獻：

References：

[1] 羅 斌，胡厚田，盧才金，等.清連公路沿線坡面沖刷研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2000，11（1）：66-70.

LUO Bin，HU Hou-tian，LU Cai-jin，et al.A Study on Slope Surface Erosion Along Qing-Lian Expressway[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2000，11（1）：66-70.

[2] 李景保，梁成軍，蔡松柏.論土壤侵蝕對山地致災(zāi)因子鏈的復(fù)合效應(yīng)：以湖南四水流域中上游地區(qū)為例[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2002，11（4）：101-105.

LI Jing-bao，LIANG Cheng-jun，CAI pound Effect of Soil Erosion on Mountain Hazard Chain：Taking Middle and Upper Drainage Area of Sishui in Hunan Province as an Example[J].Journal of Natural Disasters，2002，11（4）：101-105.

[3] 李 萍，張 波，李同錄.黃土高原邊坡特征與破壞規(guī)律的分區(qū)研究[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2012，34（3）：89-98.

LI Ping，ZHANG Bo，LI Tong-lu.Study on Regionalization for Characteristic and Destruction Rule of Slope in Loess Plateau[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2012，34（3）：89-98.

[4] 龔士良.上海地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估關(guān)鍵技術(shù)問題研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2007，18（3）：92-96.

GONG Shi-liang.Key Technological Problems of Geological Disaster Risk Assessment in Shanghai[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2007，18（3）：92-96.

[5] 鄧通發(fā)，桂 勇，羅嗣海，等.降雨條件下花崗巖殘坡積土路塹邊坡穩(wěn)定性研究[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2012，34（4）：88-94.

DENG Tong-fa，GUI Yong，LUO Si-hai，et al.Study on Slope Stability of Granite Residual Soil Cutting Excavation with Rainfall[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2012，34（4）：88-94.

[6] 白建光，許 強，湯明高，等.三峽水庫塌岸影響因素的物理模擬研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2007，18（1）：90-94.

BAI Jian-guang，XU Qiang，TANG Ming-gao，et al.Study on Influence Factors of Bank Collapse in the Three Gorges Reservoir with Physical Modelling[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2007，18（1）：90-94.

[7] 張江偉，李小軍，遲明杰，等.滑坡災(zāi)害的成因機制及其特征分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2015，24（6）：42-49.

ZHANG Jiang-wei，LI Xiao-jun，CHI Ming-jie，et al.Analysis of Formation Mechanism and Characteristics[J].Journal of Natural Disasters，2015，24（6）：42-49.

[8] 范立民，李 勇，寧奎斌，等.黃土溝壑區(qū)小型滑坡致大災(zāi)及其機理[J].災(zāi)害學(xué)，2015，30（3）：67-70.

FAN Li-min，LI Yong，NING Kui-bin，et al.Small Landslide and Disaster-causing Mechanism in Gully Loess Area[J].Journal of Catastrophology，2015，30（3）：67-70.

[9] 吳 凱，倪萬魁，武 鵬.寧夏隆德縣坡面型泥石流形成機理分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2016，27（1）：50-61.

WU Kai，NI Wan-kui，WU Peng.Analysis on the Formation Mechanism of Debris Flow on Slope in Longde County of Ningxia[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2016，27（1）：50-61.

[10] 莊建琦，彭建兵，李同錄，等.“9?17”灞橋災(zāi)難性黃土滑坡形成因素與運動模擬[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2014，23（4）：747-754.

ZHUANG Jian-qi，PENG Jian-bing，LI Tong-lu，et al.Triggerred Factores and Motion Simulation of “9?17” Baqiao Catastrophic Landslide[J].Journal of Engineering Geology，2014，23（4）：747-754.

[11] 顧成壯，胡卸文，方 力，等.四川漢源二蠻山高速滑坡-碎屑流基本特征及地質(zhì)演化[J].山地學(xué)報，2014，32（5）：568-578.

GU Cheng-zhuang，HU Xie-wen，F(xiàn)ANG Li，et al.Basic Characteristics and Evolution History of Ermanshan High-speed Slide-debris Flow in Hanyuan，Sichuan[J].Mountain Research，2014，32（5）：568-578.

[12] 田述軍，孔紀名，陳澤富.基于公路功能的邊坡災(zāi)害易損性評價[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2013，35（3）：119-126.

TIAN Shu-jun，KONG Ji-ming，CHEN Ze-fu.Vulnerability Assessment of Slope Hazard Based on Function of Highway[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2013，35（3）：119-126.

[13] 唐朝生，施 斌.干濕循環(huán)過程中膨脹土的脹縮變形特征[J].巖土工程學(xué)報，2011，33（9）：1376-1384.

TANG Chao-sheng，SHI Bin.Swelling and Shrinkage Behaviour of Expansive Soil During Wetting-drying Cycles[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2011，33（9）：1376-1384.

[14] 袁從華，周 健，楊明亮.高速公路膨脹土邊坡整治[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2007，26（增1）：3073-3078.

YUAN Cong-hua，ZHOU Jian，YANG Ming-liang.Treatment of Expansive Soil Slopes Beside Highways[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26（S1）：3073-3078.

[15] 耿靈生，鞏向鋒.新型砌塊水土保持系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2003，14（4）：98-99，104.

GENG Ling-sheng，GONG Xiang-feng.Application Study on Interlocking Concrete Block in the Soil and Water Conservation System[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2003，14（4）：98-99，104.

[16] 陰 可，岳中琦，李焯芬.人工邊坡綠化種植技術(shù)及其在香港的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2003，14（4）：75-80.

YIN Ke，YUE Zhong-qi，LI Zhuo-fen.Principles and Practice of Man-made Slope Vegetation in Hong Kong[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2003，14（4）：75-80.

[17] 馮建剛，許 英，周效國.一種分析小樁距抗滑樁加固邊坡穩(wěn)定的新方法[J].巖土工程學(xué)報，2010，32（12）：1942-1945.

FENG Jian-gang，XU Ying，ZHOU Xiao-guo.New Method for Stability Slopes Reinforced by Anti-slide Piles with Small Spacing[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2010，32（12）：1942-1945.

[18] BAE S，INYANG H I，DE BRITO GALVAO T C ，et al.Soil Desiccation Rate Integration into Empirical Dust Emission Models for Polymer Suppressant Evaluation[J].Journal of Hazardous Materials，2006，132（1）：111-117.

[19] INYANG H I，BAE S，MBAMALU G，et al.Aqueous Polymer Effects on Volumetric Swelling of Na-montmorillonite[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2007，19（1）：84-90.

[20] DANIELS J L，INYANG H I.Contaminant Barrier Material Textural Response to Interaction with Aqueous Polymers[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2004，16（3）：265-275.

[21] IYENGAR S R，MASAD E，RODRIGUEZ A K，et al.Pavement Subgrade Stabilization Using Polymers：Characterization and Performance[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2012，25（4）：472-483.

[22] ATES A.The Effect of Polymer-cement Stabilization on the Unconfined Compressive Strength of Liquefiable Soils[J].International Journal of Polymer Science，2013，2013：356214.

[23] LIU J，SHI B，JIANG H T，et al.Improvement of Water-stability of Clay Aggregates Admixed with Aqueous Polymer Soil Stabilizers[J].Catena，2009，77（3）：175-179.

[24] LIU J，SHI B，LU Y，et al.Effectiveness of a New Organic Polymer Sand-fixing Agent on Sand Fixation[J].Environmental Earth Sciences，2012，65（3）：589-595.

[25] 施 斌，劉 瑾，黃 河，等.STW型生態(tài)土壤穩(wěn)定劑研發(fā)與基本性能[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2008，16（增1）：262-266.

SHI Bin，LIU Jin，HUANG He，et al.A Study on Development and Basic Properties of STW Ecotypic Soil Stabilizer[J].Journal of Engineering Geology，2008，16（S1）：262-266.

[26] 劉 瑾，施 斌，顧 凱，等.聚氨酯型固沙劑改性土室內(nèi)試驗研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報，2013，33（1）：29-34.

LIU Jin，SHI Bin，GU Kai，et al.Laboratory Study on Soil Modified by Polyurethane Sand-fixing Agents[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering，2013，33（1）：29-34.

篇8

關(guān)鍵詞：建筑工程；施工管理；防水技術(shù)

中圖分類號：TU893文獻標識碼：A

一、簡述建筑工程防水施工技術(shù)

建筑防水技術(shù)是一種來保證建筑結(jié)構(gòu)不受水侵蝕的特殊技術(shù)，它在建筑施工中起著舉足輕重的作用。防水工程的質(zhì)量直接影響建筑物的使用壽命，根據(jù)不同來源水的影響，防水工程主要有三部分：第一、排除雨水的影響，防水施工需要防護好建筑外墻和屋面；第二、克服建筑物內(nèi)部水源的影響，防水施工需要做好建筑衛(wèi)生間地面的工作；第三、擺脫地下水對建筑物的影響，防水施工需要做好建筑基礎(chǔ)與地下室防護工作?！?】

二、防水材料的分類及特點

防水工程的質(zhì)量，不僅受到施工技術(shù)的影響，而且與防水材料的質(zhì)量也有很大的關(guān)系。防水材料的正確選擇，要對防水部位的綜合分析，分析內(nèi)容包括氣象條件、水位高低、對施工現(xiàn)場的需要等因素。通常情況下，建筑防水材料根據(jù)組成成分，一般分為三類，其性質(zhì)和施工要求具體分析如下【2】：

1）剛性防水材料。它主要指的是防水混凝土結(jié)構(gòu)，不僅能夠用來作為建設(shè)項目，還具有其防水功能。基于此剛性防水材料常用于地下室以及建筑物防水施工。防水混凝土的密實度越大，對與防水的效果就越明顯。剛性防水材料的防水工程，我們必須首先對模板的形狀進行設(shè)置，且材料配比一定是適當?shù)?；其次，在防水材料施工前要驗其可行性，以及對施工方案的實用性和可靠性，驗證完成后方可進行隨后的建設(shè)。

2）卷材防水材料。其主要成分是瀝青、纖維以及膠體物質(zhì)。按照一定的比例，將這些材料加熱、混合并用做以防水材料的卷裝。防水施工防水材料的施工，應(yīng)先清潔臉部，然后把材料加熱到很高的溫度，它與施工縫緊密結(jié)合，不留任何縫隙可以壓縮。在中國當前最具代表性的卷材防水材料應(yīng)是瀝青紙，因為它具有柔韌性好，價格低，施工簡便等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于我國屋面防水施工建設(shè)【3】。 3）聚合物復(fù)合材料。它是近年來興起的，是最具代表性的防水涂料。合成高分子材料是由合成橡膠，合成樹脂為主要成膜物質(zhì)，然后將防水涂料作為輔助材料進行制備。然而，有機溶劑的聚合物包含多，若施工不得當?shù)脑?，很容易造成對周圍環(huán)境的污染。因此，防水施工中應(yīng)用合成高分子材料，一定要對施工技術(shù)加強注意。

現(xiàn)如今新型建筑防水材料主要是由合成高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材以及防水涂料、防水密封材料、堵漏材料、剛性防水材料等組成的。

1）高聚物改性瀝青防水卷材

高聚物改性瀝青防水卷材系以高聚物改性的瀝青為涂蓋材料，以玻纖氈、黃麻布、聚酯氈為胎體所制成的卷材，它不僅克服了普通瀝青油氈的不足，還具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性能，是我國今后大力發(fā)展和推廣的防水卷材之一。

2）合成高分子防水卷材

以合成橡膠、合成樹脂或兩者的共混體為基料，加入適當化學(xué)助劑和填充料等經(jīng)過塑煉混煉、壓延或擠出成型、硫化、定型等工序加工而成即是合成高分子防水卷材。該卷材具有多種優(yōu)點：抗拉強度高，斷裂伸長率大，抗撕裂強度高，耐熱、耐低溫性能好以及耐腐蝕、耐老化、可冷施工等，它是高檔次防水卷材，這也是我國今后要大力發(fā)展的新型防水材料。

三、建筑工程重點部位的防水施工措施

（一）屋面的防水施工

1）分格縫。分格縫在支撐屋頂板處，結(jié)合屋面轉(zhuǎn)折處，防水層與突出屋面連接處設(shè)置，并要對齊屋面接縫，對于因溫度效應(yīng)以及砼干縮結(jié)構(gòu)變形等因素引起的防水層開裂，要使其到分界縫集中，以避免板的表面發(fā)生開裂。分格縫間距不應(yīng)該設(shè)置的太大，當超過6米的時候，最好有一個在中央的“V”型分格縫，縫的深度應(yīng)貫穿防水層的整個厚度。

2）屋面找平層

屋頂結(jié)構(gòu)找坡與建筑找坡相結(jié)合時，根據(jù)3%結(jié)構(gòu)找坡，然后在1:6水泥礦渣水泥的膨脹混凝土或石結(jié)構(gòu)找坡層，然后用1:2.5厚水泥砂漿做為找平層，建筑找坡，必須將流動方向，泛水坡度找出來，在最高點與線的矯直，且泄水口的厚度應(yīng)不小于30mm。澆砌的時候，必須使用尺方滾和滾筒，壓力趕動，壓實。

3）屋面隔離層

因地制宜進行建設(shè)，不斷學(xué)習(xí)，第二層的防水層表面在找平層和剛性層之間，具有隔離層的效果，使其不受到日曬雨淋，既防止凝膠老化反應(yīng)，還能具有良好的防水效果。

（二）地下建筑防水施工

1）后澆帶施工

外墻施工防水的關(guān)鍵就是外墻后澆帶施工，倘若施工不得當，將會嚴重影響到外墻防水質(zhì)量。在后澆帶部位可用鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，并在蓋板上進行防水加工，以便形成一個完整的防水層。

2）變形縫施工

為避免止水局部粘結(jié)不牢施工中常采取以下措施：

（1）按圖紙要求購買止水帶應(yīng)選擇長度符合地板加側(cè)墻板長度。

（2）在施工止水帶模板等工藝過程中，要注意密封條不受到任何金屬等硬物損壞。

（3）在澆筑混凝土的時候，應(yīng)在止水帶下層混凝土振搗密實，并避免止水帶向上翹；從止水帶兩側(cè)對稱振搗墻板混凝土梁，并確保止水帶沒有發(fā)生移動，使止水帶一直保持中間位置。

（4）為了使施工更加方便。變形縫材料包裝宜采用瀝青浸泡過的木絲板或者聚苯乙烯泡沫塑料板。

3) 地下室的外墻施工

(1)地下室外墻施工的對象是一般混凝土墻,混凝土墻模板用對拉螺栓進行定位,使用對拉螺栓不當也可以形成泄漏通道【4】。

(2)為了確保質(zhì)量主要進行以下施工:

a.混合水泥的比例嚴格按照混合設(shè)計，振搗嚴格按照規(guī)定。

b.防水混凝土底板最好進行連續(xù)澆筑，不能留施工縫、當?shù)装搴蛪w之間一定要留施工縫的時候，盡可能留在墻體且高于底板200mm以上的地方，與此同時，采用企口施工縫，將其與變形縫統(tǒng)一起來，或者是采用鋼板、橡膠止水帶等防水措施進行施工。

c.拆除模板后, 在對拉螺栓周圍的混凝土上鑿一個直徑50毫米,20毫米的小坑,然后沿著混凝土根切斷螺栓,以l:2水泥砂漿對小坑進行修補,外刷防水瀝青,再抹水泥砂漿【5】。

4）地下室防水施工

通常地下室地板柔性防水層使用外防止內(nèi)粘貼的方法,主要是將防水涂料刷或防水粘貼在底部板墊上,并將結(jié)構(gòu)混凝土直接澆筑在防水層上。

5）防水混凝土的拆模時間和質(zhì)量維護應(yīng)該根據(jù)模具固化時間進行適當延長,養(yǎng)護時間一般多于14天。

（三)衛(wèi)生間浴室地板防水施工

1)民用建筑里,衛(wèi)生間防水工作尤為重要

在衛(wèi)生間門檻處設(shè)置混凝土門檻,總高度控制在約75毫米,寬度和墻的寬度一致，以便更好地進行地板采暖施工。將防水與做好的門檻進行搭接，并使之與防水層形成一個封閉的系統(tǒng)。另外，還應(yīng)該將浴室地面管道根防水處理好,做好管道的防水處理，避免管道發(fā)生破裂,隨后要將整個防水強化層做好。

2）浴室防水施工完成后,進行蓄水試驗【6】

衛(wèi)生間防水完工以后,管道可能會發(fā)生泄漏,其原因主要是整個地板和墻壁松動,煙通道下沉、防水層被撕裂等等。對于這類現(xiàn)象，我們要盡可能避免。因此,在施工過程中,應(yīng)小心操作相關(guān)程序,嚴格遵循技術(shù)標準和施工規(guī)范進行施工。防水層施工后,還要進行蓄水試驗,水深必須高于標準的20毫米,24小時無滲漏方能認定為合格。如果有泄漏現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)找出問題部分，進行修復(fù),假如嚴重的泄漏,防水工作必須返工重做。返工完畢后,然后第二次蓄水試驗,24小時無滲漏才視為最終合格,然后填寫蓄水檢驗報告【7】。兩個水測試,驗收合格,但泄漏的現(xiàn)象仍使用過程中被發(fā)現(xiàn),其主要原因可能是衛(wèi)生器具排水管插座未能緊密相連且沒有及時密封,或衛(wèi)生器具安裝時固定螺釘穿透防水層且未能及時補救等,由此可見,衛(wèi)生間防水隱患存在于施工、生產(chǎn)、生活的各個環(huán)節(jié)，我們應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)，早處理。

四、結(jié)束語

簡單來講，在整個建筑工程中，合格的防水施工至關(guān)重要。由于其具有隱蔽性高的特點，若施工不得當，不單會增加施工成本，也會影響建筑物的正常使用，甚至?xí)o人民的生命財產(chǎn)安全造成威脅。所以說，必須加強建筑防水的施工管理，努力完善管理體系，切實提高施工人員的責任心及業(yè)務(wù)素質(zhì)，保證使用功能及建筑壽命，從而滿足業(yè)主日益增長的物質(zhì)需求，促進社會和諧。

參考文獻：

[1]地下工程防水技術(shù)規(guī)范[M].中國計劃出版社,2009.

[2]李國華.淺談APP防水卷材屋面防水的施工技術(shù)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟， 2009（17）

[3]曹義華.高層建筑地下室防水施工技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究.2012（3）.

[4]劉慶喜，孫社軒.建筑工程防水施工研究[J].世界家苑.2011（7）.

[5]曹軍民.用建筑工程屋面滲漏事故及控制[J].建設(shè)科技.2011（13）.

篇9

關(guān)鍵詞：大采高 動壓 注漿加固

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0074-02

大采高技術(shù)開采效率高、產(chǎn)量高、技術(shù)經(jīng)濟效益好，已經(jīng)成為厚煤層開采的主要發(fā)展方向，但晉煤集團3#煤瓦斯含量高，大采高工作面瓦斯涌出量大，尤其是上隅角瓦斯治理難度大，一般采用外錯尾巷布置，形成U+L型通風解決，但是必然就面臨煤柱損失和復(fù)用巷道的加固問題。晉煤集團長平煤礦3#煤層厚度近6.0 m，煤層裂隙發(fā)育，強度角度，順槽巷道高度為全煤厚，寬度約5.5 m，斷面較大，在大采高強烈采動作用下，雖留設(shè)64 m煤柱，但是復(fù)用巷道仍然維護困難，很難滿足接替工作忙的開采需要，造成了煤柱的大量損失。為了解決煤柱損失問題，提高盤區(qū)回采率，在長平公司4313大采高工作面實驗35 m凈煤柱，配合高性能無機注漿加固材料進行工程實驗。

1 工程概況

4313大采高工作面四盤區(qū)大采高工作面，東部為一盤區(qū)采空區(qū)，西部為4303工作面采空區(qū)，北部為Ⅲ4315綜采工作面（尚未布置），南部為Ⅲ4311綜采工作面采空區(qū)。工作面為走向長1200 m，傾斜長220.70 m（幫―幫），煤層總厚度為5.90 m（其中煤厚 5.59m，泥巖夾層厚度0.31 m），煤層傾角1～12°，平均傾角6°。工作面布置三條順槽，如圖1所示，采用“兩進一回”通風方式，其中43131巷和43133巷為進風巷，43132巷為回風巷，43132與43131巷間煤柱尺寸為35 m，工作面開采后需保留作為接替工作面4315大采高工作面的進風順槽。

2 注漿加固方案

2.1 新型無機注漿加固材料

大采高工作面采動影響巷道，在超前支承壓力和側(cè)向支承壓力的作用下，圍巖破碎較為嚴重，裂隙發(fā)育，致使注漿過程中面臨的不是漿液滲透性差、擴散半徑小等問題，主要是漏漿問題，尤其是工作面順槽巷道，表面無噴漿保護，注漿過程中極易漏漿，主要通道主要是錨桿、錨索孔、瓦斯抽放孔，以及巷道淺層破碎區(qū)與表面貫通裂隙。大量的工程實驗表面，采用普通水泥漿單孔注漿量一般不超過50 kg，主要問題是漏漿時很難堵漏，只能中止注漿。而聚氨酯類高分子注漿材料凝固速度快，且具備發(fā)泡性，在注漿過程中通過間歇注漿方法，能夠通過漿液堵住漏漿通道，因此注漿量很大，部分破碎區(qū)域單孔注漿量甚至達到了10幾噸；但是高分子注漿材料價格昂貴，且存在有毒、腐蝕，易自燃等安全隱患。因此，開發(fā)快凝、高強、滲透性好的新型無機注漿材料，以解決破碎圍巖注漿問題，就顯得尤為必要。

晉煤集團技術(shù)研究院聯(lián)合國內(nèi)知名科研院校，經(jīng)過3年多的努力，研發(fā)出了無機雙液注漿材料―聯(lián)邦加固材料，該新型無機注漿材料為雙液注漿材料，分為A料和B料，均為水化材料，在現(xiàn)場施工時一般按照0.8～1.5∶1的水灰比加水攪拌制漿，兩種漿液在混合前，6 h時內(nèi)不凝固、不泌水、不沉淀，混合后失去流動性時間為3～5 min完全固化時間為5～10 min，1～8小時的強度能達到8～25 MPa以上。在注漿過程中配合正確的注漿工藝和封孔方法，能夠很好地解決漏漿問題，注漿壓力能夠達到設(shè)計值，擴散范圍可達到3～5 m，能夠起到較好的加固效果。

2.2 鉆孔布置及注漿錨桿

長平公司4313大采高工作面43132巷注漿鉆孔布置如圖2所示。鉆孔排拒3 m，每排4個鉆孔（南北幫各兩個）注漿鉆孔深度8 m，孔徑42 mm，上排鉆孔距離頂板1.5 m，下排鉆孔距離底板1.5 m。

注漿錨桿總長6 m，由3段2 m長的4分鋼管，通過4分直接連接而成。最外部的一根錨桿上設(shè)置封孔段，在距離錨桿一端1 m處纏繞鐵絲，鐵絲段長度為0.6 m。使用時在鐵絲范圍內(nèi)纏繞棉紗（纏繞不同位置可控制封孔段長度，目前使用封孔長度為1 m），在端頭0.2 m處也纏上棉紗，錨桿出露煤壁0.1 m。

2.3 注漿壓力

注漿壓力也是影響注漿效果的關(guān)鍵參數(shù)，一般情況下注漿壓力6～8 MPa，圍巖破碎，漏漿嚴重時可適當減低注漿壓力，可調(diào)整為4～6 MPa。

2.4 注漿量

注漿原則上需一直注至壓力上限為止，如果注漿時間過長，注漿量過大，應(yīng)檢查是否存在漏漿通道，尤其要防止?jié){液漏入瓦斯抽放管路，注漿結(jié)束時應(yīng)穩(wěn)壓至8 MPa。

3 注漿加固效果分析

3.1 注漿量統(tǒng)計情況

在同等條件下，單孔注漿量對圍巖加固效果起著決定性作用，在43132巷297 m加固范圍內(nèi)，共施工360個孔，累計注干粉料約70 t，漿料約130 t（水灰比0.8～0.9∶1），平均每孔注干粉料約195 kg，漿料約360 kg，平均每米注漿干粉料約236 kg，漿料約437 kg，具體情況如表1所示。

從注漿量統(tǒng)計結(jié)果來看，滯后工作面20 m，超前工作面20 m范圍內(nèi)注漿量較大，單孔約0.925 t漿料，斷層構(gòu)造區(qū)和大型硐室附近注漿量較大，單孔最大近3 t。從這個結(jié)果來看，新型無機注漿材料較好的解決了破碎圍巖漏漿問題，注漿量較普通水泥漿有極大提高，可注性可與高分子材料相媲美，但成本可節(jié)約95%以上。

3.2 巷道變形監(jiān)測與分析

為了評價43132巷新型無機注漿材料加固效果，在實驗范圍內(nèi)布置了5個測點，采用十字布線法，在工作面開采過程中監(jiān)測每個測點的兩幫移近量和頂?shù)装逡平俊y點編號為1～5#，分別距離切眼-21 m（切眼后方21 m）、6 m、36 m、66 m、96 m。

截止目前為止，長平礦4313工作面已經(jīng)推進約160 m，各測點的兩幫移近量觀測如圖3所示，圖示橫坐標為測點距工作面的距離，正值代表測點滯后工作面，負值表示工作面超前工作面。圖示可以看出，1～4#測點變形已經(jīng)基本穩(wěn)定，1#測點已經(jīng)滯后工作面143.4 m，兩幫移近量累計為40 mm，2#測點已經(jīng)滯后工作面116.4，兩幫移近量累計為130 mm，3#測點已經(jīng)滯后工作面86.4，兩幫移近量累計為101 mm，4#測點已經(jīng)滯后工作面56.4，兩幫移近量累計為217 mm，5#測點已經(jīng)滯后工作面26.4，兩幫移近量累計為77 mm。

巷道各觀測斷面頂?shù)装逡平坑^測曲線如圖4所示，可以看出各個測點頂?shù)装遄冃我鸦痉€(wěn)定，4#測點頂?shù)装逡平孔畲?，達到466 mm，主要是由于4#監(jiān)測斷面處底板混凝土路面開裂翹起，導(dǎo)致移近量較大，其余各測點頂?shù)装逡平课闯^200 mm，巷道變形是以底鼓為主，對巷道使用影響不大。

4 結(jié)論

晉煤集團長平煤礦3#煤層裂隙發(fā)育，強度較低，開采強度較大，采動影響程度較大，以往采用64 m大煤柱護巷，巷道變形仍然較為嚴重，難以滿足下一個工作面開采需要，4313工作面通過采用新型無機注漿材料，配合合理的注漿工藝和方法，起到了良好的加固效果，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

（1）減少煤柱29 m，直接多回收煤炭資源31.67萬t，創(chuàng)造經(jīng)濟價值約1.58億元，注漿材料成本僅為1180元/m，總投入約141.6萬元，而且本次試驗也證明煤柱有進一步減少的可能，產(chǎn)生的經(jīng)濟價值將更大。

（2）新型聯(lián)邦加固Ⅱ號較為適合破碎圍巖注漿加固，尤其是表面沒有噴漿巷道注漿，能夠很好地解決封孔、漏漿問題。

（3）巷道變形得到較好的控制，巷道兩幫及頂?shù)装鍩o明顯移近，局部有底鼓現(xiàn)象。最大變形量出現(xiàn)在4#測點，22天巷道兩幫累計移近212 mm，頂?shù)装謇塾嬕平?66 mm（主要由底鼓造成）。

參考文獻

[1] 錢鳴高.礦山壓力與巖層控制[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

篇10

關(guān)鍵詞：采空區(qū)；防滅火技術(shù)；煤層自燃

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.10.096

1工程概況

杭來灣煤礦3號煤屬特厚煤層，煤層厚度8.27m～10.66m，平均厚度為9.13m。煤層自燃傾向性等級為Ⅰ類，屬于容易自燃煤。采煤方法為傾斜分層大采高復(fù)合假頂綜合機械化采煤法，開采高度5.0m左右。30105上回采工作面采用傾向長壁采煤法，工作面采用后退式開采，工作面長度為299.5米，推進長度4310米。為了保證綜采工作面的安全生產(chǎn)，杜絕采空區(qū)自燃發(fā)火，結(jié)合我礦目前防滅火技術(shù)條件，決定在30105上綜采工作面采用以灌漿為主，以注氮氣和噴灑阻化劑為輔的綜合防滅火措施。

230105上回采工作面采空區(qū)綜合防滅火技術(shù)

2.1灌漿防滅火

（1）粉煤灰泥漿灌漿步距：根據(jù)我礦自燃發(fā)火期和綜采工作面推進速度確定粉煤灰泥漿灌漿步距定為180米一注。如遇特殊時期隨時進行注漿。

（2）粉煤灰泥漿灌漿生產(chǎn)工藝：①灌漿方法：采用采空區(qū)密閉墻預(yù)埋管隨采隨灌生產(chǎn)工藝，粉煤灰泥漿灌漿時水灰比為4∶1。②管路敷設(shè)：由地面注漿站使用DN159鋼管作為粉煤灰泥漿注漿管路，此管路布置路線為：回風斜井―回風大巷―30105工作面輔運順槽（回風順槽）―30105工作面采空區(qū)密閉墻。注漿連接軟管與采空區(qū)預(yù)埋注漿管相對應(yīng)，隨工作面推進不斷前移。③在工作面初次放頂前20米時，對采空區(qū)上、下隅角進行粉煤灰泥漿灌漿。以后每隔100米對采空區(qū)上、下隅角注漿一次。最后，在工作面停采時對采空區(qū)上、下隅角注漿一次。④當工作面上隅角出現(xiàn)自燃發(fā)火隱患時，在工作面內(nèi)每隔15道架向采空區(qū)打鉆，利用鉆孔向采空區(qū)進行粉煤灰泥漿灌漿，直至自燃發(fā)火隱患消失。⑤支架上方出現(xiàn)高溫點或明火時，向支架上方打鉆灌漿。工作面需連續(xù)停采三天以上時，對上、下隅角進行灌漿。

（3）灌漿量計算。

礦井日灌漿量計算公式為：

Q=∑ni=1QWi，其中QWi=GWh（δ+1）MρCHLN

式中：Q―礦井日灌漿量，m3/d；n―同時回采工作面?zhèn)€數(shù)，礦井移交時布置1個工作面，則n=1；Qwi―第i個工作面日灌漿量，m3/d；G―工作面日產(chǎn)煤量，24242t/d；W―沿工作面布置方向灌漿寬度，取250m；h―漿液覆蓋厚度，取0.25m；

δ―土水比，灌漿水土比確定為4；M―漿液制成率，0.9；ρc―煤的密度，1.32t/m3；H―工作面回采高度，取5m；L―工作面長度，300m；N―灌漿添加劑防滅火效率因子的數(shù)值，取206。經(jīng)過計算，Q=1671.6（m3/d）。

設(shè)計取Q=1675m3/d，則每小時灌漿量Q=1675m3/h。礦井日灌漿所需材料量為：

Qt=KtQδ+1

式中：Qt―日灌漿所需材料量，m3/d；Kt―日取灌漿材料系數(shù)，取1.1；經(jīng)過計算，Qt=368.5（m3/d）。

2.2采空區(qū)注氮夥爛鴰

2.2.1注氮量計算

（1）按產(chǎn)量計算。

按產(chǎn)量計算的實質(zhì)就是向采空區(qū)注入一定流量的氮氣，惰化每天采煤所形成的空間體積，使其氧化濃度降低到惰化指標所需要的注氮流量，可按下式計算：

Qn=A/（1440ρtη1η2）?（C1/C2-1）

式中：Qn―注氮流量，m3/min；A―年產(chǎn)量，綜采工作面為8.0Mt/a；t―年工作日，取330d；ρ―煤的容重，取1.32t/m3；η1―管路輸?shù)?，?.90；η2―注氮防火效率，取0.60；C1―采空區(qū)平均含氧量，取20.8%；C2―采空區(qū)防火惰化指標，按7%。經(jīng)過計算，Qn1≈2800m3/h。

（2）按瓦斯量計算。

Qn=QC/（1.0-C）

式中：Qn―注氮流量，m3/min；Q―工作面風量，取1500m3/min；C―工作面回風巷中的瓦斯?jié)舛?，?%。經(jīng)過計算，Qn1=912m3/h。

（3）按采空區(qū)氧化帶氧濃度計算。

Qn=（C1-C2）×QNCN+C2-1，

式中：Qn―注氮流量，m3/min；QV-采空區(qū)氧化帶的漏風量，取12m3/min；C1-采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧濃度；C2-注氮防火惰化指標，取7%；CN-注入氮氣中的氮氣濃度，取98.5%。經(jīng)過計算，Qn=654m3/h。

綜合上述計算，井下3號煤上分層綜采工作面注氮量Qn=2800m3/h。

2.2.2制氮設(shè)備選型

（1）設(shè)計依據(jù)。

礦井投產(chǎn)時，井下裝備1個綜采工作面，防滅火需要注氮量為2800m3/h，制氮機組工作地點標高約為+1020.00m。

（2）制氮設(shè)備選型。

計入輸?shù)苈仿鈸p失及海拔高度對制氮機組空氣壓縮機排氣量的影響等因素后，設(shè)計計算綜采工作

面所需制氮設(shè)備氮氣產(chǎn)量Q=3393.6m3/h?？紤]到本礦井實際條件，為減少輸送氮氣管路漏氣損失和管路沿程阻力損失，設(shè)計確定選用井下移動式碳分子篩變壓吸附制氮設(shè)備，并且為不增加井下供水量，節(jié)省制氮機組冷卻用水的供給和排出費用，冷卻方式選用風冷式。

根據(jù)計算所需制氮設(shè)備氮氣產(chǎn)量，選用4套DT-1000型井下移動式碳分子篩制氮機組，4套機組同時工作。每套制氮裝置的主要技術(shù)參數(shù)為：氮氣產(chǎn)量：1000Nm3/h；氮氣純度：≥98%；輸出壓力：0.6MPa可調(diào)；裝機功率：321kW；主電動機電壓：660V；冷卻方式：風冷。制氮設(shè)備放置于輔運大巷制氮硐室內(nèi)，通過輸?shù)苈穼⒌獨馑椭辆C采工作面。

（3）氮氣輸送管路。

氮氣輸送管路管徑按照其輸送距離最遠點壓力損失不超過0.1MPa計算確定，計算氮氣輸送管路內(nèi)徑185.79mm，氮氣輸送管路選用219煤礦井下用聚乙烯管，氮氣輸送管路沿綜采工作面運輸巷鋪設(shè)一趟，長度約4500m。

（4）采空區(qū)注氮方法。

井下注氮硐室注氮泵與順槽注氮管路連接，當工作面采過預(yù)埋管時，運行注氮機組，產(chǎn)生的高壓氮氣通過注氮管路向采空區(qū)注氮。注氮系統(tǒng)路線：制氮機―30105工作面輔運順槽―30105工作面采空區(qū)。

2.3使用阻化劑防滅火

采用化學(xué)物質(zhì)噴灑煤體表面是國內(nèi)外正在使用的一種防止煤炭自燃的方法，即采用無機鹽類化合物與水配制成溶液。對采空區(qū)遺煤進行噴灑形成一種很薄的膜，使煤體表面不能發(fā)生氧化；另一方面保持煤體的水分不至于散發(fā)，防止煤炭自燃。根據(jù)使用阻化劑進行防滅火的經(jīng)驗，采用Cacl2作為阻化劑，利用BH40阻化劑噴灑泵，通過管路在工作面每完成一個循環(huán)對采空區(qū)遺煤，工作面上、下隅角噴灑一次。

2.4加強采空區(qū)出口、聯(lián)巷的封閉，防止火災(zāi)事故

工作面聯(lián)巷的封閉方法，采用混凝土及磚墻砌筑，填充鵝卵石與高分子密閉堵水材料。內(nèi)墻為1000mm混凝土墻，外墻為1000mm磚墻，兩墻距離500mm，中間用鵝卵石及高分子材料充填，密閉墻掏槽要求與采區(qū)防火密閉一致，根據(jù)要求留出觀測孔、措施孔、反水管等。

3防滅火安全技術(shù)措施

（1）灌漿開通前即實行探放水，待水壓力充分釋放后再實施灌漿工作。

（2）注氮時對注氮管路進行檢查，注氮時必須檢查工作面及其回風巷中氧氣濃度，氧氣濃度不低于20%，否則采取措施進行處理。