混凝土固化（精选9篇）
混凝土固化 篇1
混凝土密封固化剂是一种碱性的无色透明的液体，具有无毒、无味、不燃、不挥发、对环境无害等特征的新型低碳环保地坪材料。主要成份是硅酸盐和无机型离子物质，它应用当今最先进技术催化剂配制而成。渗透方法是强碱性引起的反应通过混凝土的毛细管中传输，充盈催化渗入混凝土表层约5-8 mm，与混凝土中的活性钙金属离子及游离碱发生缩合反应生成交联结构的凝胶，由此大大提高了混凝土的表面硬度和强度，增加耐磨性，密实混凝土，有效抑制水、油和其它腐蚀性物质侵入的通道，从而得到一个无尘、致密的整体，从根本上减缓或者阻止混凝土腐蚀，改善混凝土的使用性能，延长混凝土的使用寿命。
其特点：1)安全环保：无色、无味、无毒、不燃、不含VOC，符合建筑工程室内环境污染控制规范。2)在抗划伤及抗压荷载方面，其耐磨性、硬度和密实度表现优良。3)防止灰尘：处理过的地面永久性不产生新的灰尘，并能有效阻止油污、水分渗透，表面污物易除，对地面返潮也有较好的阻断效果。4)价廉物美：与环氧树脂、水磨石、金刚砂等地坪相比，成本明显下降，且无需重复使用聚氨酯、蜡、丙烯酸经常进行维护。5)施工简单：施工工艺简便快捷，易干燥，具有无污染的特性。6)避免龟裂：混凝土表面不会出现发丝状裂纹，减轻碱化反应的物质。
该产品适用范围很广，比如工厂、停车场、百货超市、广场等以混凝土或水泥砂浆为基层的场所均可适用。
混凝土固化 篇2
在以往的工业地面设计常使用的地面材料为：混凝土地面、水泥砂浆地面、环氧地面、耐磨地面、水磨石地面等，在我们经过对以上地面使用1-3年后的调查，都出现不同程度的起尘、起砂、脱落的现象，以至于影响地面的正常使用。出现这些问题的主要原因为：施工质量和产品本身的使用寿命问题。
下面是我们对几个主要地面材料的性能的比较：
一、环氧地坪
环氧地坪技术是指在已经凝固好的水泥坪上覆涂环氧树脂涂料，覆涂厚度在1-5mm左右，形成一个密闭的有机物保护层。由于环氧树脂是有机物，所以这个保护层具有良好的耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀性等化学特性，且平坦无缝、易清洁、易维修保养，是现代工业广为使用的长效地坪材料，广泛用于医药、食品（无菌生产）和电子、化工（防静电）等行业。但是，有机物保护层有几个致命的弱点：
1、硬度与耐磨性：有机材料在物理性能上不可能与无机材料相媲美，最坚硬的树脂莫氏硬度为2-3。生产车间、停车库、制造业等场所由于重的移动荷载比较大且频繁使用如汽车、叉车、移动小推车等，因此环氧树脂地面也常常遭到严重划伤，引起起壳、脱落的现象。
2、使用寿命：有机材料都是高分子聚合物，这就是说在辐射、光照、温度等正常条件下，高分子链会发生断裂，这就是人们常说的老化！最好的环氧树脂材料（环氧自流平）使用寿命可达5-8年，一般的工业环氧地坪使用年限约为3年。
二、耐磨地坪
硬质地坪技术的是指：在用水泥或混凝土浇铸过程中掺入金刚砂或其它骨料，整体凝固而成。加硬层厚度在3-10mm左右。由于金刚砂等骨料硬度极高，所以硬质地坪的莫氏硬度为6-7，常见物质中基本没有什么东西能划伤其表面，所以硬质地坪坚硬、耐磨、平坦无缝，除了可以用作工业厂房地坪以外，还可以用于仓库、车库、广场等辅助设施地面。但是，采用这种技术生成的地面是用水泥作粘合剂粘合金刚砂而成，所以还具有水泥制品的特性----表面势必形成大量水分蒸发后遗留的毛细孔，这些微孔对地面效果造成两种负面影响：
1、对光线产生漫反射，使光泽度大大降低，如果不打蜡养护，就没有良好的视觉效果。
2、吸纳污水与粉尘，不利于创造洁净生产环境，不适宜在制药等行业应用。
3、随着时间的推移，水泥制品表面风化现象的发生，出现起尘、起砂的现象，一般使用寿命在5-8年，短的2-3年。
三、水磨石地坪
水磨石是一种水泥型人造石材，具有价格低廉，整体性能好、形状颜色可控等优点，因此广泛用作公共建筑、生产车间等的地面材料。但是，由于磨损与污渍浸润等原因，其表面很快风化、剥离、污染，失去应有的建筑工艺特征。养护水磨石地面的主要手段是每天清洗和打腊抛光，操作复杂且成本较高，从而造成水磨石表面粗糙和陈旧，使得水磨石只能作为低端产品使用，对于创造洁净工作环境显然是一个隐患。
四、混凝土密封固化剂硬地坪
混凝土密封固化剂是一种环保型的化工建材，它能弥补水泥制品地坪的缺陷。应用于混凝土地面、水泥地面、水磨石地面，使表面形成一个7-8mm的保护层，使用寿命在30年以上。混凝土密封固化剂硬地坪具有以下特点：
1、高亮度：可达90度光泽单位，超过环氧树脂，相当于大理石。
2、高硬度：莫氏硬度为8-9（钻石莫氏硬度为10）。
3、抗渗透：耐水耐油、耐弱酸碱，且平坦无缝、易清洁、易维修保养。
4、长寿命：使用年限达30年，提供20年的质量保证。这一保证是其它地坪无法达到的。
5、范围广：对旧地面作翻新，这是环氧地坪与耐磨地坪不可比拟的。
混凝土密封固化剂硬地坪地面设计对于在制造业和地下停车场中使用，是性价比最高的一种选择，这种产品的设计使用寿命在40-50年左右，在国外已有60年的历史。
您的地坪为什么需要施贝施贝处理
ａ为什么做了耐磨地坪还需要 施贝处理？
ｂ为什么做环氧树脂前需要用施贝处理？
ｃ为什么裸露的混凝土都会需要用施贝处理？
ａ：耐磨地坪使原有的混凝土表面硬度提高了，同时减少了灰尘，但是其实质还是高标号彩色水泥与不同级别的石英砂混合的产物，其本质还是水泥制品，它当然有水泥的制品的特征：游离态的Ca+ Mg+离子从毛细孔中不停析出造成灰尘的产生；由水化合作用在最后水的流失，导致产生了很多毛细孔，进而造成了不致密，因此其强度、耐磨度都有一个固定数值。而这一数值在某些场合并不能与日益繁重使用的叉车、铲车的钢轮或叉车头相提并论，因此通常在使用半年后的地坪，即使有打蜡维护，也难免刮伤并磨损，因此日复一日的磨损加剧导致地坪缺陷产生。施贝的使用，使毛细孔变密实，灰尘一次折出，下面的灰尘永久性封堵，由于密实的关系，使其毛细孔变密实，使其耐磨性及表面硬度增加2-3倍，足以抵抗任何磨擦因而变更硬化、耐磨而无尘。
ASTMG402显示：经处理样板28天对比增加47%强度随时间增长这一数据更会增加。
ｂ：环氧树脂底涂是一层酸性的胶，用于与地坪表层粘结。由于混凝土是碱性的，当有潮湿时碱性更强，所以十分容易造成粘性失效而脱壳。ASTMD3359显示施贝处理过的地坪与环氧结合力增加17%，这一方面是由于施贝与混凝土中的碱性成分发生化学反应，使碱性折出，而使表面变成中性，另一方面施贝使混凝土密实到一个不允许水分子通过的高密度实体，从而阻止水份的毛细作用而达到顶部，阻止环氧脱壳。同时，一个结构坚硬的实体本身能抵挡挤压从而使环氧树脂的寿命增长。并且由于密封作用，使用施贝处理的新地坪，7天后可上油漆或涂料，大大地缩短了工期。
ASTMG39显示：经施贝处理过的混凝土长每小时流量仅为0.088cc/小时。
混凝土固化 篇3
关键词：高性能混凝土,内部固化,耐久性
近年来,高性能混凝土由于其优越的机械和耐久性能[1]备受关注。高性能混凝土能显著降低维护成本和提高使用寿命。与普通混凝土相比,高性能混凝土能够适应各种恶劣环境,其已在海洋工程建设,高层建筑,桥面和桥墩,薄壁贝壳,机场路面等方面得到了广泛的应用。但是,高性能混凝土在早龄期容易开裂。为了减少高性能混凝土的自收缩和开裂,许多研究学者引入高性能混合预饱和轻骨料[2,3]。饱和轻骨料可以提供内部固化水,以抵消自干燥[4],因此这种方法被称为内部固化。
固化媒介的数量,类型,颗粒大小和饱和度对高性能混凝土的内部固化有相当大的影响[5,6,7]。此外,固化有效性取决于水泥浆体的渗透性,即水灰比。可见,水灰比是影响混凝土耐久性的主要因素。在目前高性能混凝土研究中,主要研究其吸附能力,透气性,抗氯离子渗透,强度,动态弹性模量和收缩率等性能。
1 试样制备及试验方法
1.1 原材料
水泥:采用海螺牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。集料:粗骨料采用2.5 mm～4.5 mm和4.5 mm～8.5 mm的碎石,吸水率控制在1.5 wt.%。细骨料采用普通中砂,吸水率控制在0.5 wt.%。轻骨料采用2.0 mm～4.0 mm宜昌页岩圆球形陶粒。
外加剂:萘系高效减水剂粉剂。
1.2 配合比设计
为了系统的研究内部固化对高性能混凝土耐久性影响,设计了不同水灰比的固化试样与普通试样,其具体配比如表1所示。
1.3 实验方法
1)输运性能。
吸附性能根据ASTM C1586- 05标准进行测试,其试样制成直径为200 mm,高80 mm的圆柱体。透气性的测定采用相同的试样,先在(30±2)℃密封条件下固化,然后分别在1 d,7 d和28 d龄期将试样暴露在70 ℃条件下干燥至恒重进行测试。将测完后的试样进行水浴,侧面和顶部密封,底部浸没在水下3 mm～5 mm。混凝土抗氯离子渗透性根据ASTM C1202-97标准进行测试。
2)自收缩测试。
浇筑成型尺寸为100 mm×100 mm×600 mm的棱柱体试样,在温度为(30±2)℃的密封条件下进行固化2 h。拆模并立即用石蜡将每组混凝土试块的六个表面密封起来,再用软塑料薄膜将整个试块再次进行密封处理。安装千分表对陶粒混凝土自收缩进行测试,试验持续时间为60 h。
2 结果与讨论
图1为各个试样在不同龄期的吸附性能。从图中可以看出,当龄期为1 d时,相同的水灰比,固化试样的吸附性都明显高于普通试样。随着龄期的延长,试样的吸附性逐渐降低,但是与水灰比有着重要的关系。当龄期为28 d时,水灰比为0.22和0.26的固化试样的吸附性反而明显增加。
图2为试样在不同龄期的透气性。由图可知,随着龄期增加,固化试样透气性明显减弱,尤其是水灰比为0.33的试样;而对于普通试样来说,其透气性没有明显的变化,这与试样中粗细骨料都非常致密有关,在水与胶凝剂作用下,试样的内部开口气孔率会在极短时间内减少。固化试样在前期的预饱和阶段,速度较慢。但是,水灰比为0.22和0.26的固化试样其透气性在不同的龄期都接近。
由图3可见,当水灰比为0.22时,固化试样的抗氯离子渗透性要低于普通试样。当水灰比为0.26和0.33时,氯离子在掺杂了轻骨料的固化试样中迁移率降低,即抗氯离子渗透性增强。随着水灰比的增加,普通试样抗氯离子渗透性明显降低,而固化试样的抗氯离子渗透性变化不大。一般来说,前期氯离子的渗入主要为毛细管吸收,当试样饱和后,以扩散缓慢渗入[8]。因此,掺入多孔轻骨料进行预饱和必须选择合适的水灰比,否则会削弱混凝土的抗氯离子渗透性。试样的自收缩试样结果如图4所示。从图4中可知,对于不同水灰比的固化试样,在整个龄期内,其自收缩都非常小。这是因为轻骨料在前期的预固化作用抵消了试样中其他骨料因水化硬化而导致的整体收缩。但是,不同类型的轻骨料对高性能混凝土的自收缩作用不相同[9]。对于普通试样,水灰比增加,其自收缩率也减小。
3 结语
1)与普通混凝土相比,预固化的高性能混凝土吸附性能增强。并且当水灰比较低时,固化试样的吸附性能在后期不会减弱。2)对于预固化的高性能混凝土,透气性明显减弱。水灰比对固化试样的抗氯离子渗透性影响小,但是当水灰比为0.22时,固化试样的抗氯离子渗透性要低于普通试样。3)掺杂多孔轻骨料进行固化可以减弱高性能混凝土的自收缩,提高其耐久性。
参考文献
[1]王洪潮,王巍.浅析高性能混凝土特性及在路桥施工中的应用[J].科技创新与应用,2011(21):150.
[2]宋绍铭.轻骨料混凝土在高层建筑和大跨桥梁工程上的应用及其发展前景[J].江苏建筑,2003(B11):77-84.
[3]叶明,黄艳春.粉煤灰掺量对高性能轻骨料混凝土的影响[J].山西建筑,2003,29(14):57-58.
[4]蒋正武,孙振平,王培铭,等.高性能混凝土中自干燥效应的研究[J].建筑材料学报,2004(1):19-24.
[5]R.Henkenseifken,J.Castro,D.Bentz.Water absorption in internal-ly cured mortar made with water-filled lightweight aggregate[J].Cem.Concr.Res,2009(39):883-892.
[6]D.Cusson,Z.Lounis,L.Daigle.Benefits of internal curing onservice life and lifecycle cost of high-performance concretebridge decks-a case study[J].Cem.Concr.Comp,2010(32):339-350.
[7]S.Zhutovsky,K.Kovler,A.Bentur.Influence of cement paste ma-trix properties on the autogenous curing of high-performanceconcrete[J].Cem.Concr.Comp,2004(26):499-507.
[8]顾荣军,耿欧,卢刚,等.再生混凝土抗氯离子渗透性能研究[J].混凝土,2011(8):39-41.
固化地面施工方案 篇4
(一)工艺流程
清理基层→抹底层砂浆→弹线分格→铺地砖→剔缝→白水泥擦缝→清洗表面→养护
(二)施工工艺
技术准备工作
1.清理干净基层，找平放线，统一标高，检查各房间地面标高，并将统一水平标高线弹在四壁及柱子上(离地面+50cm位置)。
2.检查卫生间地漏标高，是否能排水，用水泥砂浆或细石砼将地面四周稳牢堵严。穿过楼面的主管加上套管(露出楼面20-30mm)，并用水泥砂浆或细石砼将四周稳固堵严。
3.卫生间地面做防水层，主管必须反口150mm。
4.伸出屋面管道四周，檐口、女儿墙转折处应加作附加层。
水泥砂浆找平层
1.清理基层：基层应打凿清扫，然后洒水冲洗干净，保持湿润不得有积水。
2.弹线贴灰饼做冲筋：施工前应在四周及柱面弹出水平线，然后根据水平线做灰饼。有地漏或有排水要求的，按排水方向找出不小于0.5%的泛水或按设计要求找坡。小房间在四周贴灰饼即可，大房间按2×3米间隔操作，灰饼可用1：3水泥砂浆制作。
3.砂浆拌制：砂浆按配合比设计要求，搅拌时间不应小于90S。
4.铺设：施工时应先刷一道水灰比为0.4-0.5的水泥浆一遍，然后随刷随铺砂浆厚度略高于灰饼，用铁铲刀拍压，木刮尺刮至与灰饼平，再用木抹刀找平层搓毛。
5.抹面：用刮尺找平，木抹刀找平、搓毛，边抹边用2米靠尺检查表面平整度及铺设厚度，允许偏差5mm，不符合要求者应随时进行修补。
6.养护：24小时后浇水养护。
卫生间防滑砖铺贴
1.抹结合层
A.根据+50cm水平线，打灰饼及用刮尺推好冲筋。
B.浇水湿润基层，再要求水灰比刷素水泥浆。
C.根据冲筋厚度，用要求配合比的干硬性水泥砂浆(以手握成团，泌水为准)抹铺结合层。结合层应用刮尺及木抹子压平(抹铺结合层时，基层应保持湿润，已刷素水泥浆的不得有风干现象，结合层抹好后，以人站上面只有轻微脚印而无凹陷为准)。
D.对照中心线在结合层面上弹好面块料控制线(靠墙一行面块料与墙边距离应保持一致，一般纵横每五块面料设置一道控制线)。
2.面块料铺贴
A.根据控制线先铺贴好左右靠边基准行(封路的块料，以后根据基准行由内向外挂线逐行铺贴)。
B.用水泥膏(约2-3mm厚)满涂块料背面，对准挂线及缝隙，将块料铺贴上，用小锤着力至平正。
C.挤出的水泥膏及时清理干净(缝子比面砖凹1mm为宜)。
3.灌缝：持粘贴水泥膏凝固后，用白水泥、颜料(色泽根据面料颜色调配)填平缝子(过大缝子要拌细砂填灌)，用锯末、棉覆盖养护。
4.卫生间地面防渗漏措施
管道安装后，楼板预留孔洞进行两次细石混凝土灌缝，在第一次灌混凝土后，并捣固密实(二次时间之间不超过混凝土初凝时间)。卫生间洞眼封堵，浇水试漏24小时后才能进入下道工序。
(三)注意事项
1.清理基层并浇水湿润，在抹底层砂浆之前应于基层上刷一道水泥素浆。
2.找平层、防水层、找坡层等施工完毕，并经验收合格后，才能铺设地砖。防水层应做好隐检记录及闭水试验记录。
3.地砖应在埋地管安装完毕，各专业检查无误后，方可进行施工，以免造成返工。
4.铺贴时，应从里向外铺贴，先小间房后公用部位。
5.铺贴时，一个房间一次完成，不能分次铺贴。
6.铺贴完成后，铺锯沫浇水养护3-4天，养护期不得上人。
7.有泛水坡度的房间，坡高应符合设计及规范要求。
二、水泥砂浆楼地面
(一)施工准备
1.材料要求
水泥：标号P.C32.5普通硅酸盐水泥，严禁混用不同品种，不同标号的水泥
砂子：采用中砂或粗砂，采用5眼砂，其粉沫含量不大于10%。
2.主要机具：搅拌机、手推车、木刮杠、木抹子、铁抹子、劈缝溜子、喷壶、铁锹、水桶、长把刷子、扫帚、钢丝刷、粉线包、錾子、锤子等。
3.作业条件
(1)预埋在楼地面内的各种管线已做完，管洞已堵塞密实。有地漏的房间已找好泛水。
(2)墙面的+50cm线水平标高已弹在四周墙上。
(3)门框已立好，并在框内作好保护，防止手推车碰坏。
(4)墙、顶抹灰已做完，屋面防水做完。
(二)工艺流程
基层处理→找标高、弹线→洒水湿润→抹灰饼和标筋→搅拌砂浆刷水泥浆→结合层→铺水泥砂浆面层→木抹子搓平→铁抹子压第一遍→第二遍压光→第三遍压光→养护
(三)施工工艺
1.基层处理：先将基层上的灰尘扫掉，用钢丝刷和錾子刷净、剔掉灰尘和灰渣层，用10%的火碱水溶液刷掉基层上的油污，并用清水及时将碱液冲净。
2.找标高弹线：根据墙上的+50cm水平线，往下量测出面层标高，并弹在墙上。
3.洒水湿润：用喷壶将地面基层均匀洒水一遍。
4.抹灰饼和标筋(或称冲筋)：根据房间内四周墙上弹的面层标高水平线，确定面层抹灰厚度(不应小于20mm)，然后拉水平线开始抹灰饼(50cm×50cm)，横竖间距为1.5～2.00m，灰饼上平面即为地面面层标高。如果房间较大，为保证整体面层平整度，还须抹标筋(或称冲筋)，将水泥砂浆铺在灰饼之间，宽度与灰饼宽相同，用木抹子拍抹成与灰饼上表面相平一致。
5.搅拌砂浆：水泥砂浆的体积比宜为1：2(水泥：砂)，其稠度不应大于35mm，强度等级不应小于M15。为了控制加水量，应使用搅拌机搅拌均匀，颜色一致。
6.刷水泥浆结合层：在铺设水泥砂浆之前，应涂刷水泥浆一层，其水灰比为0.4～0.5(涂刷之前要将抹灰饼的余灰清扫干净，再洒水湿润)，不要涂刷面积过大，随刷随铺面层砂浆。
7.铺水泥砂浆面层：涂刷水泥浆之后紧跟着铺25mm厚水泥砂浆，在灰饼之间(或标筋之间)将砂浆铺均匀，然后用木刮杠按灰饼(或标筋)高度刮平。铺砂浆时如果灰饼(或标筋)已硬化，木刮杠刮平后，同时将利用过的灰饼(或标筋)敲掉，并用砂浆填平。
8.木抹子搓平：木刮杠刮平后，立即用木抹子搓平，从内向外退着操作，并随时用2m靠尺检查其平整度。
9.铁抹子压第一遍：木抹子抹平后，立即用铁抹子压第一遍，直到出浆为止，如果砂浆过稀表面有泌水现象时，可均匀撒一遍干水泥和砂(1：1)的拌合料(砂子要过3mm筛)，再用木抹子用力抹压，使干拌料与砂浆紧密结合为一体，吸水后用铁抹子压平。如有分格要求的地面，在面层上弹分格线，用劈缝溜子开缝，再用溜子将分缝内压到平、直、光。上述操作均在水泥砂浆初凝之前完成。
10.二遍压光：面层砂浆初凝后，人踩上去有脚印但不下陷时，用铁抹子压第二遍，边抹压边把坑凹处填平，要求不漏压，表面压平、压光。有分格的地面压过后，应用溜子溜压，做到缝边光直、缝隙清晰、缝内光滑顺直。
11.三遍压光：在水泥砂浆终凝前进行第三遍压光(人踩上去稍有脚印)，铁抹子抹上去不再有抹纹时，用铁抹子把第二遍抹压留下的全部抹纹压平、压实、压光(必须在终凝前完成)。
12.养护：地面压光完工后25h,铺锯沫或其它材料覆盖洒水养护，保持湿润，养护时间不少于7d,当抗压强度达5MPa才能上人。
13.冬期施工时，室内温度不得于5℃。
14.抹踢脚板：根据设计图规定基体有抹灰时，踢脚板的底层砂浆和面层砂浆分两次抹成。墙基体不抹灰时，踢脚板只抹面层砂浆。
(1)踢脚板底层水泥砂浆：清洗基层洒水湿润后，按+50cm标高线向下量测跟脚板上口标高，吊垂直线确定踢脚板抹灰厚度，然后拉通线、套方、贴灰饼、抹1：3水泥砂浆，用刮尺刮平、搓平整，扫毛浇水养护。
(2)抹面层砂浆：底层砂浆抹好，硬化后，上口拉线贴粘靠尺，抹1：2水泥砂浆，用灰板托灰，木抹子往上抹灰，再用刮尺板紧贴靠尺垂直地面刮平，用铁抹子压光，阴阳角、踢脚板上口用角抹子溜直压光。
(四)质量标准
1.保证项目
(1)水泥、砂的材质必须符合设计要求和施工及验收规范的规定。
(2)砂浆配合比要准确。
(3)地面面层与基层的结合必须牢固无空鼓。
2.基本项目
(1)表面洁净，无裂纹、脱皮、麻面和起砂等现象。
(2)地漏和有坡度要求的地面，坡度应符合要求，不倒泛水，无积水，不渗漏，与地漏结合处严密平顺。
(3)踢脚板就高度一致，出墙厚度均匀，与墙面结合牢固，局部空鼓长度不大于200mm，且在一个检查范围内不多于2处。
(4)允许偏差项目(见下表)
水泥地面的允许偏差
序号项 目允许偏差 (mm)检查方法
1表面平整度4用2mm靠边尺和楔形塞尺检查
2踢脚板上口平直4拉5m线，尺量检查
3分格缝平直3拉5m线，尺量检查
(五)成品保护
1.地面操作过程中注意对其它专业设备的保护，如埋在地面内的管线不得随意移位，地漏内不得堵塞砂浆等。
2.面层做完之后养护期内严禁进入。
3.在已完工的地面上进行油漆、电气、暖卫专业工序时，注意不要碰坏面层，油漆、浆活不要污染面层。
4.冬期施工的水泥砂浆地面操作环境如低于5℃时，应采取必要的防寒保暖措施，严格防止发生冻害，尤其是早期受冻，使使面层强度降低，造成起砂、裂缝等质量事故。
5.如果先做水泥砂浆地面，后进行墙面抹灰时，要特别注意对面层进行覆盖，并严禁在面层上拌合砂浆和储存砂浆。
(六)应注意的质量问题
1.空鼓、裂缝
(1)基层清理不彻底、不认真：在抹水泥砂浆之前必须将基层上的粘结物、灰尘、油污彻底处理干净，并认真进行清洗湿润，这是保证面层与基层结合牢固、防止空鼓裂缝的一道关键性工序，如果不仔细认真清除，使面层与基层之间形成一层隔离层，致使上下结合不牢，就会造成面层空鼓裂缝。
(2)涂刷水泥浆结合层不符合要求：在已处理洁净的基层上刷一遍水泥浆，目的是要增强面层与基层的粘结力，因此这是一项重要的工序，涂刷水泥浆稠度要适宜(一般0.4～0.5的水灰比)，涂刷时要均匀不得漏刷，面积不要过大，砂浆铺多少刷多少。一般往往是先涂刷一大片，而铺砂浆速度较慢，已刷上去的水泥浆很快干燥，这样不但不起粘结使用，相反起到隔离作用。
另外一定要用刷子涂刷已拌好的水泥浆，不能采用干撒水泥面后，再浇水用扫帚来回扫的办法，由于浇水不匀，水泥浆不稀不匀，也影响面层与基层的粘结质量。
2.地面起砂
(1)没养护时间不够，过早上人：水泥硬化初期，在水中或潮湿环境中养护，能使水泥颗粒充分水化，提高水泥砂浆面层强度。如果在养护时间短、强度很低的情况下，过早上人使用，就会对刚刚硬化的表面层造成损伤和破坏，致使面层起砂、出现麻坑。因此，水泥地面完工后，养护工作的好坏对地面质量的影响很大，必须要重视，当面层抗压强度达5MPa时才能上要操作。
(2)使用过期、标号不够的水泥、水泥砂浆搅拌不均匀、操作过程中抹压遍数不够等，都会造成起砂现象。
(3)有地漏的房间倒泛水。在铺设面层砂浆时先检查垫层的坡度是否符合要求。设有垫层的地面，在铺设砂浆前抹灰饼的标筋时，按设计要求抹好坡度。
(4)面层不光、有抹纹。必须认真按前面所述的操作工艺要求，用铁抹子抹压的遍数去操作，最后在水泥终凝前用力抹压不得漏压，直到将前遍的抹纹压平，压光为止。
混凝土固化 篇5
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
光固化灯:Mini LED OEM,输出功率1 000 mW/cm2(Satelec公司);LITEX680-A,输出功率300 mW/cm2(Dentamerica公司)。复合树脂:FiltekTMZ250,颜色A2(3M ESPE)。Planmeca 曲面断层机:型号ProMax(芬兰Planmeca公司)。模具:自制底面内径为4 mm,高为6 mm的不锈钢空心圆柱型模具。
1.2 实验分组
采用多因素不同水平的析因实验设计,共包含3 个处理因素,分别为:光固化灯(A)、投照距离(B)、投照时间(C)。其中光固化灯包含2水平:LED灯(A1)、卤素灯(A2);投照距离包含4水平:0 mm(B1)、1 mm(B2)、3 mm(B3)、5 mm(B4);投照时间也包含4水平:10 s(C1)、20 s(C2)、40 s(C3)、60 s(C4)。全部实验共有32 种交叉组合,每种组合包含6 个试件,共制备192 个试件。
1.3 方法
树脂试件的制备参照ISO4049(2000)标准进行:将试件模具放置在覆有聚酯薄膜的载玻片上,用树脂充填器分别将不同树脂充填其中,保证充填材料密实,无气泡,在其顶部覆盖聚酯薄膜,以隔绝空气,然后用玻璃板轻压其顶部,去除多余材料。再用不同光固化灯分别按照不同的投照距离和不同的投照时间垂直照射每个试件。在照射过程中保证只照射试件正面,不照射反面及侧面。从模具中取出试件,用手术刀片去除试件未完全固化的树脂[4]。将所有样本排列成一条直线,用Planmeca 曲面断层机扫描(图 1),再经Planmeca Dimaxis247软件测量试件的高度(精度±0.01 mm),每个试件取最高点、最低点各测量1 次取平均值。所有实验均为同一医师操作。
1.4 统计分析
实验的所有数据采用SPSS 11.5软件包进行t检验、多元逐步回归分析,显著性水平为α=0.05。
2 结果
2.1 实验各组的固化深度
结果见表 1。
各组的方差分析及交互作用分析结果表明,光固化灯种类、投照距离及投照时间对固化深度的影响有统计学意义(P<0.01),各因素之间存在交互作用。
2.2 光固化复合树脂固化深度的逐步回归分析
经多元逐步回归分析发现(表 2)光固化灯(P<0.01)、投照距离(P<0.01)、投照时间(P<0.01)这3 个因素与光固化复合树脂的固化深度之间有显著的线性相关关系,并且整个回归方程经过方差分析(ANOVA)有统计学意义(P<0.01)。经过多元逐步回归筛选,3 种处理因素引入回归方程的顺序为:投照时间(步骤 1)、投照距离(步骤 2)、光固化灯(步骤 3)。3项联合起来校正后的R2值为0.806,表明3 个处理因素联合作用与固化深度之间存在依赖关系的可能性很大。
3 讨论
本研究的结果表明,投照时间是影响光固化复合树脂固化深度最重要的因素之一。在一定的范围内,随着投照时间的增加,固化深度也随之增加。光固化灯由于使用了一定时间,势必会造成输出功率的衰减,我们可以通过适当的延长投照时间来弥补这种能量损失。
本研究表明,投照距离越接近树脂表面,越有利于树脂固化。因为随着投照距离的增加,光到达树脂表面的能量也逐渐降低, Prati等[5]的实验表明当投照距离为2 mm时,光固化灯照射到树脂表面的能量仅为投照距离为0 mm时的61%,而投照距离为6 mm时,能量仅为原来的23%。Pires[6]也得出相近的结论,当投照距离为2 mm时,光固化灯照射到树脂表面的能量为原来的78%,而投照距离为6 mm时,能量为原来的47%。还有研究表明随着投照距离的增加,不同类型的光固化灯到达树脂表面能量的衰减速率也不相同,LED灯的衰减速率明显快于传统的卤素灯[7]。本研究还表明,当光固化灯与树脂表面的距离达到5 mm以上时,无论何种光固化灯,在其推荐固化时间范围内,固化深度不能保证达到2 mm。
目前临床上使用的光固化灯主要有传统的卤素灯(QTH)和发光二极管灯(LED)。本研究所使用的是第二代发光二极管高性能聚合灯MiNi LED,其波长范围为410～490 nm,明显窄于传统卤素灯380～760 nm的波长范围,且更集中于468～470 nm,而该波长区段正是光固化复合树脂的敏感蓝光区域[8]。另外,本实验对于光固化灯的客观评价标准是其输出功率,而LED灯输出功率远高于卤素灯输出功率,这可能也是造成二者差异的原因。
以上3 个处理因素之间存在着交互作用,优化这些因素可对固化深度产生叠加的效应。选用高强度光固化灯,紧贴树脂表面,延长投照时间都能提高固化深度,当其中一个因素受到制约时,最好能利用其他因素弥补。例如在临床操作中,如果制备的窝洞过深,或后牙区操作空间受限,导致投照距离过大时,则需要选择高强度光固化灯,或延长投照时间。对上述三因素的多元逐步回归分析结果表明,投照时间对固化深度影响最大,其次是投照距离。它们与固化深度之间存在显著的线性相关。
本研究仅在体外探讨了3 个因素对光固化复合树脂固化深度的影响,还有一些尚未包含的因素,还需进一步的临床研究。
摘要：目的:分析不同处理因素对光固化复合树脂固化深度的影响,探讨各因素对固化深度的影响程度。方法:采用多因素不同水平析因实验设计,共制备192例试件。所得试件经Planmeca曲面断层机扫描,并测量其固化深度。所有实验数据采用SPSS11.5软件包进行t检验、多元逐步回归。结果:不同光源、不同投照距离、不同光照时间之间的差异具有统计学意义(P<0.01);多元逐步回归分析表明,3个因素与固化深度存在显著的线性相关关系(P<0.01)。结论:3个因素均可影响光固化复合树脂的固化深度,以光照时间对固化深度的影响最大,且三者之间存在交互作用。
关键词：复合树脂,固化深度,多元逐步回归
参考文献
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混凝土固化 篇6
土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以改变土壤结构、固化各类土壤的新型环保节能工程材料。土壤固化剂固化土壤的本质是与土壤颗粒之间发生物理化学反应,改善土壤颗粒之间的接触面,强化土壤颗粒间的连结结构,因此其固化机理涉及胶体化学、结构力学、土壤化学的相关内容。归纳为固化剂与土壤成分进行离子吸附与交换,使土壤胶团表面电量降低,减薄土壤胶团双电层厚度,使土壤颗粒趋于凝聚;化学反应生成新物质加强土壤颗粒之间的链接;生成物体积膨胀改善并填充土壤颗粒之间的孔隙;在外界挤压力作用下缩短土壤颗粒之间距离,密实土壤结构,使固化土易于压实成为一体,从而获得良好的宏观力学性能。
1 固化剂固化机理
1.1 离子吸附与交换作用减薄双电层
梁文泉等[1]用GA固化剂固化含粘土矿物的土壤,GA取代土体中凝聚能力低的离子,降低极性水分子和OH-进入粘土颗粒内部空穴使土体电荷增大引起的电位,减薄胶粒双电层使土壤颗粒易于凝聚。催德山[2]对ISS固化红色粘土结合水作用机理进行研究,发现ISS固化剂首先降低红色粘土颗粒表面结合水的表面张力,在氢键和离子键的作用下发生吸附,吸附在红色粘土颗粒表面和粘土矿物表面的水合阳离子能置换出红色粘土颗粒表面的可交换性阳离子,减薄结合水层厚度,降低土粒之间的相互排斥能,促使土壤颗粒相互聚集结合,从而提高红色粘土自身的凝聚力。徐海清[3]也认为粘土中加入ISS离子固化剂后,离子土固化剂水溶液与滑带土中离子发生以Ca2+为主的阳离子交换,减少粘土双电层结构的厚度,增大粘土颗粒间作用力,由于粘土颗粒间力大小决定粘土工程力学性能,因此用ISS离子土固化剂固化滑带土后其抗剪强度提高。也有学者[3]指出土壤胶粒吸附层内大量Na+、K+金属离子与固化剂水化产生的Ca2+、Mg2+、Al3+进行离子交换,降低土壤胶粒ξ电势,减薄土胶粒双电层厚度使土壤颗粒聚集成团,形成团粒化和砂质化结构,提高土体强度。其离子发生的交换吸附反应如下:
Ca2++2Na+(K+)-粘土→Ca2+-粘土+2Na+(K+)此外,离子交换反应还能减少土壤毛细管、土壤孔隙和表面张力所引起的吸水作用,使经过处理的土壤由“亲水性”变成“憎水性”,经机械反复整平、振动、夯实等使土壤高度密实,形成一种新的土壤结构。
1.2 化学反应固化土壤机理
化学反应固化土壤是固化剂自身水化生成胶凝性物质或者与土壤中某一组分发生反应生成化学键链接并胶凝土壤颗粒。其反应类型有无机化学反应固化、有机化学反应固化、生物化学反应固化,其中无机化学反应固化土壤是目前使用最多的固化形式。
1.2.1 无机土壤固化剂的固化机理
普通无机土壤固化剂首先与水发生反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫酸钙等凝胶状的水化物,这些水化物与土壤中矿物的活性成分反应生成片状、纤维状或针状晶体[4,5],互相交错,增进土壤粒子之间的连接,在土壤中形成稳定网状结构[6],使固化土体结构更加稳固,有的还生成膨胀性物质能填充网状结构之间的孔隙或者改善土壤中的孔隙结构[7,8],提高土壤强度。黄新等[9]发现水泥加固土的强度主要来自于水化产物的胶结作用,固化土体孔隙水中水化物产量影响固化土体的强度。陈胜等[10]研究了影响滨州地区固化土强度的因素,发现其固化是固化剂自身水化生成物和水化物与土壤胶结作用的结果。姜仁安等[11]研究液体固化剂在水泥类复合固结土中的作用,确定水泥类复合固结土的固结是固化剂、水泥、粘土三者相互作用,相互促进,形成致密、稳定、较高强度结构。固化剂水化产生的化学键连接及胶凝物质的胶结可以形成固化土的早期强度;而土壤固化剂固化土体性能继续长期的提高,则依赖于复合土壤胶结料和土壤的相互作用[12]。由于粘土矿物的粒度较细,有较好的活性,本身就是胶凝材料。粘土中含有大量次生矿物微小颗粒,这些细小颗粒的比表面积大、表面能大、活性高,易于与土壤固化剂发生化学作用,对土内部结构的加固起重要作用。
水泥类固化剂若与含氯离子固化剂混合使用,其固化机理是氯离子与水泥某一组分或水泥水化相之间发生化学反应,生成Friede[13]晶体盐(C3ACaCl2·10H2O)从而产生固化作用。Suryavasllh等[14]研究也发现固化剂内掺氯离子条件下氯离子固化是生成Friedel。GRen uadin[15]认为水泥熟料中的C3A相与氯离子反应生成Friedel盐而提高固化土强度。文献[16]报道了在拌合料时即加入氯离子也会生成Friedel盐。有学者[17]指出水化了的C3A相也可与氯离子反应生成Friedel盐,产生固化作用。包龙生等[18]采用SEM、XRD和理论分析的方法研究了水泥海排灰内掺氯盐结合料的性能和微观结构,发现内掺氯盐的水泥海排灰结合料固化是生成Friedel盐,氯盐在水泥海排灰结合料中得以固化提高结合料的强度。Josef Tritthart [19]解释了C3A相与 CaCl2发生化学反应生成Friedel盐完成氯离子的固化过程:
Ca(OH)2+2Cl-→CaCl2+2Cl-
C3A+CaCl2+10H2O=C3A·CaCl2·10H2O
这类含有氯盐的体系水化时若有硫酸根存在,硫酸根就会与氯离子争夺C3A发生化学反应生成钙钒石(AFt)[20,21]。待硫酸根消耗完毕后,氯离子才与C3A反应生成Friedel盐。待氯离子消耗尽后,钙钒石又继续与C3A或C4AF反应生成单硫铝酸盐类水化(AFm)。而AFm层间的OH-被孔溶液中或外部渗入的氯离子置换[22]生成Friedel盐。为此罗睿[20]发现除了直接反应生成Friedel,外渗氯离子也能生成Friedel,Friedel盐固化了混凝土中的氯离子,加固了固化体结构。另外氯盐的存在还可促进混凝土在水化初期体积膨胀,填充固化土孔隙而提高固化土强度。詹炳根[23]采用不同浓度的NaCl和碱协同作用,用ESEM动态观察凝胶的膨胀过程,用能谱仪测定了各种凝胶的组成,发现氯盐存在使溶液中钙离子保持在较低水平,生成膨胀性的低钙凝胶,这种凝胶进一步加剧膨胀进行,在固化体形成初期由内部体积膨胀提高其强度。
1.2.2 有机高分子类土壤固化剂的固化机理
有机高分子固化剂添加到土壤中发生聚合反应,生成有机大分子链,能够渗透到被加固土体的界面内,与界面内的土粒发生化学反应并胶结土壤颗粒;或利用有机大分子的位阻屏蔽作用,减少土壤中的吸附水,增加固化土的抗渗透性,改善土的工程性质。有学者[24]用丙烯酸等乙烯基单体为主体经高分子聚合反应产物作为新型土壤固化剂。其固化机理可能是土壤固化剂的超强吸水性能使不同硅氧链间的表面羟基缩合脱水,产生交联固化土体,提高固化土的力学性能。
1.2.3 生物酶类土壤固化剂的固化机理
生物酶固化剂是由有机物质发酵而成,属蛋白质多酶基物质,多呈液态。添加到土壤中,由生物酶素发挥催化作用,土体中无机和有机物质会以较快的速度产生密实、坚硬的结构层,经外力挤压密实后,形成牢固的不渗透性结构,从而使土壤得以固化。
1.3 膨胀填充效应
固化材料添加到土壤中,其水化时通过固化材料膨胀而在土壤结构内部产生挤压密实,尤其是体积膨胀性物质的生成能补偿成型时土壤胶结料消耗水分而产生的固化体体积干燥收缩,降低固化土体的孔隙率,提高固化体的强度和耐久性[24]。詹炳根[23]动态观察凝胶生成膨胀性的低钙凝胶填充过程。膨胀填充作用是固化剂含有起膨胀激发作用的CaSO4与水泥水化新生成的水化铝酸钙或与Ca(OH)2 和活性Al2O3相互作用生成高硫型的水化硫铝酸钙(钙钒石AFt)。其化学反应的方程式为:
3CaO·Al2O3·mH2O+CaSO4+(32-m)
H2O → 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
3Ca(OH)2+Al2O3+3CaSO4+29H2O
→ 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(AFt)
黄新[25]用工业废石膏与水泥配合加固软土,发现水化产物钙矾石能很好地填充孔隙,对固化土体强度增长有显著增强作用,可大幅度提高土体强度。有学者[26,27]研究水化生成物的SEM图片发现,生成针状的钙钒石填充在被胶结的土壤颗粒缝隙中。在钙矾石晶体形成过程中,若不受外力约束时,可成长为针刺状的晶体,其固相体积可增加120%左右[28]。为此郭印等[29]通过添加膨胀组分生石膏(CaSO4·2H2O),提供足够的膨胀性水化物钙矾石(3CaOAl2O3Ca-SO4·32H2O)使固化体体积膨胀增加94%,填充土壤颗粒间的孔隙并挤压填充土团粒内的孔隙。 研究钙矾石与方镁石双膨胀作用的学者[30]发现二者的膨胀还能促使水泥石内部孔隙的压缩和迁移,即改变水泥石孔结构。两者适当组合,能使水泥及其混凝土产生适宜的膨胀量与膨胀分布。针状钙矾石晶体不但填充了部分孔隙,使固化土体内孔隙均匀并减量,而且较大的针刺状晶体,在孔隙中生成,相互交错与其它水化物一起形成空间结构, 以较高的效率填充支撑于孔隙中,使固化土的孔径分布细化。研究多孔材料的学者发现[30]:材料的强度随着孔隙量减少而增加;孔隙量相同时,平均孔径越小,强度越高。因此固化土微结构的改善必将带来强度的提高。
黄新等[31,32]根据固化土实际固化过程提出固化土结构的形成模型,即固化土结构是由固化剂水化物充分包裹土颗粒和填充土颗粒间孔隙而构成。用水泥固化土实验和理论计算得出胶结土颗粒与填充孔隙所对应的固化剂用量相当吻合,其模型较好地反映了固化剂填充孔隙挤压密实土体结构与固化土强度增长规律之间的关系。固化土填充效应有两种:一种填充效应是在水化初期,水化产物、粘土颗粒和未反应的复合土壤胶结料,填充在钙钒石搭接的网络空间中或填充在原来被水占据的孔隙中,使粘土形成细观紧密结构;另一种填充作用是在长期反应中,粘土和复合土壤胶结料发生置换反应,被置换出的一价金属离子对粘土矿物层间六角形网眼的填充,从而加强粘土的层间连接的致密性。
1.4 外力压实效应
外力压实即是在外部压力作用下,土壤颗粒之间的空气被排出,颗粒之间孔隙变小,固化土成为密实体。有学者[33]发现提高成型压力有利于获得更高的固化土强度。可见在其它条件不变的情况下,在一定范围内,成型压力越大,固化土强度越高。
1.5 复合类土壤固化剂固化机理
通常单靠一种固化剂满足不了工程需要,于是出现了不同固化剂配合使用,即为复合土壤固化剂。复合土壤固化剂的固化机理是各单一固化剂协同作用[34,35]共同提高土体强度。不同种类不同剂量的固化剂适当配合可以达到更好的固化效果[36]。另外,复合土壤固化剂不同成分之间还能对反应起催化作用,如ISS与石灰复合而成的固化剂[37]中的ISS能激活石灰的活性, 使得石灰与土发生快速、充分的反应, 在较短时间内, 强度得到明显改善。由普通硅酸盐水泥、高钙粉煤灰、石灰、活性激发剂复合而成的新型ASC土壤固化剂[38],固化剂中的活性激发剂共同激发粉煤灰中玻璃体和土体中的硅氧六面体、硅氧八面体的活性,生成胶凝性的水化硅酸钙和水化铝酸钙。对土体产生强有力的“微集料填充”和“骨架支撑”作用,增强了固化土体系强度。实验研究也表明[39]大部分无机复合固化剂固化机理是激发某些物质的活性、胶结土壤颗粒和填充土壤颗粒之间孔隙。若仅用具有胶凝性质的固化剂,凝胶干硬后固化体内会留下大量孔隙,从而降低固化土强度。只有在填充和胶凝两者相互作用下固化剂的固化效果才得以保证。
2 国内外研发应用现状
国外土壤固化剂早期有水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料、混合物,随之有大量的有机土壤固化剂、液体固化剂问世。土壤固化剂的工程应用也相当普遍,像安定剂、富士土等都是国外使用较多、能适用于各类土壤的固化剂。目前使用较多的固化剂有南非的ISS稳定剂(Ionic soil stabilizer),澳大利亚的 TR12、日本的ATST(Aught-Set)-3000固化剂, 美国的EN-l固化材料等。我国土壤固化剂的研发起步较晚,在吸收国外经验的基础上进行土壤固化剂国产化的研究,其成果主要包括水泥、石灰、工业废渣等无机类土壤固化剂,有机类土壤固化剂和新型复合类土壤固化剂。大部分固化剂的研发还只是停留在实验室阶段,在少量的土壤固化剂工程实例中大部分都是直接使用国外的产品,目前可研发的空间非常大。鉴于此,研究不同土壤固化剂的固化机理非常重要。
3 土壤固化剂研发建议
认识土壤固化剂固化机理,可根据不同的土壤特征,灵活使用各种固化原理进行土壤固化。对含有大量水分的粘性土、淤泥质土,应使用离子型的固化剂,其加入后能与土壤成分进行离子交换降低土壤颗粒双电层厚度,使土壤易于压实;对西北含沙质量较大的筑路土,固化剂中应含与SiO2反应的水泥等无机材料;对含有废沙和干土的建筑废弃物微粉,因其活性较差,固化剂应含有能增加固化土活性的活化剂;对环绕滇池周围大量泥炭土的固化可选择能与炭反应并使其固化的固化剂。之外,为了密实固化土体结构需使用能填充固化土孔隙的膨胀组分,如石膏等物质以确保固化土中产生针状钙矾石加固土体。固化土成型压力也影响其固化效果,一般成型机械压力越大,固化体强度越高。总之,研发土壤固化剂需要综合运用胶体化学、土壤化学、结构力学等理论,才能解决不同成分不同性质的土壤加固问题。
摘要：综述了土壤固化剂与土壤成分进行离子吸附与交换,减薄土壤胶团双电层,使土壤颗粒趋于凝聚;固化剂与土壤成分发生化学反应生成化学键及胶凝性物质加固土壤颗粒之间的链接;固化剂与土壤成分生成物体积膨胀改善并填充土壤颗粒之间的孔隙;在外界挤压力作用下缩短土壤颗粒之间距离,密实土壤结构;多种因素协同作用固化机理。并指出掌握固化剂固化机理对新型固化剂研发和针对不同固化土体配制相应的固化剂的工程实践具有重要的意义。
混凝土固化 篇7
电子束 (EB) 辐射固化具有能耗低、固化速度快、节约成本、无污染等优点, 被广泛用于涂料、油墨和胶粘剂等行业[1~3]。但是, 单一的电子束固化无法使漆膜获得足够的辐照强度, 不能有效固化, 这已经成为制约电子束固化技术推广应用的关键障碍[4~7]。当前, 解决这一问题的主要方法是采用双重固化, 如电子束/热固化、电子束/潮气固化、电子束/化学固化等;其原理是先利用电子束使漆膜快速定型或表干, 再利用其他方式使漆膜的阴影或底层部分固化完全, 以确保漆膜的各部位完全固化, 从而提高漆膜的附着力、耐沸水性、柔韧性、硬度、热稳定性等[8~12]。目前, 双重固化的研究重点是开发双重固化涂料体系。有关电子束/潮气固化体系已有研究报道, 但主要集中于体系树脂的合成与性能表征, 而就该体系潮气固化机理及潮气固化工艺对体系性能的影响等仍缺乏系统性研究[13]。本工作将硅氧烷基团引入酚醛环氧丙烯酸酯中, 制备了一种可电子束/潮气双重固化的树脂, 利用摆杆硬度法研究了树脂配方、电子束辐照剂量及潮气固化温度对固化效果的影响, 并研究了漆膜固化前后的分子结构及热稳定性。
1 试验
1.1 双重固化树脂的制备
丙烯酸酚醛环氧树脂:在带有冷凝装置的圆底烧瓶中加入酚醛环氧树脂 (F-51) 的甲苯溶液 (F-51质量分数69%) , 然后将含催化剂 (三乙胺质量分数0.5%, 二甲苯胺质量分数0.5%) 、阻聚剂 (对羟基苯甲醚质量分数3%) 的丙烯酸甲苯溶液 (丙烯酸质量分数40%) 滴入烧瓶中, 控制滴加速度, 滴加完毕后在85℃下反应, 并每隔2 h取样分析丙烯酸含量并计算其转化率。
异氰酸酯基硅烷偶联剂:在四口烧瓶中加入异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI) , 然后在冰浴的条件下, 缓慢滴入γ-氨丙基三乙氧基硅烷 (KH-550) 的四氢呋喃溶液 (KH-550质量分数20%) , 并用丙酮-二正丁胺法滴定体系的异氰酸酯基团含量, 当其含量低于理论值时停止反应。
电子束/潮气双重固化树脂:用四氢呋喃将丙烯酸酚醛环氧树脂溶解于四口烧瓶中 (丙烯酸酚醛树脂质量分数65%) , 并向其中添加质量分数1%的二丁基二月桂酸锡和质量分数3%的对羟基苯甲醚, 然后在40℃下将异氰酸酯基硅烷偶联剂缓慢滴加到四口烧瓶中, 滴加完毕后在45℃下反应4~5 h, 通过丙酮-二正丁胺法滴定体系的异氰酸酯基团含量, 当其低于理论值时停止反应, 最终产物记为F51-x AASi (x是与丙烯酸发生反应的环氧基团占初始环氧基团的摩尔分数, 分别取100%, 75%, 50%, 25%) 。
1.2 漆膜的制备
将制备的F51-x AASi树脂用线棒涂布器涂敷在按GB/T 9271处理过的玻璃片上, 厚度控制在 (30±5) μm, 室温流平30 min后用EB120/20-200LD型低能电子束扫描仪30~90 k Gy辐照剂量下电子束固化;然后将试样置于湿热老化箱中潮气固化, 控制湿度60%, 温度30~70℃, 每隔一段时间后将试样取出进行性能测试, 直至性能稳定为止, 观察漆膜潮气固化过程。
1.3 检测分析
漆膜摆杆硬度、附着力、铅笔硬度及柔韧性分别参照GB/T 1730, GB/T 9286, GB/T 6739, GB/T 6742进行。
采用溴化钾压片法制样, 用V70型傅立叶变换红外光谱仪分析漆膜的分子结构。
漆膜热稳定性能采用TGAQ500热重分析仪表征, 室温~800℃, 升温速率为10℃/min, N2流量为20 m L/min。
2 结果与讨论
2.1 工艺条件对固化效果的影响
2.1.1 树脂配方
表1是不同配方漆膜经90 k Gy电子束辐照固化后及其再30℃潮气固化后的试样的物理性能。
从表1可以看出:潮气固化后, 所有配方的试样摆杆硬度及铅笔硬度都明显增大, 这主要是由于引入的硅氧烷与空气的水分发生作用, 水解缩合而使体系交联密度增大的结果, 但由于Si-O-Si较柔顺, 因而交联密度增大并未对漆膜的柔韧性造成不良影响;F51-100%AASi的性能要优于其他配方的性能。
图1是不同配方漆膜经90 k Gy电子束辐照固化后再在30℃潮气固化过程中的摆杆硬度变化。从图1可以看到:4种漆膜的初始摆杆硬度随丙烯酸含量的升高而逐渐变大, 且固化时间也会延长。漆膜摆杆硬度的增大除了与双键含量的升高有关外, 还与硅氧烷端基含量有密切关系。树脂中的硅氧烷水解后浓度降低, 而硅羟基浓度则逐渐升高, 体系中主要发生了硅羟基的缩聚反应, 硅羟基间缩合形成Si-O-Si增加了体系的交联密度, 使漆膜固化程度逐渐提高直至完全固化, 使得漆膜摆杆硬度增大。
2.1.2 EB辐照剂量
表2为F51-100%AASi漆膜在不同剂量电子束辐照后 (未经潮气固化) 的物理性能。
由表2可以看出:各漆膜都具有良好的附着力;随着辐照剂量的增加, 漆膜摆杆硬度和铅笔硬度显著增加, 柔韧性略有下降, 这是由于辐照剂量增加时漆膜体系交联密度增大所致;当辐照剂量大于90 k Gy时, 漆膜的摆杆硬度、铅笔硬度和柔韧性都明显下降, 这可能是由于辐照剂量过大导致树脂体系发生降解所致。
图2是F51-100%AASi漆膜分别以30, 60, 90k Gy剂量电子束辐照, 再在30℃潮气固化, 每12 h的膜层一次摆杆硬度。从图2可以看出:漆膜经过不同剂量辐照后, 摆杆硬度随着潮气固化时间的增加都有显著的提高并逐渐趋于稳定, 即发生了明显的潮气固化;随着辐照剂量的增大, 漆膜达到最大摆杆硬度所需时间逐渐延长, 这是因为辐照剂量越大, 漆膜电子束固化越彻底, 交联密度越大, 对水分子的扩散与小分子的逃逸造成了很大的障碍, 从而延长了潮气固化时间。
2.1.3 潮气固化温度
图3是F51-100%AASi漆膜90 k Gy电子束辐照后再在30, 50, 70℃潮气固化过程中的摆杆硬度。从图3可以看出:随着潮气固化温度的升高, 固化所需时间逐渐缩短。这是由于温度的升高会使分子热运动加剧, 因而分子间及分子内部各基团之间的碰撞几率增加, 固化反应速率也就相应增大;同时也降低了体系的黏度, 提高了水的扩散速度以及小分子的逃逸速度。
2.2 漆膜固化前后的分子结构
图4是未固化的F51-100%AASi漆膜及其EB固化 (90 k Gy) 、EB/潮气固化 (90 k Gy, 30℃) 后的红外光谱。从图4可以看到:EB/潮气固化后漆膜在775, 1 076 cm-1处Si-OC2H5的吸收峰几乎消失, 1 103cm-1处Si-O-Si键的吸收峰则明显增强。这是由于潮气固化过程中Si-OC2H5在材料内部发生水解缩合反应, 形成Si-O-Si交联网状结构, Si-OC2H5在漆膜内部的含量就会减少甚至消失。
2.3 漆膜固化前后的热稳定性
图5为未固化的F51-100%AASi漆膜及其EB固化 (90 k Gy) 、EB/潮气固化 (90 k Gy, 30℃) 后的TG曲线, 热稳定性分析见表3。从图5和表3可以看出:各曲线存在较明显的热行为差异, 经过EB/潮气固化后的漆膜热稳定性有明显提升, 这是因为硅氧烷基团会水解缩合形成Si-O-Si键, 提高了体系的交联密度, 进而提高了漆膜热稳定性能。
3 结论
(1) 有机硅改性酚醛环氧丙烯酸酯电子束/潮气双重固化时, 潮气固化时间随树脂双键含量及EB辐射剂量的增加而延长, 而潮气固化温度升高则会大幅度缩短潮气固化时间。
(2) 漆膜经电子束/潮气双重固化后, 物理性能及热稳定性能得到了显著提升。
操作系统固化 篇8
操作系统(Operating System,简称OS)是指管理计算机系统的全部资源(包括硬件资源,软件资源,数据资源)控制程序运行,改善人机界面,为其他应用程序提供支持的,使计算机系统所有资源得以最大程度利用的一个服务界面。它大致包括5个方面的管理功能:程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。
2 操作系统的现状
现今的操作系统主要由两大家族组成:Unix家族和微软Windows家族,而主机系统和嵌入式操作系统使用多样的系统,并且很多和Windows、Unix都没有直接的联系。不管是windows家族又或者Unix系统家族,都是单纯的软件。而主机硬件部分依旧由由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。经过多年的发展,传统的将主机分为软件硬件两个部分的技术已经得到了长足的发展,然而我们不难发现,这种传统模式,已经越来越无法适应先进社会的需求,从而陷入了技术的瓶颈。于是我们不难想到,既然二者分开会相互制约发展,那是否可以将两者合二为一,整合两者成为一个整体,从而打破束缚,来提高系统的效率。于是,操作体统固化技术,应运而生。
3 什么是固化技术
操作系统固化,简单的说就是将操作系统硬件化。软件固化的方式主要有两种,一种是完全硬件化实现,例如,用单片机技术,将原本需要用软件来实现的程序,用可编程控制器的技术来完成,这种完全固化的技术有着先天的优势,系统稳定,运行速度快,但是也有着不可忽视的缺点,那就是技术实现复杂,先期投入过大,后期难以实行升级,容易被淘汰,从而造成巨大的浪费。所以,除了一些有着特殊需求的行业,这种固化技术很难大规模投入使用。正是由于一样种种的缺陷,于是我们提出了一种介于软件和硬件之间的基于闪存芯片技术发展的固化技术,即以闪存芯片为存储媒介的操作系统固化技术。具体的来说,以闪存芯片替代硬盘作为操作系统的载体从而引导启动,并执行相关运行操作。从而大量节省从硬盘向内存读写所花费的时间,解决了硬盘因为机械构成而成为pc系统中性能瓶颈的问题。
4 操作固化技术的优点
众所周知,现行操作系统有着很多的被人诟病之处,比如:系统启动,运行速度慢,系统稳定性差,易被病毒感染,已经软件操作系统众多的版权问题,这让众多的开发商和使用者都头痛不已。而以上这些问题,在使用操作系统固化的技术后,都将迎刃而解。因为先天构成的原因,所以闪存芯片的读写速度远远操作了因为机械转速制约而极难提高硬盘数据读写速度。正是这个原因所以操作系统固化所带来的性能上的提高已经毋庸置疑。而因为系统固化于闪存芯片之内,可以利用物理开关的方式进行读写保护,从而进一步提高了稳定性,也使得病毒对操作系统的影响降到了最低,退一步说,即使操作系统被病毒感染,也可以通过加电恢复出厂设置等手段,是的操作系统回复如新。至于让众多软件开发企业头痛的版权问题,在操作系统固化技术面前更已变的很容易解决。首先,操作系统烧录在闪存中,本身就比一张光盘的复制难度大大增加。其次,商家可以通过技术手段如加入电子狗等方法对闪存进行加密,从而进一步加大了操作系统被盗版的难度。这就让众多的盗版从业人员无从下手,也从根源上断绝了操作系统被盗用的危险。
5 操作系统固化现状
随着闪存芯片价格的日渐走低,和大容量闪存的广泛应用,软件固化技术其实已经走入我们的日常生活之中,例如大量的高端优盘已经自带杀毒软件,聊天工具,甚至简易的操作系统,例如,美国著名的存储卡与闪存生产商Scandisk与以色列著名的闪存技术开发商Msystems共同研发的U3优盘,就是基于USB优盘的新一代随身智能应用平台。他在优盘内固化了相关的软件,当接入电脑后,相关软件不用安装,就可直接运行,从而大大的节约了时间,提高了效率。从一定程度上讲,这就是一个简易的操作系统平台,只不过他还不能完全脱离传统意义上的操作体统,来直接控制硬件进行相关的工作。而更多的手机,GPS,MP3,MP4,更是在很早以前就使用了相关的技术。由此可见,操作系统固化的技术已经完全成熟,并逐步投入现实应用。
6 如何实现操作系统的固化
基于闪存芯片媒介的操作系统固化技术可以分为两种,第一种,即简单的将操作系统软件植入闪存芯片中,当电脑启动时,有闪存进行引导,讲操作系统程序读入内存中,而后如同普通电脑一样进行运算,操作。这种方式的优点是,技术简单,易用,对原系统修改度比较小,推广成本低。第二种,就是完整意义上的操作系统固化,也可以理解为无盘工作站体统。即以大容量优盘替代传统意义上的硬盘,乃至内存。将闪存芯片划分为两个部分,一个是只读存储部分(有读写保护开关),一部分为普通存储部分,可以任意修改信息。将操作系统的源文件转载在只读存储部分,从而保证操作系统不被侵害。当优盘接入主机后,主机系统将把优盘当做硬盘进行相关操作。这种操作系统的优点是,个人数据随身携带,私密性高,所有电脑都为无盘工作站,只负责运算,不存储信息,因为不需要给主机配备硬盘,所以将节约大量的成本,同时也可将此作为公共服务设施,从而大量节约社会成本,并提高社会服务水平。
7 结束语
粘土固化浆液性能研究 篇9
关键词：粘土固化剂浆液,塑性强度,渗透系数
1 引言
随着国民经济建设的增长, 注浆技术在铁路、隧道、地铁、矿山开采等诸多方面得到了广泛的应用。一般地说, 注浆的效果与成本在很大程度上取决于注浆材料的合理选取。为了提高浆液的可灌性和稳定性, 并降低注浆成本, 在水泥中加入一定量的粘土形成水泥粘土浆液, 当粘土加量超过水泥时为粘土固化浆液[1]。本文在前人的基础上, 以城门山铜矿二期帷幕注浆室内试验为依托, 在粘土水泥浆的基础上加入一定量的固化剂 (水玻璃) , 对该种粘土固化浆液的技术性能进行了初步研究。
2 试验材料、方法及浆液性能
2.1 试验材料及方法
⑴粘土为城门山湖泥, 其含沙量较小, 其经过液塑限联合试验得出, 此次试验的湖泥塑性指数为19.2。
⑵固化剂为水玻璃, 水玻璃符合国家质量要求, 波美度为38～43Be’, 模数2.4～3.0。
⑶水泥为425#普通硅酸盐水泥;水为自来水。
试验中水玻璃加量百分比为相对于水泥, 我们配置了原浆比重为1.29g/cm3, 漏斗粘度17.3s和1.39g/cm3, 漏斗粘度20.2s的两组进行实验。
2.2 试验方法
⑴标准漏斗粘度计仪器测泥浆的实际粘度, 使用前应用清水进行校正。该仪器测量清水的粘度为15±0.5s。若误差在±1s以内, 可用下式计算泥浆的实际粘度。
⑵ZNN型电动六速旋转粘度计, 主要用于测量泥浆的流变参数。
⑶改进维卡仪测试试样的塑性强度, 改进维卡仪是在传统的维卡仪的金属棒的下端装上圆锥体。
⑷变水头渗透试验测定两组试样的渗透系数。
2.3 浆液流变特性
浆液流变性是指它的流动和变形的特性, 我们常说的表观粘度、塑性粘度、结构粘度、动切力、静切力和触变性等都是衡量浆液流变性的参数。
2.3.1 浆液流变模型
不同浆液的流变关系大体上可以分为四种理论流型, 即牛顿流型、宾汉流型、幂律流型和卡森流型[2]。浆液的流型主要取决于构成泥浆的材料组成及其它们的含量。由于一般浆液存在粘土颗粒之间的结合力, 具有一定程度的网架结构。因此, 浆液在发生流动之前需要克服一定的结构力, 其流型用宾汉流型来反映较为合适。
2.3.2 试验浆液流型及分析
本实验中粘土水泥浆为一种多相流体, 流变特性可视为粘塑性流体 (近似为宾汉姆流体) 。其流变曲线见图1:
对于粘塑性流体 (施维多夫流体) :
式中μA是表观粘度 (又称有效粘度或视粘度) , 它等于塑性粘度与由屈服值 (动切力τd) 和流速梯度所决定的这部分粘度即结构粘度的和。由上式可知泥土固化浆液具有剪切稀释性, 表观粘度随着流速梯度的增加而减小, 这种特性, 对提高浆液的可注性及迅速有效的封堵地层涌水是十分有利的。
从实验过程中可以知道动切力τd与原浆重度, 水泥加量多少有关, 随着以上三种因素的增大, 动切力随着增大。另外, 随着时间的推移, 浆液中各种反应的进行, 动切力也逐步增大。
3 浆液塑性强度研究
3.1 浆液塑性强度
注浆浆液在岩石裂隙中充填凝结后, 起抵抗地下水压力而不被挤出的堵水作用的力学指标并非结石体的抗压强度, 而是抗剪切的塑性强度。因此, 塑性强度Ps是粘土类浆液性能中最具重要性的指标[3]。塑性强度是用改进的维卡仪测定的, 如图2所示。
Ps———塑性强度, 102Pa, 即g/cm2
h———试锥沉入试样的深度, cm。
3.2 影响塑性强度的因素
⑴固化剂 (水玻璃) 加量对Ps的影响。
由图3可分析得:结构剂 (水玻璃) 加量增加, 将使Ps值增长速度加快。所以遇到水流较急的暗河、大裂隙等可以加大固化剂的加量, 但要注意, 加量要根据现场实验确定比例, 以免发生堵2塞注浆管事故发生。
⑵水泥加量对Ps的影响。
由图4可知:塑性强度Ps随着水泥加量的增加而增大, 而且增加量较大。这与水泥与土颗粒、水泥与水玻璃的反应有关。
⑶此外, 原浆比重、水泥品种、温度、反应时间等也会对浆液的塑性强度产生影响[4]。研究发现:实验中几种配比的浆液在4个小时前Ps值较小, 可泵性高, 所以建议接近此种配比的浆液, 在该段时间内注浆。且根据可注浆期的规定:粘土固化浆液在加入结构剂之后到其结石体塑性强度值Ps小于等于50KPa这样一段时间称为可注期。所以一般12h内可以进行重复注浆。
4 试验渗透率
采用变水头试验对原浆比重均为1.39g/cm3, 1号水玻璃加量为1.5%, 水泥加量分别为5%;2号水玻璃加量为1.5%, 水泥加量10%的两组试块进行了渗透实验。其中A为试样面积30cm2, a为变水头管断面积0.5cm2。
两组试样的渗透系数达到10-7, 数量级, 属于不透水级别;由此, 我们可以说, 实验配方满足防渗堵漏的要求。
浆液稳定性是浆液的重要性能之一, 它包括浆液的前期稳定性和后期稳定性。前期稳定性可用析水率表示, 后期稳定性对于防渗堵水工程的长期稳定有重要作用。
5 结论
⑴粘土固化浆液主要材料是粘土, 可以就地取材, 水泥、水玻璃用量少, 因此材料成本低。
⑵粘土固化浆液的结石体具有较高的塑性强度, 足以抵抗地下水的压力而不被挤出。
⑶粘土固化浆液流变性能好, 初期粘度低, 数小时后塑性强度增大, 既保证了可注性, 又不会扩散太远。而且可以根据施工目的对其流变参数进行调整, 达到施工设计的要求。
⑷粘土固化浆液结石体与岩土体能够很好的结合, 其结石率高, 防渗堵漏效果极好;且其形成的结石体后期稳定性好, 有利于帷幕的长期稳定。
参考文献
[1]王星华.粘土固化浆液在地下工程中的应用[M].北京:中国铁道出版社, 1998.
[2]阮文军.浆液基本性能与岩体裂隙注浆扩散研究[D].2003.
[3]吴秀美.改性粘土浆的试验研究[J].矿业研究与开发, 2002, 22 (4) :35-37