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1、17/17某车站主体地下连续墙施工方案20080807 1:087。1.1 概述车站主体(含盾构起吊井)与区间明挖段均以地下连续墙为围护结构,施工方法采用明挖顺做法.本工程基坑开挖很深,有的部位开挖深度超过了5m,因此支撑布置得较密,支撑体系采用钢支撑.施工现场因受交通疏解而划分为A、B两区(见施工总平面布置图),地墙先施工A区(嘉宾路北侧),待区地下连续墙施工完毕,再开始施工B区地墙(嘉宾路南侧)。施工流程:地下连续墙施工基坑降水基坑开挖支撑安装明挖段、车站主体结构施工土方回填7.12 地下连续墙施工地下连续墙结构刚度大,整体性好,防渗性能好,结构安全可靠,同时具有施工速度快,对临近建筑物、

2、地下管线影响小,适用于各种复杂的地质条件和较深的基坑.车站主体与明挖段均采用800厚地下连续墙为围护结构,墙身砼采用C25S8水下砼,导墙砼为C20,冠梁为C25。车站主体地下连续墙深度约5。92.29m,共08。延长米,被划分为73个槽段.其中一字型槽段6个,“L 型槽段9个,“Z”型槽段1个。地下砼方量为894m3.明挖段地下连续墙深度约6.28。m,共130.8延长米,被划分为23个槽段。其中一字型槽段1个,“L”型槽段2个,“Z”型槽段2个。“L”型、“Z”型均出现在端头井的工作井,槽地下砼方量为821m.一、施工方案工艺流程:测量放线导墙施工地下墙成槽清基钢筋笼吊放砼浇注墙后注浆(工

3、艺流程详见后页附图:地下连续墙施工工艺流程图)1.测量放线 由业主提供正确的基点、导线和水准点,基点不少于个,导线不少于条,水准点不少于2个,办好移交手续。我司根据基点和导线在施工场地内设立测量导线网和水准点,施工前进行复核以确保放线的准确性.2导墙施工导墙砼标号C2,导墙形式采用“型,部分地质条件较差部位,导墙可采用“”复合型,并相应加深导墙,确保地墙施工中的安全.(导墙图详见后页附图:导墙施工图)。 导墙施工要精心施工,其质量的好坏直接影响地下墙的施工质量,它控制了地下墙的轴线和标高,对挖出槽设备进行导向,保证存储泥浆的稳定水位,维护上部土体稳定,防止土体塌落,因此施工中应注意以下事项:放

4、线要正确,导墙之间距离比成槽设备大4cm。导墙顶面比地面高出0m。模板、钢筋工程要符合施工规范要求。导墙在拆模后及时将左右导墙之间支撑起来,并且在导墙达到强度以前禁止重型机械在旁边行走,以防导墙变形。导墙尺寸需满足以下要求以保证成槽垂直度:中心轴线累计误差值为10mm,导墙顶标高误差为1,导墙内侧墙面应垂直,墙面不平整度小于5mm。3.循环泥浆泥浆配合比 在地下墙施工中,泥浆的优劣将直接影响地下墙成槽施工,根据地质资料及施工经验初拟如下:陶土粉1%纯碱 0。5CMC 0。030。05% 新浆指标 循环浆指标粘度 185S 18S0S比重1。0105g/c31025/c3失水量 20ml/30i

5、n 30ml/3min泥皮厚度 .51.0/3mn.03。mm30minPH值 79 8-0含砂率 4 为防止泥浆渗漏及土体失稳,破坏槽壁稳定,在成槽施工前,试配几种性能指标不同的泥浆,根据施工成槽中实际泥浆护壁效果取样测试后予以调整选用,从而改善和保证泥浆的护壁性能。泥浆搅拌系统及拌制方法.泥浆搅拌系统由601型高速回转的泥浆搅拌机,2螺旋输送机等设备组成,工作出浆量8m/小时,泥浆制作时应确保水压和水量.b。泥浆搅拌作业棚的搭建要求和水泥库相同,严禁陶土粉受潮,地面需填高,泥浆搅拌机作业区的净空需保证5米以上。c。泥浆搅拌直接影响泥浆的质量。必须严格按照操作规程办事,即先拌制1.%M均匀溶

6、液,静置5小时,按配合比0L的搅拌池内加水、纯碱,陶土粉,搅拌3分钟以后能加入MC溶液,继续搅拌数分钟,存放4小时后方可使用.泥浆循环系统 由于受现场场地限制,采用20只22米6。0米2.米泥浆箱代替泥浆池,布置在地下连续墙西侧。泥浆管理泥浆在成槽施工中,会受到各种因素的污染而降低质量,为确保护壁效应及质量,应对每批制作新浆及槽段中被置换后的泥浆进行测试,指标控制如下: 比重 1。051.5cm 粘度 1830S 失水量 30m/30min 泥皮厚度 13mm/30min H值9废浆处理 一般为严重被水泥浸污及大比重泥浆即作废浆处理,废浆处理方法采用全封闭式的车辆将废浆外运到指定地点,保证城市

7、环境的清洁。.成槽施工 采用法国索莱唐日公司的“H00”铣削式成槽机及日本“真砂绳索式液压抓斗成槽机,挖土成槽施工。(单元成槽顺序见下页附图:单元槽段成槽顺序图)测量放线 在导墙面及槽内做好槽段及每一幅的记号,按槽段施工顺序进行施工。成槽抓土成槽机导杆垂直于槽段,抓斗张开,照准油漆标志徐徐入槽抓土,严禁快速下斗,快速提升,终槽时应轻放慢提,以防破坏槽壁引发坍塌。成槽机成槽时应及时补浆,防止塌方,泥浆液面应高于地下水位0。米,设备在工作前必须操平对中,正确无误。垂直度由成槽机纠偏装置自行控制,垂直度1/0。 槽段深度欠深误差 10m(如由于地质状况变化例外). 如实际施工时地质状况同地质资料有较

8、大差异而地下墙底标高需作调整时,应征得设计及业主同意。清基及接头处理 根据我公司长期地墙施工经验,槽段清基采用二次清基即可完全满足地下连续墙底部沉渣要求。清基先利用成槽机撩抓法初步清淤,再用压缩空气法(空吸法)吸泥清基,如清基后浇灌混凝土间隔时间较长,可利用混凝土导管在顶部加盖,用泵压入清水稀释或压入小的新鲜泥浆将槽底密度和含砂量大的泥渣置换出来,以保证墙体混凝土质量.清基结束后,要测定距槽底(设计标高)20c处泥浆比重不大于.,淤泥厚度20cm,砼接头上的淤泥要认真细致的清刷干净,用吊车起吊接头刷紧贴混凝土接头面,垂直上下的清刷,时间控制在30分钟左右,其次数应在30次以上。5钢筋笼的制作与

9、吊放钢筋笼必须在平整的路面上制作,保证尺寸规范标准。钢筋笼采用电焊成型,按规范和设计图纸制做.钢筋笼采用一部100t吊车和一部50t吊车联合起吊,起吊时主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,采用多组葫芦平衡起吊,使钢筋笼逐渐起高转而垂直,慢慢地入槽,钢筋笼不允许发生不可恢复的变形,吊放时应垂直,并按设计要求将8槽钢焊接搁于导墙面上,控制其标高,入槽过程中,应禁止强行放置钢筋笼以及任何割短结构钢筋的现象.(见下页附图:钢筋笼起吊示意图)主钩扁担采用I32型钢制作,副钩扁担采用I28型钢,钢筋笼桁架竖直筋上端和14槽钢双焊牢,搁置在导墙面上。钢筋笼应在泥浆置换和清淤合格后及时入槽,入槽后至浇砼时

10、的总停置时间不应超过小时.为保证转角槽段钢筋笼起吊时的整体稳定,不发生变形,转角钢筋笼夹角间均采用槽钢斜撑进行支撑.6.导管布置和水下砼浇注导管布置 浇注水下砼采用导管法施工,钢筋笼入槽后,放置两根或一根(根据槽段长度设置)导管于钢筋笼中,砼导管选用F50的圆形螺旋快速接头型,长度每节22。5米,用吊车依次将接长的导管吊入槽段的规定位置,直至槽底5m左右的标高,然后设置混凝土机架,导管顶端安上方形漏斗,准备浇注混凝土。导管安装要求:a。导管不变形,接头处螺旋丝良好,便于导管拆装;.导管连接牢固,并安放防渗橡胶圈,防止接头漏泥浆,污染砼;c.导管安放位置准确、垂直,防止在浇注砼的过程中导管提升碰

11、到钢筋笼,而发生下放提升困难的不良现象;d.检查导管的安放长度,并做好记录。水下砼浇注(见下页附图:水下砼浇注示意图) a.砼的质量要求砼坍落度控制到82cm,浇注混凝土前必须有混凝土配合比报告,并应现场测试坍落度。.保证砼的和易性,砼到现场后应及时浇灌入槽。做好砼浇注,导管拆除记录,宜每6m填写一次。水下砼浇注为保证砼在导管内的流动性,防止出现砼裂缝,夹泥现象,槽段砼浇注应保持砼面均匀上升,且连续浇注。.导管埋入砼内4米,以免使砼顶面的沉渣或泥浆卷入砼内,影响砼质量。槽内砼面上升速度,不应小于米小时,否则无法保证砼的质量。.在砼浇注时,不能将砼洒落槽内,污染泥浆。浇注后砼面超高305cm。

12、7冠梁施工 地下连续墙顶层冠梁的作用是将各槽段地下墙顶部联成整体,以改善基坑土方开挖时地下墙的受力状况。 冠梁施工顺序为:拆导墙、挖土放坡墙顶废砼凿除垫层明沟钢筋制作安装模板安装浇筑砼拆模养护 地下墙墙顶应伸入冠梁底面内cm,顶层冠梁施工前应将地下墙顶部砼凿除至设计标高,若砼强度仍达不到C2,应继续凿除至满足C2强度要求,然后接高地下墙至设计标高。地墙接头墙后注浆 为改善地下连续墙各槽段连接处的防渗性能,保证基坑土体的顺利开挖,拟在部分地下连续墙接头外侧施作品字型压密灌浆(如下图),使水泥浆在土层中起到填充、挤塞、渗透等效应,从而切断接头处地下水的渗流路线,彻底改善地墙接头的防渗功能. 墙后接

13、缝注浆采用品字型压密注浆,注浆孔径100,孔间距0.8m,内侧孔中心距地墙外缘线0.6m,注浆孔深18m。注浆用水泥采用普通硅酸盐水泥,标号45,注浆用水采用清洁自来水。 地墙施工完毕后,在地墙接缝外侧钻孔,并插入注浆管注浆,灌浆应根据地层特点,调节浆液浓度,控制浆液流向和范围,在承压水处应增加浆液深度和缩短初凝时间;对渗漏水严重地段,在接头缝墙外侧封堵后,可在地墙接头内再采用化学注浆进行第二道封堵(该处注浆利用混凝土浇注前预先埋设的注浆管进行压浆),无漏水现象后并用水泥砂浆封口。二、地下连续墙入岩措施 本工程所处施工区域地质条件复杂,依据招标设计文件提供的地质资料和地墙的初始设计深度,地墙底

14、部需穿越强、中风化岩层,进入微风化岩层,局部进入微风化层厚达8m,这对成槽施工造成了相当大的困难.选择何种入岩手段,其施工的成败又将直接关系到地墙的施工进度和质量.而目前国内地墙成槽施工专用的国产和进口成槽机,其抓斗只能完成对强风化的初步抓取,对中风化和微风化的抓取几乎是无能为力.根本不能满足本工程地墙成槽入岩的施工要求. 如果采用传统的冲锤冲岩法和钻抓混合入岩法成槽施工,虽有可能满足地墙深度要求,但施工进度、成槽垂直度和墙体的砼质量则无法保证.并且在施工中因入岩处理时间过长容易引起槽壁坍塌,而危及周围建筑物和管线的安全.故上述两种方法也不能满足本工程地墙成槽入岩要求. 我司本着对工程负责的敬

15、业精神,并结合对目前国际上最新成槽工艺和特种设备的掌握了解.拟在本工程地墙入岩施工中采用从法国索莱唐日公司进口的H40型铣削式成槽机,来满足本工程地墙入岩施工的质量和工期要求。该型成槽机适应岩石地层的施工,在国外使用十分普遍,具有工效强、精度高、适用范围广(所有土层)、成槽宽度大、深度深、施工振动小的特点。其主要技术参数和成槽施工原理如下:1铣消式成槽机工作原理铣削式成槽机利用液压马达驱动导向架底部设置的两套镶有合金刀头的鼓轮组成的刀盘破碎岩土,两鼓轮工作时旋转方向相反,经两个铣削鼓轮破碎的岩土,由吸泥泵、输送管组成的泵吸反循环系统排入地面的泥浆处理装置内,碎渣经沉淀后外运.成槽机铣削量由导向

16、架。上的油缸控制,该机还配有自动纠偏测量仪来确保成槽精度。2技术参数铣削深度() 30100铣削宽度(m) 601200岩层、土层铣削能力(m3/h) 1(岩层)、20(土层)垂直度 7055600217410022.50540646735015080103.热性能E受热后,随温度的升高,结晶部分逐渐熔化,无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDP的熔点约为12537,MDPE的熔点约为12634,P的熔点约为101PE的玻璃化温度(Tg)随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而且因测试方法不同有较大差别,一般在50以下。P在一般环境下韧性良好,耐低温性(耐寒性)优良,的脆

17、化温度(Tb)约为-5,随相对分子质量增大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于140P的热变形温度(TH)较低,不同PE的热变形温度也有差别,LD约为380(0。45MP,下同),MPE约为5075,HPE约为6080.PE的最高连续使用温度不算太低,LP约为820,MPE约为0511,E为21,均高于和PV。P的热稳定性较好,在惰性气氛中,其热分解温度超过E的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用.PE的线胀系数约在(1)0-K之间,其制品尺寸随温度改变变化较大。几种PE的热性能见表12。表12几种E热性能性能LDPELPEHDP超高相对分子质量聚乙烯熔点/热降解温度(氮气

18、)热变形温度(0。5Pa)脆化温度/线性膨胀系数/(10K-1)比热容/(kgK)1热导率/ (mK)110511500350-8050621823010。351201230007-100-52537306080-1071161925230421901030075510-7-4电性能P分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种PE的电性能见表1。PE的体积电阻率较高,介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率的影响,因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小,小于0.01(质量分数),电性能不受环境湿度的影响.尽管P具有优良的介电性能和绝缘性,但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能达

19、到Y级(工作温度90)。表-3聚乙烯的电性能性能LDPLLDEDP超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm1(06H)介电损耗因数(06Hz)介电强度kVm1016225.35000006202。30。00547010162。302。500052802。30.00555。化学稳定性PE是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等),即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用.E在室温下不溶于

20、任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高,PE结晶逐渐被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当达到一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如DP能溶于6的苯中,HDPE能溶于090的苯中,超过100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化,具体表现为伸长率和耐寒性降低,力学性能和电性能下降,并逐渐变脆、产生裂纹,最终丧失使用性能。为了防止E的氧化降解,便于贮存、加工和应用,一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂,可满足一般的加工和使用

21、要求.如需进一步提高耐老化性能,可在E中添加抗氧剂和光稳定剂等.卫生性PE分子链主要由碳、氢构成,本身毒性极低,但为了改善P性能,在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂,可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,且用量极少,一般树脂不会受到污染。长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀,PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中,因此,长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味,影响食用效果.。1。2聚乙烯的分聚乙烯的生产方法不同,其密度及熔体流动速率也不同。按密度大小主要分为低密度聚乙烯(LDP)、线型低密度聚乙烯(LLDP)、中密度聚乙烯(

22、MDP)、高密度聚乙烯(HDPE)。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种,是工业上常用的聚乙烯,其他分类法有时把MDP归类于DPE或LDE。按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。1低密度聚乙烯英文名称: o denty poythylen,简称LPE低密度聚乙烯,又称高压聚乙烯。无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒,密度.900。925g/m3,质轻,柔性,具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性(可耐70),但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。

23、分子结构不够规整,结晶度较低(55%65),熔点1511D可采用热塑性成型加工的各种成型工艺,如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等,成型加工性好。主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名称:Hih Dsity Polytyln,简称DE高密度聚乙烯,又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭,白色颗粒,分子为线型结构,很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯,熔点比低密度聚乙烯高,约125137,其脆化温度比低密度聚乙烯低,约-170,密度为

24、0。941.960gc3。常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀,在7HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法,生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带,绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。3.线性低密度聚乙烯英文名称:iar Lw Dest olyehyen,简称LLDE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种,是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯1、己烯-、辛烯、四甲基戊烯1等)在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒,密度0。18.935g/cm3.与LDPE相比,具有强度大

25、、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点,且软化温度和熔融温度较高,还具有良好的耐环境应力开裂性,耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等.LLPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链,LDPE的6570用于制作薄膜.4.中密度聚乙烯英文名称:diu densiy lyethyene,简称MDE中密度聚乙烯是在合成过程中用烯烃共聚,控制密度而成。MPE的密度为92.953g/c3,结晶度为70%0,平均相对分子质量为20万,拉伸强度为4a,断裂伸长率为5060,熔融温度12613,熔体流动速率为。3g/m

26、in,热变形温度(.46MPa)9DP可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法,生产工艺参数与DPE和DF相似,常用于管材、薄膜、中空容器等.5.超高相对分子质量聚乙烯英文名称:utahih moleclar wight pethyene,简称UMP超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨,是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料.其相对分子质量达到3060万,密度9360.9g/cm3,热变形温度(。6Ma)8UHWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能,如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能,广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体

27、育运动器械等领域,其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外,由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性,已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用,而且,超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异,在-0时仍具有较高的冲击强度,甚至可在26下使用。超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等;体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达1as,流动性极差,其熔体流动速率几乎为零,所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来,通过对普通加工设备的改造,已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制烧结成型发展为挤

28、出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂,其相对分子质量分布窄,分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能,已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1。1.3聚乙烯的PE的熔体粘度比PV低,流动性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法,下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题.聚乙烯属于结晶性塑料,吸湿小,成型前不需充分干燥,熔体流动性极好,流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分。不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大。注意选择浇口

29、位置,防止产生缩孔和变形。PE的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDP在180左右, HE在20左右,最高成型加工温度一般不超过20。熔融状态下,PE具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间.PE的熔体粘度对剪切速率敏感,随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后,易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却,应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致,以免产生内应力,降低制品的力学性能。收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1。%),方向性明显,

30、易变形翘曲,冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模。1。.4聚乙烯的聚乙烯属非极性聚合物,与无机物、极性高分子相容性弱,因此其功能性较差,采用改性可提高的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性.1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性.(1)增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性

31、。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法,使得材料内部组织形成伸直链晶体,材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列,材料的宏观强度得到大幅度提高,同时分子链有序排列将使结晶度提高,从而使材料的强度进一步提高,由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同,因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题.如采用超高相对分子质量聚乙烯(UMPE)纤维增强LDPE,在加热加压成型的条件下,可以形成良好的界面,最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性.纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经K50偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料,当F加入量为O

32、(质量分数)、长度约为时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52Ma和km.晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能,包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接,同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充E可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO2粒子填充LDPE-LDPE,SiO2纳米粒子均匀分散于基材中,与基材形成牢固的界面结合,当填充质量分数为2%时,拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13。7MP和174。9。(2)共混改性 共混改性主要目的是改善P的

33、韧性、冲击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷,使其具有较好的综合性能.共混改性主要是向E基体中加入另一种聚合物,如塑料类、弹性体类等聚合物,以及不同种类的E之间进行共混。PE系列的共混改性.单一组分的E往往很难满足加工要求,而通过不同种类P之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDP与LDPE共混,解决了LP因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题;LLDPE与HDE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用,因此与E共混后,既能保持PE的原有性能,同时也可以制备出具有综合优良性能的E。如LPE聚烯烃弹性

34、体(O)共混物,当E的质量分数为O%时,共混体系的拉伸强度达到最大值,为21.5 MPa。P与塑料的共混改性.聚乙烯具有良好的韧性,但制品的强度和模量较低,与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但E和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因,因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能.(3)填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料,一方面可以降低成本达到增重的目的,另一方面可提高E的功能性,如电性能、阻燃性能等,但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料,填料与E基体的相容性和界面粘接强度是E填充改性必须面临的问题,

35、而PE是非极性化合物,与填料相容性差,因此,必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理,在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层,起“分子桥的作用,使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有:表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料,不仅可以改善E的性能,同时也具有十分重要的健康环保意义.2。化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团,由此提

36、高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。()接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到E主链上的一种改性方法。接枝改性后的E不但保持了其原有特性,同时又增加了其新的功能.常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚醚和活性硅油等。接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等。()共聚改性 共聚改性是指通过共聚反应将其他大分子链或官能团引入到PE分子链中,从而改变E的基本性能。主要改性品种有乙烯丙烯共聚物(塑料)、EV、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其他烯烃(如辛烯P、环烯烃)共聚物、乙烯不饱和酯共聚物(、 MAA 、EEA、EMA、

37、EA、MAH)等.通过共聚反应,可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团,可以起到反应性增容剂的作用。(3)交联改性 交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力,由此极大地改善了诸如耐热性、耐磨性、弹性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能,适于作大型管材、电缆电线以及滚塑制品等。聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联.()氯化及氯磺化改性 氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物,具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性。主要用作聚氯乙烯的改性剂,以改善聚氯乙烯抗冲击性能

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