这主要是因为聚氨酯密封胶结料在胶结风积沙的过程中通过将风积沙包裹后形成连续的粘结膜，待固化后将沙粒粘结在一起形成整体的结构，当风积沙表面刚好被聚氨酯密封胶结料完全包裹后，其强度能够达到最大值，当胶结料的含量继续增加时，聚氨酯密封胶的主要作用是包裹沙粒并形成粘结网络。如果聚氨酯密封胶过多，可能形成过厚的粘结层，沙粒之间的距离会增大，导致沙粒间的直接接触减少，削弱了沙粒间的机械咬合作用，同时当胶砂比过大时，胶结料太多，会产生过量的cot气体无法排出，试件会出现膨胀开裂现象，同时内部结构疏松，具有明显的孔隙，从而性能下降。由于不同地区的风积沙粒径分布不同，细沙含量高的风积沙需要更多的聚氨酯密封胶来包裹颗粒。
通过对比不同地区风积沙在不同胶砂比条件下的抗压抗折强度变化趋势，可以看出，每种风积沙混合料的最佳强度对应的胶砂比并不完全相同。然而，在胶砂比为0.24时，库布齐、鸣沙山和塔克拉玛干风积沙混合料的抗压抗折强度下降幅度相对最小，分别保持在较高水平，该胶砂比下材料的力学性能更为稳定。因此，综合考虑抗压抗折强度的变化趋势以及稳定性，本研究选取胶砂比为0.24,以在保证力学性能的前提下实现材料利用效率的最大化，为聚氨酯密封胶结风积沙混合料在沙漠道路工程中的推广应用提供合理依据。
纳米材料改性聚氨酯密封胶结风积沙混合料试验设计
为了系统研究聚氨酯密封胶结料的适用性及纳米材料改性后聚氨酯密封胶结料胶结风积沙混合料的力学性能，本研究设计了9种不同的混合料配比，风积沙来源库布齐沙漠的以K表示、敦煌鸣沙山风积沙以M表示，新疆塔克拉玛干沙漠风积沙的以T表示，根据3.1.1中的聚氨酯密封胶结料，3种不同聚氨酯密封胶结料PU型(未改性聚氨酯密封胶)、PU-S i型(纳米Si0:改性聚氨酯密封胶)、PU-C型(MWCNTs改性聚氨酯密封胶)胶结料分别进行胶结，根据本章3.2.1节所研究的3种风积沙在不同胶砂比条件下对抗压抗折性能的影响，选取聚氨酯密封胶结料(A组份+B组份)与风积沙的质量比为0.24的胶砂比，如“PU-K”表示PU型聚氨酯密封胶结库布齐地区(K)风积沙混合料，9种混合料的试验配合比及相应编号如表3.5所示。
改性聚氨酯密封胶结风积沙混合料的制备工艺
纳米材料改性聚氨酯密封胶结风积沙混合料的制备步骤如下:
(1)将各组份精确称量，将第2章的3种聚氨酯密封胶结料制备完成后待用;
(2)在匀速搅拌风积沙的同时缓慢注入胶结料，该操作工艺既能保证混合均匀性，又能有效减少容器壁粘附导致的物料损耗;
(3)全部倒完后，采用搅拌机进行混合操作，待搅拌至砂浆均匀湿润且无结块现象;
(4)将搅拌好的混合料倒入模具中，需分层装入，每一层都用铁块进行压实，确保试件密实，最后用刮刀进行抹平，在室温下进行养护;
(5)待试件成型完毕，4-Sh后进行拆模，随后养护至预定龄期后开展性能测试。http://www.sdyuantai.net/
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