为混合料泡水后的不同浸泡龄期抗折强度变化,可以看到,每组试件在随着浸泡时间的延长,与抗压强度的变化规律相同,抗折强度均逐渐降低,强度损失率不断增大。PU-K,PU-M,PU-T在28d的强度损失率分别达到了16.3%,18.1%,19.8%,泡水后对抗折强度的影响更大,抗折强度的损失略大于抗压强度,PU-K内部的孔隙率较低,在聚氨酯密封胶结的3种风积沙混合料中,强度损失率最小。纳米Si0:和MWCNTs所改性得到的PU-Si0:型和聚氨酯密封胶结料都能够有效提升泡水后抗折强度,从图中损失率的折线图中可以看到,胶结同种风积沙的3种聚氨酯密封胶,PU-C型聚氨酯密封胶所胶结的风积沙混合料抗折强度损失率最低,例如,PU-C-K,PU-C-M,PU-C-T浸泡28d后的抗折强度损失率分别为10.2%,13.5%,17.5%,较PU型胶结料强度损失率明显降低,这主要是因为MWCNTs的掺入填充界面的孔隙、提高韧性,对抗折强度的保持率提高,同时增强界面结合,当水分子渗透后,能够有效延缓界面结合力的削弱,使其依然保持高强的界面结合,从而降低抗折强度的损失率。
由可以看到各组试件在冻融循环50次后的质量损失率,均有不同程度的质量损耗,同种风积沙混合料的质量损失率具有明显的规律性。聚氨酯密封胶结风积沙的强度主要依赖于聚氨酯密封胶与砂粒的界面结合力,当水分进入界面后,在反复冻融作用下会破坏界面结合力,在结合力原本薄弱的表面和边缘处,风积沙颗粒容易脱落,造成质量损失。PU-K,PU-M,PU-T冻融50次后质量损失率分别为0.41%,0.45%,0.54%聚氨酯密封胶所胶结T类地区风积沙的质量损失最大,主要是因为,T类风积沙粒径最小,与界面结合力更薄弱,微孔隙和微裂缝较多,水分含量更大,在反复冻融循环作用下,容易导致裂纹扩展和沙粒掉落,从而导致质量损失最大。
当纳米Si0:和MWCNTs颗粒添加到聚氨酯密封胶基体中对混合料的有着较大影响,胶结同种风积沙混合料试件平行对比,可以看出,PU-C所胶结的风积沙混合料质量损失率最低,所胶结的2中风积沙PU-C-K,PU-C-M,PU-C-T的质量损失率分别为0.33%,0.37%,0.46%,纳米Si02和MWCNTs的添加可以增强界面结合力,减少水分侵入,从而降低质量损失。图中显示了每组混合料在50次冻融循环后强度的变化,可以看到抗压抗折强度都有明显的降低,抗折强度的损失率明显高于抗压强度,PU-K,PU-M,PU-T的抗压强度损失率分别为17.3%,19.2%,21.5%,抗折强度损失率分别为21.7%,23.8%,26.3%,这主要是因为在当水分子进入混合料内部中,水分在低温条件下会结冰,体积会发生膨胀,反复受到低温冻结和解冻的作用后产生了内应力,会使得内部微裂纹扩展,界面的结合力下降会出现界面剥离,从而导致强度下降。而在抗压和抗折强度测试过程中作用力的不同,抗折强度比抗压强度更依赖界面的完整性,抗压强度受整体结构的支撑,而在冻融作用下微裂纹扩展后,界面破坏更严重,一旦界面受损,抗折能力急剧下降,从而抗折损失率大于抗压强度的损失率。与在水中浸泡后的强度损失,冻融循环对混合料的破坏更大,强度损失更为严重。纳米Si0:和MWCNTs的掺入对聚氨酯密封胶结风积沙混合料的抗冻性能有着不同程度的提升,MWCNTs对聚氨酯密封胶优异的改性作用使得抗冻性提升的效果更为显著,能够有效减少微裂纹的扩展,降低强度的损失。http://www.sdyuantai.net/