一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法，涉及浸水聚氨酯抗压强度计算领域，具体包括以下步骤：建立浸水聚氨酯的粘弹性分析模型，分析水、空气以及聚氨酯基质在单轴压缩试验时抵抗的压缩力，利用与其等效的均匀应力代替浸水聚氨酯的抗压强度，结合分段法，确定水和空气在聚氨酯不同浸水阶段中对抗压强度的影响，建立聚氨酯在不同浸水阶段的抗压强度预测模型，可定量分析在水和空气含量变化时，浸水聚氨酯抗压强度的变化情况。本发明专利技术引入粘弹性理论，分析作为多相复合材料的浸水聚氨酯的抗压强度，并分段考虑水和空气对抗压强度的不同作用，能够计算不同浸水阶段聚氨酯的抗压强度，有效预测聚氨酯的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法

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[0001]本专利技术涉及浸水聚氨酯抗压强度计算领域，具体涉及一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法。

技术介绍
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[0002]硬质聚氨酯由于其快速膨胀、重量轻和良好的机械性能等优异性能，被广泛用作大坝修补、道路维护和建筑物基础加固中的防水材料。然而，硬质聚氨酯在实际应用中不可避免地会受到水的影响，从而影响其机械性能，尤其是抗压强度，对其后期的正常使用造成不利影响。因此，有必要研究浸水聚氨酯在服役期间的压缩性能。
[0003]现有的对浸水聚氨酯的研究，主要考虑水与聚氨酯基质两种材料，把影响浸水聚氨酯抗压强度的因素分为水与聚氨酯基质两个方面，忽略了实际工程中，空气在非饱和阶段对浸水聚氨酯抗压强度的影响，使得对浸水聚氨酯抗压强度的分析不够完善，即使少部分研究中考虑到空气对浸水聚氨酯抗压强度的影响，但并未建立完善的强度预测模型来实现对浸水聚氨酯抗压强度的定量分析，缺少水和空气的含量对抗压强度具体影响的研究。
[0004]因此，本专利技术将浸水聚氨酯考虑成一个含有水、空气、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明公开一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法，其特征在于，所述基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法包括以下步骤：(1)将粘弹性理论引入到浸水聚氨酯中，建立含有多相复合材料的浸水聚氨酯的粘弹性分析模型；(2)对不同密度和浸水时间的聚氨酯进行单轴压缩试验，得到聚氨酯的抗压强度以及抗压强度和密度、浸水时间的关系；(3)确定浸水聚氨酯承受的压缩力的与聚氨酯基质承受的压缩力、水承受的压缩力、空气承受的压缩力的关系；(4)根据单轴压缩试验时浸水聚氨酯上的压力梯度，利用达西定律，求出单轴压缩试验时，浸水聚氨酯试件所承受的压缩力F，并利用等效的均匀应力对其进行替代；(5)计算出聚氨酯在干燥条件下和净水饱和条件下聚氨酯试件在单轴压缩试验时承受的等效均匀应力；(6)结合浸水聚氨酯的粘弹性分析模型和分段法，建立聚氨酯在不同浸水阶段的抗压强度预测模型，综合考虑水与空气在聚氨酯浸水的非饱和阶段对抗压强度的增强作用、水解对聚氨酯的不利影响；(7)根据上述步骤得到非饱和阶段水引起的聚氨酯抗压强度增加值Δσ
W
，拟合出非饱和阶段水解引起的聚氨酯抗压强度减少值Δσ
M
、饱和阶段水解引起的聚氨酯抗压强度减少值Δσ'
M
，确定聚氨酯在不同浸水阶段的抗压强度预测模型；(8)根据聚氨酯在不同浸水阶段的抗压强度预测模型，计算出实际工程中的浸水聚氨酯的抗压强度，并结合所承受的压力，验算是否满足工程需求。2.根据权利要求1所述的一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸水聚氨酯单轴压缩试验包括以下步骤：
①
根据工程实际应用，选择合适的聚氨酯密度；
②
选用等体积比的多异氰酸酯和聚醚多元醇，利用反应注射成型的方法，制备聚氨酯试件；
③
根据规范要求，利用预应力浸水试验法，制备不同密度和不同浸水时间的聚氨酯，通过计算吸水率，并将其分为非饱和浸水聚氨酯与饱和浸水聚氨酯，供单轴压缩试验使用；所述吸水率计算公式为：式中：ω0—干燥聚氨酯试样的质量(g)；ω
t
—浸水t时间后的聚氨酯试样质量(g)；
④
对不同密度和浸水时间的聚氨酯试件进行单轴压缩试验，得到抗压强度以及抗压强度和密度、浸水时间的关系。3.根据权利要求2所述的一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法，其特征在于，所述预应力浸水试验法，为将聚氨酯试件浸在不同深度的水中，通过调节浸水深度，得到不同压力作用时的浸水聚氨酯试件。4.根据权利要求1所述的一种基于强度预测的浸水聚氨酯抗压强度定量分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在浸水聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，张红波，黄沐阳，梁威，李瑶，代长青，马志平，陶明霞，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：