高温湿热隧道防水材料性能及工艺研究

论文摘要

隧道防水是隧道建设中的一项重要技术问题,隧道渗漏不仅直接影响行车安全,而且还降低隧道通风、照明系统的工作效率,诱发运营设施的锈蚀,影响隧道结构的耐久性。目前大规模的交通基础设施建设中,出现了越来越多的高温湿热隧道,其防水问题更加不容忽视。铁路隧道中主要采取复合式衬砌防水技术,在初期支护与二次衬砌间设置卷材防水层,该防水层是铁路隧道防水技术的核心。高温条件下,防水卷材的耐久性能、防水层的设计与施工与防水层的防水效果密切相关,为此本文做了如下研究工作：(1)本文选取了10个品种的防水材料进行了基本性能试验,根据基本性能试验结果选取了6个品种的防水卷材进行了耐高温性能试验,初步比较了高温后所选防水卷材的性能变化,并根据试验结果确定了合适的隧道防水卷材。(2)为进一步了解目前常用隧道防水材料在高温环境下的耐久性能,本文进行了常规热老化与热分析两项试验。常规热老化试验分析了所选高分子防水材料强度与延伸率的老化规律,并根据目前防水材料老化研究与寿命预测方法推导了其寿命方程；热分析试验得到了材料的TG曲线与DSC曲线,通过曲线形态及试验结果比较了所选高分子材料的老化过程,并通过所得特征温度及动力学参数评价了所选高分子材料的耐老化性能。(3)分析了隧道防水层损伤因素,并提出相应的预防措施及隧道防水施工要点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外隧道防水的研究及应用现状
• 1.3 常用防水材料的分类及特点
• 1.4 本文的技术路线和研究内容
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 防水材料应用性能比较研究
• 2.1 概述
• 2.2 防水卷材基本性能试验及结果分析
• 2.2.1 拉伸性能与撕裂强度试验
• 2.2.2 低温柔度\弯折试验
• 2.2.3 不透水性试验
• 2.2.4 耐热度试验
• 2.2.5 耐腐蚀性试验
• 2.2.6 耐穿刺性试验
• 2.2.7 加热伸缩量试验
• 2.2.8 吸水性试验
• 2.3 防水卷材耐高温性能试验及分析
• 2.3.1 拉伸性能试验
• 2.3.2 不透水性试验
• 2.3.3 耐穿刺试验
• 2.4 本章小结
• 第3章 防水材料老化研究及寿命预测
• 3.1 概述
• 3.2 隧道防水材料耐老化性影响因素
• 3.3 高分子材料老化的主要机理
• 3.4 高分子老化研究的主要方法
• 3.5 高分子材料寿命预测方法
• 3.5.1 自然老化试验与加速老化试验对比的预测法
• 3.5.2 加速老化试验的预测方法
• 3.5.3 自然老化试验的预测方法
• 3.6 本章小结
• 第4章 防水材料耐久性能评估试验及分析
• 4.1 常规热老化试验
• 4.1.1 理论基础
• 4.1.2 试验设计
• 4.1.3 试验结果及分析
• 4.2 热分析试验
• 4.2.1 理论基础
• 4.2.2 试验设计
• 4.2.3 试验结果及分析
• 4.3 防水材料耐热性能改善措施
• 4.4 本章小结
• 第5章 防水材料施工工艺研究
• 5.1 前言
• 5.2 隧道中防水层损伤分析
• 5.2.1 防水层基面粗糙
• 5.2.2 防水层接茬不严易受损伤
• 5.2.3 防水层铺设工艺有缺陷
• 5.2.4 防水层的保护不够
• 5.3 隧道中防水卷材损伤预防措施
• 5.3.1 优化设计
• 5.3.2 精细施工
• 5.3.3 对隔热材料的防护考虑
• 5.4 隧道中防水卷材施工要点
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果