在寒冷地區(qū),維修鐵路隧道是一項挑戰(zhàn),因為隧道周圍的巖石容易受到低溫和潮濕共同作用導(dǎo)致的凍融循環(huán)的影響。這導(dǎo)致隧道周圍巖石的孔隙和裂縫擴(kuò)大,巖石的完整性被破壞,可能對隧道結(jié)構(gòu)和列車安全產(chǎn)生重大影響。
聚氨酯基保溫材料經(jīng)常用于緩解這一問題,但這帶來了進(jìn)一步的問題,如維護(hù)困難、經(jīng)濟(jì)效益低和安全隱患。現(xiàn)在,由大連交通大學(xué)交通運輸工程學(xué)院的一個團(tuán)隊開發(fā)了一種替代性的聚氨酯基隧道維護(hù)灌漿系統(tǒng),其中包括可提高其性能的添加劑。它既具有絕緣性能,又具有防滲透性能。
這種新型灌漿材料易于制備和應(yīng)用。除了聚氨酯外,它還包括E-51環(huán)氧樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末,并添加氫氧化鎂作為阻燃劑。在添加阻燃劑之前,新型復(fù)合灌漿材料的導(dǎo)熱系數(shù)比單獨的聚氨酯低6.3%。
添加阻燃劑后,新型復(fù)合灌漿材料與常規(guī)的聚氨酯+阻燃劑相比,吸水率下降了四分之三,極限強度提高了三分之一。他們建議,對于隧道周圍巖石含水量高的區(qū)域,在聚氨酯中添加3%的PMMA和15%的環(huán)氧樹脂。如果平均溫度低于-10°C,他們建議比例應(yīng)該反過來:3%的環(huán)氧樹脂和15%的PMMA。