Cyflwyniad

Polyacrylamide(PAMMae wedi bod yn cael ei adnabod ers amser maith fel "cymorth diwydiant amlwblyg", gan chwarae rôl hanfodol mewntriniaeth dŵr, tynnu olew, gwneud papur, a llawer o feysydd eraill. Fel un o gynhyrchion craiddHenan Secco ynMae Technoleg Diogelu'r Amgylchedd Co., Ltd., polyacrylamide wedi dangos cryfder technegol cryf a gwerth marchnad mewn trin dŵr gwastraff confensiynol diolch i'w eiddo flocculation, adherence, trwchu, a lleihau tynnu rhagorol. Fodd bynnag, gyda datblygiadau parhaus mewn gwyddoniaeth deunyddiau a thechnoleg peirianneg, mae ffiniau cymhwyso polyacrylamide yn cael eu hail-ddiffinio mae'n symud yn raddol o gemegol trin dŵr i flaenllaw adeiladu peirianneg ffyrdd, gan ddod â chwyldro deunyddiau rhwystro i briffordd, pontiau, twnnelau, a phrosiectau

Polyacrylamide yw polymer moleciwlaidd uchel llinol sy'n toddi'n ddŵr a ffurfiwyd gan polymereiddio monomerau acrylamide. Gall y grwpiau gweithredol yn ei gadwynnau moleciwlaidd amsugno a pontio gronynnau pridd, gan ffurfio strwythur rhwydwaith tri dimensiwn sy'n gwella priodweddau mecanyddol a gwydnwch pridd yn sylweddol. Mae'r erthygl hon yn adolygu'r cymwysiadau newydd o polyacrylamide mewn adeiladu ffyrdd yn systematig, gan archwilio sut mae'r deunydd cyfeillgar i'r amgylchedd hwn yn aillunio rhesymeg sylfaenol adeiladu ffyrdd modern.

1. Gwella Sefydlogrwydd Is-gradd: O Driniaeth Priod Meddal i Gwella Priod Arbennig

Mae'r is-radd yn sylfaen unrhyw brosiect ffordd, ac mae ei gallu cario a'i sefydlogrwydd dŵr yn penderfynu'n uniongyrchol ar fywyd gwasanaeth y ffordd a diogelwch traffig. Mewn adeiladu viaduct, fel arfer mae angen ymgorffori sylfaennau bont mewn pridd, ac mae gallu cario'r pridd yn hanfodol i ddiogelwch a hiroes y bont. Mae dulliau atgyfnerthu is-radd traddodiadol yn dibynnu'n bennaf ar ddeunyddiau anorganig fel siment a chylch. Fodd bynnag, nid yn unig mae'r dulliau hyn yn dwys ynni ac yn cynhyrchu allyriadau carbon uchel ond hefyd yn aml yn perfformio'n wael wrth drin mathau penodol o pridd arbennig.

Mae polyacrylamide, fel math newydd o sefydlogrwydd pridd polymer, yn llenwi'r bwlch technegol hwn. Mae astudiaethau wedi dangos y gall ei gadwynnau moleciwlaidd ffurfio sylwedd tebyg i gel, gan helpu gronynnau pridd i gysylltu'n ddarn gyda'i gilydd, gan wella'r gallu cario cyffredinol. Mae'r dull gwella hwn yn arbennig o effeithiol ar gyfer sylfaennau pridd meddal neu sylfaennau anghyfreithlon. Yn ystod adeiladu, dim ond angen i beirianwyr gymysgu PAM â dŵr a'i chwistrellu neu'i chwistrellu i'r pridd. Nid yn unig mae'r dull adeiladu di-ymosodol hwn yn lleihau effaith amgylcheddol yn sylweddol ond hefyd yn byrhau amser adeiladu'n sylweddol.

Mewn ardaloedd pridd halen, mae tueddiad pridd i cracio wedi cael ei drafod yn adeiladu priffordd ers amser maith. Er mwyn mynd i'r afael â'r broblem hon, defnyddiodd ymchwilwyr polyacrylamide fel polymer sy'n toddi'n ddŵr i addasu llenwyr is-gradd briffordd yn seiliedig ar pridd halen, gan wella eu perfformiad cymhwyso a'u gwrthsefyll cracio. Mae canlyniadau'r profion yn dangos wrth i'r ffracsiwn màs PAM gynyddu, bod terfyn hylif a terfyn plastig samplau pridd halen yn cynyddu'n sylweddol. Mae dadansoddiad maintol o batrymau cracio yn datgelu bod ychwanegu PAM yn lleihau straen cyfyngu a diffygion neu poriau yn y pridd halen yn effeithiol.

Mewn rhanbarthau pridd wedi'i reoli'n tymorol, mae cylchoedd rhewi-rhewi yn arbennig o niweidiol i is-raddau. Canfu astudiaeth a gyhoeddwyd yn 2024 fod cyfuno polyacrylamide â ffibr straw a biochar fel sefydlogrwydd pridd (BPS) wedi gwella'r eiddo mecanyddol a gwrthsefyll rhewi-rhewi is-graddau mewn rhanbarthau oer yn sylweddol. Cyrhaeddodd cryfder cywasgu heb gyfyngiad 28 diwrnod pridd a drinwyd gan BPS 565.42 kPa, a'r modiwl difformiad cyrhaeddodd 17.24 MPa 3.36 a 6.05 gwaith y samplau heb eu trin, yn y drefn honno. Roedd y gyfradd colli cryfder a achosiwyd gan gylchoedd rhewi-thaw yn 49.3% is na'r cyfradd pridd naturiol. Datgeluodd microsgopi electron sganio mecanwaith sefydlogrwydd trybl o "llenwi-cementio-atgyfnerthu", lle mae cadwyni moleciwlaidd PAM yn ffurfio cysylltiadau filamentous a strwythurau ffilm gel rhwng gronynnau pridd, gan rwymo biochar a deunyddiau ffibr yn gadarn gyda'i gilydd.

2. Gwrthod Gwyrdd Muck Shield a Slurry Gwastraff: Troi Gwastraff yn Trysor

Gyda datblygiad parhaus seilwaith trafnidiaeth Tsieina, mae adeiladu ysgafn twnnel, sylfaennau pil drilio pont, a gweithgareddau adeiladu eraill yn cynhyrchu swm mawr o slurry gwastraff a muck ysgafn. Mae'r gwastraff hwn yn cael ei nodweddu gan gynnwys dŵr uchel, maint gronynnau da, a chynnwys clai uchel. Byddai rhyddhau uniongyrchol yn achosi llygredd amgylcheddol difrifol a gwastraff adnoddau. Mae sut i ddileu'r gwastraff hwn yn effeithlon a chyflawni defnydd o adnoddau wedi dod yn her hanfodol mewn adeiladu ffyrdd.

Mae polyacrylamide, gyda'i eiddo flocculation a dewydro effeithlon, yn cynnig ateb delfrydol. Dangosodd astudiaeth ar ddi-dŵr slurry gwastraff o adeiladu sylfaen pil pont mewn ardal benodol o Talaith Jiangxi fod PAM anionig, PAM cationig, a PAM di-ionig i gyd yn arddangos yr effeithiau di-dŵr mwyaf sylweddol ar ganolbwyntiad o 0.2% yn ôl màs. Gyda ychwanegiad bach yn unig, flocculated y slurry a di-dŵr yn gyflym o fewn 10 eiliad, gyda chynnwys dŵr wedi'i leihau'n sylweddol gan 29.5%, Perfformiodd PAM anionig y gorau, gyda throsedd uwchlaw yn gostwng i 20 NTU ar ôl 2 awr. Cyfansoddodd gronynnau da'n effeithiol i mewn i flociau mwy, a chynyddodd maint y gronynnau D90 o 15.10 μm i 25.50 μm, cynnydd o 68.9%.

Mewn peirianneg ysgafn twnnel, mae ymchwil tebyg wedi cyflawni datblygiadau. Er mwyn mynd i'r afael â'r anhawster o wahanu slurry gwastraff o gynnwys dŵr uchel, o gynnwys clai uchel o twnnel ysgafn slurry yn prosiect Jiangyin Second Cross-River Passage, cynhaliodd ymchwilwyr brofiadau systematig gan ddefnyddio polyacrylamide anionig, clorid polyalwminiwm, a flocculants eraill. Dangosodd y canlyniadau fod y cyfuniad o flocculants organig ac anorganig wedi perfformio'n orau ar gyfer di-dŵr, gan gyflawni cyfradd di-dŵr 90 munud o 29.6% a lleihau turbidity uwch-natant i 62.0 NTU. Datgeluodd yr astudiaeth ymhellach fod effaith ddi-ddŵr y flocculant cyfansoddol yn cael ei ddylanwadu'n bennaf gan weithred adsorption-bridging cadwyni hir PAM anionig, gan ddarparu sylfaen wyddonol ar gyfer gwahanu llwch-ddŵr effeithlon a ddi-ddŵr llwch cysgyn.

Hyd yn oed yn fwy nodedig yw bod arloesi polyacrylamide mewn gwaredu llwch ysgafn yn mynd y tu hwnt i "driniaeth" ei hun. Mae'r patent ar gyfer "flocculant llwch graddadwy gwyrdd a'i ddull paratoi" a gyflwynwyd yn ddiweddar gan China Railway No.4 Engineering Group Co., Ltd. yn cyfuno polyacrylamide â nanodeunyddiau graddadwy photocatalytic. O dan amodau ysgafn, gellir dirywio PAM gweddilliol i fod yn moleciwlau bach di-niweidiol fel CO ₂ a dŵr, gan alluogi dynnu llenydd is-gradd ailddefnyddiol o glud gwastraff sy'n cynnwys dŵr uchel a gosod enghraifft ar gyfer yr economi gylchol gwyrdd mewn adeiladu ffyrdd.

Mewn peirianneg go iawn, yn ystod adeiladu Priffordd Shaanxi Meixian-Taibai, ychwanegwyd PAM i lanhau llif dŵr twnnel, gan drin tua 25,400 metr ciwb o ddŵr y dydd. Datrysodd hyn broblem y rhyddhau bob dydd yn llwyddiannus ac yn cyflawni'r addewid ecolegol o "ddim llygredd yn ystod adeiladu". Mae'r profiad llwyddiannus hwn yn darparu model technegol ailadroddedig a graddadwy ar gyfer prosiectau cludiant mawr mewn ardaloedd sensitif yn ecolegol.

3. Diogelu Ecolegol y Cwymp Ffordd: Enillwch-Enillwch ar gyfer Diogelwch Peirianneg ac Adfer Ecolegol

Mewn adeiladu priffordd fynyddol, mae adfer ecolegol a chadw pridd ar ddarnau uchel a chryf wedi bod yn heriol ers amser maith. Gall dulliau cefnogi traddodiadol fel shotcreting rhwydwaith gwifren sicrhau sefydlogrwydd llygad tymor byr ond dioddef o effeithiau gwyrdd gwael a manteision ecolegol isel. Mewn ardaloedd pridd wedi'i reoli'n tymorol, mae cylchoedd rhewi-rhewi dwys yn gwneud llwybrau creigiog uchel a chryf yn agored iawn i gliniadau a chwalu.

Mae'r defnydd o polyacrylamide mewn amddiffyn ecolegol o ddarnau uchel a chryf yn dangos potensial technegol mawr. Canfu astudiaeth ar adfer ecolegol llwybrau creigiog uchel a chryf mewn ardaloedd pridd rhewi tymorol fod defnyddio polyacrylamide ynghyd â carboxymethyl cellulose (CMC) fel gwella pridd yn gwella cryfder cwympo'r pridd yn sylweddol, sefydlogrwydd dŵr, gwrthsefyll rhewi-thaw, a gwrthsefyll erysiwn. Datgeluodd microsgopi electron sganio fod y ffilm gel a ffurfiwyd gan polyacrylamide a CMC yn darparu "pont" a chysylltiad rhwng gronynnau pridd, gan wella sefydlogrwydd pridd cyffredinol. Penderfynodd yr astudiaeth fod y gyfradd gymhwyso PAM gorau posibl yn 3%, lle gwellwyd strwythur y pridd yn effeithiol heb atal twf llysiau. Dangosodd astudiaethau cymhwyso maes pellach y gallai pridd a wellwyd gan PAM gadw'n sefydlog at ddarnau creigiog uchel a chryf, gyda thwf llysieuaeth da a oedd yn parhau trwy bum mis o gylchoedd rhewi-thaw ac yn parhau heb gynnal a chadw llaw ar ôl blwyddyn.

Ar gyfer rheoli erysiwn pridd ar lwyfannau'r lwyfannau a lwyfannau torri, mae PAM hefyd wedi dangos perfformiad rhagorol. Dangosodd astudiaeth glaw maes ar ddarnau torri'r briffordd a gorchuddion gwastraff yn yr Unol Daleithiau fod defnyddio polyacrylamide anionig yn lleihau colli pridd cyfanswm o 40% i 54% tra'n hyrwyddo sefydlu a thwf llysiau'n sylweddol. Nododd yr astudiaeth fod cymhwysiad PAM ar gyfeiriadau cyfeiriadau o 2:1 i 3:1 ar gyfeiriadau cyfeiriadau o 2:1 i 3:1 yn darparu amddiffyn pridd effeithiol yn ystod y cyfnod sefydlu hanfodol ar gyfer llysiau, gan leihau difrod a chostau atgyweirio ar y safle yn sylweddol, yn ogystal â lleihau effeithiau niweidiol erysiad pridd ar gyrf

4. Rheoli Llwch Ffordd: Ateb Gwyrdd ar gyfer Rheoli Llwch Ffugitive

Mae ffyrdd haul mewn ardaloedd mwyngloddio agored a ffyrdd mynediad adeiladu dros dro yn ffynonellau mawr llwch ffoi. Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer ffyrdd tynnu mwynglodd sy'n cludo cerbydau trwm mewn amgylcheddau sych, tymheredd uchel, mae ffynnu dŵr o wyneb y ffordd yn hynod uchel, ac mae aflonyddu cerbydau'n dwys. Nid yw chwistrellu dŵr confensiynol ar gyfer atal llwch yn unig yn effeithiol yn gyfyngedig ond hefyd yn defnyddio swm enfawr o ddŵr. Mae ystadegau'n dangos bod llwch o offer cludo yn cyfrif am y cyfran fwyaf o gynhyrchu llwch mewn mwyngloddoedd agored, gyda dros 80% o llwch mwyngloddoedd yn deillio o llwch ffordd sy'n cael ei chwalu gan gerbydau symudol.

Mae atalwyr llwch sy'n seiliedig ar llwch gyda polyacrylamide fel cydran allweddol yn cynnig ateb gwyrdd cynaliadwy. Dangosodd astudiaeth ar ffyrdd tynnu mewn mwynglodd glo agored fod atalydd llwch llwch a ffurfiwyd gyda glycerin fel lleithrydd, dodecylbenzenesulfonate sodiwm fel asiant llwch, a polyacrylamide fel coagulant yn ffurfio ffilm tanau ar wyneb y ffordd a ddarparodd swyddogaethau cadw lleith a chydnabod, gan ddal a setlo gronynnau llwch yn effeithiol. Dangosodd data profion diwydiannol maes fod cyfanswm crynodiadau llwch a llwch anadlu ar adrannau sy'n cario llwyth a rhai nad ydynt yn cario llwyth a ysbrydlwyd gyda'r atalydd yn sylweddol is na'r rhai ar adrannau sy'n cael eu ysbrydlwyd â dŵr confensiynol, ac roedd y ddau yn is na terfynau Roedd cynnwys lleithder y pridd ar gyfartaledd ar ôl cais atal yn fwy na dwywaith y cynnwys o adrannau sy'n cael eu chwistrellu â dŵr confensiynol, ac roedd yr amser atal llwch effeithiol fesul cais yn cyrraedd 3 i 4 diwrnod. Chwaraeodd PAM rôl craidd mewn coagulation llwch mae ei gadwyni polymer hir yn adsorbio ac yn cyfuno gronynnau llwch da i mewn i glwsterau mwy gan gyflawni effeithiau atal llwch sylweddol, gan ei gwneud yn addas iawn ar gyfer rheoli llwch o dan amodau gwaith deinamig fel ffyrdd mwyngloddio.

5. Gwella Perfformiad y Pavement Concrit: Gwneud Ffordd yn Mwy Gwydn

Mewn prosiectau ffordd gradd uchel fel viaducts a thwnnellau, mae perfformiad concrit yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd a diogelwch peirianneg. Mae defnyddio polyacrylamide fel ychwanegiad concrit yn ehangu ffiniau perfformiad adeiladu ffyrdd. Pan fydd PAM yn cael ei ychwanegu at beton, mae ei weithred trwchu effeithlon yn cynyddu cyson beton ac yn lleihau galw am ddŵr, gan leihau cyfyngiad beton. Nid yn unig mae hyn yn gwella cryfder cywasgu a tynnu concrit ond hefyd yn ymestyn bywyd gwasanaeth seilwaith ffordd yn sylweddol.

Mae polyacrylamide hefyd yn atal anwedd dŵr rhy gyflym o goncrwydd yn effeithiol yn ystod adeiladu. Mae'n ffurfio ffilm amddiffynol ar wyneb y concrit, gan arafu'r broses anweddu ac atal cracio a achosir gan golli lleithder cyflym nodwedd arbennig o werthfawr mewn hinsawddau poeth a sych. Ar yr un pryd, mae PAM yn gwella gludiant concrit, gan leihau'r risg o sleithio yn ystod gosod concrit uchel, gan ddarparu cefnogaeth dechnegol newydd ar gyfer rheoli diogelwch adeiladu.

O ran gwella gwydnwch pawlau pridd sefydlog gan siment, mae ymchwilwyr domestig hefyd wedi gwneud cynnydd pwysig. Er mwyn mynd i'r afael â gwydnwch gwael pridd confensiynol a sefydlogrwyd gan siment, ychwanegodd ymchwilwyr polyacrylamides gyda gwahanol eiddo amsugno dŵr i tywod a sefydlogrwyd gan siment a chynnal profion cryfder cywasgu heb gyfyngiad, profion cylch sych-gwlyb, profion cyfyngu sychu, a dadansoddiad microsgopig. Dangosodd y canlyniadau nad oedd ychwanegu PAM yn unig yn cynyddu cryfder pridd sefydlog gan siment yn effeithiol ond hefyd yn gwella ei wrthwynebiad i ddifrod cylch sych-gwlyb ac yn gwella ei wrthwynebiad i sychu cracio cyfyngu. Cadarnhaodd microsgopi electron sganio fod PAM wedi ffurfio strwythur rhwydwaith integredig "PAM pasta sement gronynnau pridd" o fewn y pridd sefydlog gan sement, gan ddarparu sylfaen microstrwythurol ar gyfer priodweddau mecanyddol macrosgopig gwell.

6. Outlook a Casgliad

Mae cymhwyso polyacrylamide mewn adeiladu ffyrdd yn cael trawsnewid dwfn o "ychwanegion cynorthwyol" i "deunydd swyddogaethol craidd". Yn edrych ymlaen, gyda datblygiad parhaus mewn dylunio strwythur moleciwlaidd a thechnoleg deunydd cyfansoddol, bydd deunyddiau PAM swyddogaethol arbennig yn parhau i ddangos: polyacrylamide anionig hyperbranched sy'n gwrthsefyll halen ar gyfer amgylcheddau pridd o halen uchel, PAM biodegradable i ddatrys problem gweddillion microplastig posibl o gymhwysiad tymor hir yn llwyr, a chyfuniadau synergig o PAM gyda nanodeunyddia

Ar gyfer y sector adeiladu ffyrdd, mae gwerth polyacrylamide yn gorwedd nid yn unig mewn gwella ansawdd peirianneg ond hefyd mewn darparu llwybr technegol "gwyrdd a chynaliadwy". O sefydlogrwydd is-radd i lanhau'r slurry, o amddiffyn y llwch i atal llwch, a gwella perfformiad concrit, mae PAM yn trawsnewid y berthynas rhwng seilwaith a'r amgylchedd o wrthwynebu i symbiosis. Fel menter technoleg uchel sy'n arbenigo yn yr R& D a chynhyrchu polyacrylamide a flocculants polymeraidd eraill,Henan Secco ynBydd Environmental Protection Technology Co., Ltd. yn parhau i ganolbwyntio ar y maes arloesol o "amddiffyn yr amgylchedd + seilwaith". Gyda chynnyrch o ansawdd uchel ac atebion technegol wedi'u haddasu, rydym wedi ymrwymo i helpu adeiladu ffyrdd Tsieina i symud tuag at ddyfodol mwy effeithlon, mwy diogel