轻型组合钢桥面聚合物超薄磨耗层试验研究

【摘要】为解决钢桥面疲劳开裂和铺装层易损坏这两大难题，作者所在的研究团队在理论研究及材料性能研究的基础上，提出钢桥面板+STC组合桥面结构。为了保护STC层不受行车磨损及外界环境因素的影响，同时改善表面抗滑性能，有必要研究与之性能相匹配的桥面磨耗层。鉴于TPO作为桥面磨耗层时性能优良，本研究将TPO应用在钢桥面板+STC组合桥面结构上，组成钢板+STC+TPO的轻型组合钢桥面铺装体系。本文针对钢板+STC+TPO的轻型组合钢桥面铺装体系开展试验研究，考察TPO粘结性能和耐久性能。主要研究工作如下：（1）在充分分析借鉴国内外薄层聚合物磨耗层的应用现状的基础上，提出将性能优异的TPO用于钢桥面+STC组合桥面结构。（2）为解决桥面铺装由于层间粘结力不足引起的结构性损坏，本文对聚氨酯环氧树脂粘结剂自身的粘结性能展开研究；采用斜剪、压剪、拉拔试验测试TPO-STC结构的层间粘结性能；通过组合梁弯拉试验测试TPO-STC结构层间的相对位移评价结构的层间连续性。试验结果表明，聚氨酯环氧树脂能够提供足够的剪切强度，使上下层间粘结完好；TPO与STC层间粘结状态良好，常温和高温条件下都能保持良好的粘结强度、剪切强度，且表面进行处理后，表面粘结强度、剪切强度提高；TPO粘结性能优良，TPO-STC的树脂部分能够承受荷载作用在TPO-STC界面产生的微小位移，保持TPO-STC结构处于共同受力状态。（3）通过研究TPO-STC组合结构的高温稳定性能、水稳定性能和高温老化性能对TPO耐久性能进行评价。试验结果显示，TPO能提供足够的摩擦值和表面构造深度，为车辆安全通行提供有力保障；高温老化、冻融循环对摩擦值、表面构造深度的影响较小，试验过程中未出现车辙现象，同时界面仍能保持很高的拉拔强度，使TPO-STC结构共同受力。（4）基于本文试验分析结果以及相关工程经验，文章提出TPO应用于轻型组合铺装体系的施工技术要求，对施工过程中树脂材料的储存与拌合、STC面板处置、撒布法施工及技术要求等方面进行了详细介绍，为实际工程应用提供了施工技术指导。
【作者】李洪；
【导师】李嘉；
【作者基本信息】湖南大学，交通运输工程，2014，硕士
【关键词】桥面铺装；聚合物；聚氨酯环氧树脂；粘结强度；耐久性能；施工技术；

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