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原文传递钢桥面维修环氧树脂混凝土的组成设计及路用性能研究

论文题名：	钢桥面维修环氧树脂混凝土的组成设计及路用性能研究
关键词：	钢桥面铺装;胶粘剂;环氧树脂混凝土;组成设计;路用性能
摘要：	钢桥面因其跨径大、自重轻、构件易于更换和修复等优点在国内外得到广泛应用。受温度变化及钢材自身热容性影响，在行车荷载循环往复作用下，钢桥面常发生较大变形，且受到较大的弯拉应力，这就要求钢桥面铺装材料具有较好的疲劳性能、抗弯拉性能及高温稳定性。普通沥青混合料用于钢桥面铺装会过早发生开裂、车辙、脱层等病害，因此很难满足其使用要求。环氧树脂混凝土因为其具有较好的粘结性能、韧性、抗冲击性能，且固化速度快，能迅速开放交通，是一种较好的适用于钢桥面铺装的材料。然而，由于国外相关公开报道较少，国内环氧树脂混凝土较多地是应用于结构加固和裂缝维修中，应用于道路的环氧树脂混凝土虽取得一些研究成果，但是设计体系仍未规范和完善，环氧树脂混凝土在其应用和推广上，存在着成本高、设计体系不完善等问题。基于此，在已有的研究成果上，本文拟对钢桥面铺装维修的环氧树脂混凝土进行深入研究，主要从以下三个方面展开：一是对环氧树脂胶粘剂基本物理及力学性能的研究；二是环氧树脂混凝土组成和制备方法的初步探究；三是基于环氧树脂混合料的路用性能对比分析了级配粗细程度、Superpave限制区对环氧树脂混凝土性能的影响，并以降低造价为出发点，采用不同胶石比对比分析胶石比对环氧树脂混凝土路用性能的影响。　　首先，根据国家相关规范要求对环氧树脂胶粘剂的物理及力学性能进行了研究。采用比重瓶法和表干法测试了环氧树脂固化前后的密度，并采用搅拌拉丝法测试了不同温度下环氧树脂的凝胶时间，最后通过拉伸试验、弯曲试验评价了环氧树脂胶粘剂老化前后的力学性能，并采用拉拔试验测试了环氧树脂胶粘剂的抗剪性能。　　然后，参照我国沥青混合料标准采用的马歇尔设计方法和美国Superpave设计方法，选取了粗、中、细三种不同粗细程度的级配，三种级配的0.3mm-2.36mm筛孔通过率分别采用位于Superpave-10禁区下侧（级配1）、贴进禁区（级配2）、穿过禁区（级配3）。并采用AC-10级配中值进行了击实试验和不同温度下圆柱体轴心抗压强度试验。最终确定了最佳击实次数为双面击实25次。同时，圆柱体轴心抗压强度试验结果表明，温度越高，环氧混合料的早期强度形成越快。　　最后，参照沥青混合料相关规程分别采用粗、中、细三种级配和6%、8%、10%三种胶石比，进行高温单轴静载蠕变试验、低温劈裂抗拉试验、冻融劈裂试验、四点小梁疲劳试验、三点小梁弯曲试验、表面性能试验等，评价级配粗细程度、Superpave限制区、胶石比对环氧树脂混凝土路用性能的影响。结果表明，环氧树脂混凝土较普通沥青混凝土具有较优的高温稳定性及疲劳性能，在钢桥面铺装和修补中，较普通沥青混合料更适宜用作铺装修补材料；级配粗细程度、Superpave限制区和胶石比对环氧混合料性能均有一定影响，Superpave限制区对混合料高温稳定性能及空隙率影响显著，对水稳定性、低温性能、疲劳性能、弯曲性能均有一定影响，比较而言，影响不显著；胶石比可结合实际工程适当降低。
作者：	胡新贺
专业：	建筑与土木工程
导师：	李杰;吴英彪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉工程大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文