原文传递
高速铁路无砟轨道用环氧沥青嵌缝材料的制备与性能研究
| 论文题名： | 高速铁路无砟轨道用环氧沥青嵌缝材料的制备与性能研究 |
| 关键词： | 无砟轨道;嵌缝材料;环氧沥青;制备工艺;力学性能 |
| 摘要： | 为了适用温度变形，高速铁路无砟轨道的长连续结构中设置了大量接缝，用于防止水和杂物等进入接缝内。现有改性沥青、聚氨酯与硅酮嵌缝材料均存在不足，而环氧沥青具有优良的物理力学性能，可以作为高速铁路无砟轨道的嵌缝材料。本论文基于高速铁路无砟轨道受力与变形特征分析基础，开展环氧沥青材料的制备与相关性能表征，并通过实体工程进行施工与使用性能验证。 首先，建立了含有环氧沥青嵌缝材料的CRTSⅢ型板式无砟轨道静力分析模型，开展各种因素影响下的接缝变形分析，借鉴相关领域嵌缝材料技术条件基础，设计适合高速铁路无砟轨道用环氧沥青嵌缝材料的性能试验方案，包括工程性能和力学性能的试验方案。 其次，在现有环氧沥青体系的基础上，通过各组分的相容性试验和直接拉伸试验，确定环氧沥青嵌缝材料的制备顺序和最佳材料组成比例，制备本文所需要的环氧沥青嵌缝材料并对其进行工程性能试验，试验结果表明制备的环氧沥青嵌缝材料可以用作高速铁路无砟轨道嵌缝材料。 再次，开展不同温度下的环氧沥青嵌缝材料粘弹性能、拉伸性能、界面粘结性能和压缩性能试验，结果表明在-20℃~60℃内，环氧沥青嵌缝材料存在过渡态和橡胶态；拉伸强度和粘结强度均随着温度的升高而下降，断裂伸长率和粘结伸长率随着温度先升高后下降；拉伸性能始终优于界面粘结性能，这证明材料的最终破坏形式是离缝；压缩性能包括压缩模量、压缩应力松弛和压缩永久变形，压缩模量随温度升高而下降，压缩应力松弛随温度升高而减缓，压缩永久变形最大值为15%。 然后，确定了最不利的老化状态，开展了环氧沥青嵌缝材料不同老化处理的拉伸性能研究。通过Verhulst模型，建立微观物质与老化时间的非线性动力学模型，并通过热分析动力学，建立老化时间和温度对环氧沥青嵌缝材料界面粘结性能影响，分别从微观和宏观的角度预测环氧沥青嵌缝材料紫外老化进程。环氧沥青嵌缝材料经紫外老化表面产生裂纹并有亲水性。 最后，结合环氧沥青嵌缝材料的施工特性，探索了环氧沥青嵌缝材料的实体工程实施，确定了无砟轨道环氧沥青嵌缝材料的施工工艺。 |
| 作者： | 谢佳钦 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 闵召辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
