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坑槽修补用水下固化树脂混合料设计与性能研究
| 论文题名： | 坑槽修补用水下固化树脂混合料设计与性能研究 |
| 关键词： | 正交异性钢桥面板;大跨径桥梁;水下固化树脂;混合料设计;坑槽修补;力学性能 |
| 摘要： | 正交异性钢桥面板广泛应用于大跨径桥梁的主梁，但是其受力状态复杂，在重载大交通和温度变化的综合影响下，许多钢桥铺装出现了开裂、坑槽等病害，严重影响了桥梁的正常工作。传统修补材料只能在干燥、无水的条件下应用，而在连续降水的雨季，现有的养护材料无法对铺装进行及时、有效的修复，雨水顺着铺装破坏处源源不断地渗入铺装内部，导致钢桥面锈蚀以及铺装失效等更加严重的问题。在此背景下，急需设计一种能在降雨天气下使用的应急修补材料，该材料不仅能在较短时间内完成养护并恢复交通，同时也具有良好的路用性能和较长的使用寿命。 本论文利用课题组自主研发的水下固化树脂，通过试验进行了混合料配合比设计和路用性能研究，研究的主要内容及结论如下： 第一，根据钢桥面铺装修补的性能需求进行水下固化树脂的配方优化，通过粘度试验、拉伸试验和吸水率试验在施工和易性以及力学性能等方面对水下固化树脂的配方进行对比改进，最终得到T3、C1、和C2三种类型的水下固化树脂用于后续试验； 第二，选取了AC-10混合料以及灌注式混合料两种级配，通过马歇尔试验对水下固化树脂混合料进行了配合比设计，得出AC-10混合料的最佳油石比为6%，灌注式混合料的最佳油石比为23%，并进一步通过低温弯曲试验、高温车辙试验以及冻融劈裂试验验证了水下固化树脂混合料具有优异的路用性能； 第三，利用数字图像相关技术，采用单边缺口梁三点弯曲试验进行水下固化树脂混合料的抗裂性能研究，计算得出了-10℃时水下固化树脂混合料的断裂韧性、临界裂缝尖端开口位移以及断裂能GF，研究结果表明，水下固化树脂具有优异的低温抗裂性能； 第四，采用拉拔试验以及复合小梁的低温弯曲试验对水下固化树脂混合料和潮湿铺装界面的粘结性能进行了研究，研究结果表明，水下固化树脂混合料在潮湿环境下具有优异的界面粘结性能，其薄弱界面为树脂和集料结合界面，其中T3树脂的粘结性能要优于C1、C2； 第五，结合文献检索与现场施工经验，总结了常用的钢桥面铺装坑槽修补方法，提出了两种水下固化树脂混合料钢桥面铺装坑槽修补施工工艺。 |
| 作者： | 刘云峰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 范进;姚波;刘洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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