京沪高速铁路桥梁混凝土聚脲防护技术的应用研究

发布时间：2021-05-06 01:12

　　京沪高速铁路位于中国华东和华北地区,京沪高速铁路桥梁混凝土长期在自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化）和使用环境（荷载作用频率增加、材料与结构的疲劳）下服役,其耐久性问题一直以来备受工程界和学术界的关注。聚脲技术（Spray Polyurea Elastomer,简称SPUA）被公认为桥梁混凝土涂层防护最有效的方法。而京沪沿线复杂的气候条件对SPUA涂层的性能与施工提出了严峻的考验。本文研究了京沪高铁工程现场和实验室模拟条件下SPUA涂层的常规性能,SPUA涂层混凝土在弯曲荷载-氯盐作用下的裂缝情况、吸水率、附着性、氯离子含量以及钢筋锈蚀情况,主要研究内容和研究结论如下:首先,验证京沪高速铁路SPUA材料在实验室标准条件下的固化时间,拉伸性能、附着性以及耐介质性能随时间的发展情况。研究表明,该SPUA涂层属于快速固化体系,其固化时间与耐介质性能符合京沪高速铁路的要求,养护4d后拉伸强度、断裂伸长率与附着力均达到《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防护涂层暂行技术条件》（简称《暂行技术条件》）规定的16MPa、400%与2.5MPa技术指标;第二,考察京沪高速铁路沧州段、济南段、徐州段、蚌... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 国内外桥梁混凝土的耐久性现状
        1.2.1 国外桥梁混凝土的耐久性现状
        1.2.2 国内桥梁混凝土的耐久性现状
        1.2.3 桥梁混凝土防护的重要性
    1.3 桥梁混凝土涂层防护技术
        1.3.1 传统涂层防护技术
        1.3.2 聚脲涂层防护技术
    1.4 中国铁路桥梁耐久性防护的发展历程
        1.4.1 铁路桥梁防护材料的变迁
        1.4.2 现行《客运专线桥梁混凝土桥面防护层暂行技术条件》
        1.4.3 《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防护涂层暂行技术条件》
    1.5 本文研究目的以及主要内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 涂层常规性能实验
        2.1.1 拉伸实验
        2.1.2 酸、碱、盐浸泡实验
        2.1.3 干燥时间实验
    2.2 涂层混凝土的吸水率实验
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 试件制备
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 实验结果计算
    2.3 附着性实验
        2.3.1 试件制备
        2.3.2 拉脱法附着力实验方法
        2.3.3 180°剥离强度实验方法
    2.4 混凝土裂缝宽度实验
        2.4.1 试件制备
        2.4.2 仪器设备
        2.4.3 实验方法
    2.5 混凝土中水溶性氯离子含量实验
        2.5.1 实验设备及材料
        2.5.2 实验方法
        2.5.3 实验结果计算
    2.6 混凝土中钢筋锈蚀实验
        2.6.1 电池电位实验
        2.6.2 电阻率实验
    2.7 弯曲荷载-氯盐复合因素实验
        2.7.1 应力腐蚀实验装置
        2.7.2 实验方法
第3章 京沪高铁聚脲防护涂层性能研究
    3.1 概述
    3.2 常规性能研究
        3.2.1 固化时间实验结果与分析
        3.2.2 拉伸性能实验结果与分析
        3.2.3 附着性实验结果与分析
        3.2.4 耐介质实验结果与分析
    3.3 京沪高铁各施工段聚脲涂层的拉伸性能研究
        3.3.1 沧州、徐州、蚌埠段聚脲试样拉伸性能结果与分析
        3.3.2 济南、常州段聚脲试样拉伸性能结果与分析
        3.3.3 昆山段聚脲试样拉伸性能结果与分析
    3.4 京沪高铁基层处理系统常规性能研究
        3.4.1 基层处理系统表干时间实验结果及分析
        3.4.2 基层处理系统附着力实验结果及分析
        3.4.3 间隔时间对附着力影响实验结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 聚脲涂层混凝土在弯曲荷载和氯盐作用下的性能研究
    4.1 概述
    4.2 裂缝实验结果及分析
    4.3 吸水率实验结果及分析
    4.4 附着性实验结果及分析
    4.5 氯离子含量实验结果及分析
    4.6 钢筋锈蚀实验结果及分析
        4.6.1 电阻率实验结果及分析
        4.6.2 电池电位实验结果及分析
    4.7 弯曲荷载－氯盐共同作用下老化机理分析
    4.8 本章小结
第5章 京沪高铁聚脲防护层施工工艺优化
    5.1 概述
    5.2 两种施工方案的比较
        5.2.1 预制梁场喷涂施工
        5.2.2 架梁后喷涂施工
    5.3 基层处理工艺比较
    5.4 聚脲喷涂设备选择
    5.5 施工车设计
    5.6 基层处理系统技术经济评价
        5.6.1 施工方案基本功能指标及分析功能要素比重
        5.6.2 京沪高铁基层处理系统技术经济评价对比
    5.7 本章小结
结论及有待于进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文与专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]室温固化水性环氧混凝土封闭底涂的配方设计[J]. 周玉生.  涂料工业. 2009(03)
[2]适用于混凝土基面聚脲封闭底涂的性能研究[J]. 刘彦东,赵希娟,潘美,郑旗,仲晓林.  新型建筑材料. 2009(02)
[3]电化学综合法评价混凝土中钢筋锈蚀及评估体系研究[J]. 张贺,俞海勇,王琼.  混凝土与水泥制品. 2008(05)
[4]京沪高速铁路桥梁工程[J]. 孙树礼.  铁道标准设计. 2008(06)
[5]应力作用下高分子材料的老化行为研究[J]. 朱志鹏,皮红,郭少云,李光宪.  聚氯乙烯. 2008(02)
[6]施工方案功能指标的经济评价[J]. 周立新.  工程建设与设计. 2007(02)
[7]喷涂聚脲弹性体技术——施工质量保证[J]. 黄微波.  上海涂料. 2006(11)
[8]喷涂聚脲弹性体的施工工艺[J]. 黄微波.  上海涂料. 2006(10)
[9]海工钢筋混凝土结构的防护[J]. 吕平,潘琳,赵铁军,何鹏祥.  建筑科学. 2005(06)
[10]弯曲荷载、化学腐蚀和碳化作用及其复合对混凝土抗冻性的影响[J]. 余红发,慕儒,孙伟,缪昌文.  硅酸盐学报. 2005(04)

博士论文
[1]海洋混凝土防护用新型聚天冬氨酸酯聚脲涂层的研究[D]. 吕平.中国海洋大学 2007

硕士论文
[1]青岛海湾大桥混凝土防护用新型聚脲材料性能研究[D]. 李志高.青岛理工大学 2010
[2]混凝土保护涂层性能和测试方法的研究[D]. 刘玉军.中国建筑材料科学研究院 2004



本文编号：3170947