[毕业设计] 新型桥面铺装材料的制备与性能研究 [复制链接]

资料简介：
　　毕业设计 新型桥面铺装材料的制备与性能研究，共74页，35488字
　　
摘要
　　
随着大跨径钢桥的大量修建以及重型交通量的不断增加，许多桥梁的桥面铺装层出现了严重的早期损坏，直接影响了桥梁的使用性能。粘结层的材料失效是导致大跨径桥梁桥面铺装破坏的主要原因之一。目前，桥面粘结层材料主要采用沥青和防水卷材。而沥青类材料在交通量大、温度苛刻的环境条件下，会出现老化硬化和高温流淌现象，从而使铺装层和桥面板过早的产生粘结失效、破坏。因此，在我国当前桥梁建设事业迅猛发展的背景下，研究和开发新型桥面铺装材料，具有重要的学术价值和经济效益。
　　
本文从选择新的胶结料入手，在进行材料组成设计的基础上，应用单组分聚氨酯、优质集料、河砂、石灰石矿粉等材料制备出了性能优越的新型桥面铺装材料，并对其性能进行了研究。首先，分析了桥面铺装层的破坏机理，阐述了防水粘结层对桥面铺装层整体稳定的作用，确定了防水粘结层所具备的各项性能；其次，测试了试验所用各种原材料的性能；再次，研究了新型桥面粘结层铺装材料的组成设计及制备技术，确定了最佳聚氨酯含量，优选了催化剂并分析了固化机理；最后，研究了新型桥面铺装材料的力学性能、疲劳性能、抗水损害性能、高温稳定性以及室内组合结构试件的性能。
　　
研究结果表明，所制备出的新型桥面铺装材料能够在常温下固化成型，并具有优越的本体力学性能和组合结构的抗拉伸、剪切性能，能够使铺装层与桥面板紧密粘结，使桥面铺装体系的性能得到保障。同时，根据本文的试验结果，制定了新型桥面铺装材料的关键技术指标：聚氨酯含量为20%，吸水率为1.4%，阻燃等级为一级阻燃。
　　
关键词：新型桥面铺装材料，聚氨酯，抗水损害，阻燃性能，疲劳性能
　　

　　
目录
　　
摘 要    I
　　
Abstract    II
　　
目   录    III
　　
第1章 绪 论    1
　　
1.1引言    1
　　
1.2问题的提出    2
　　
1.3 国内外研究概况    2
　　
1.3.1国外桥面铺装材料研究状况    2
　　
1.3.2国内桥面铺装材料研究状况    4
　　
1.4 本课题的研究目的和意义    5
　　
1.5 本课题的研究内容及技术路线    6
　　
1.5.1 本课题的研究内容    6
　　
1.5.2 本课题的研究路线图    6
　　
第2章 桥面铺装常见病害和结构受力分析    8
　　
2.1 桥面铺装病害原因分析    8
　　
2.1.1病害调查    8
　　
2.1.2病害原因分析    11
　　
2.2 桥面铺装受力情况分析    12
　　
2.2.1桥面铺装受力分析方法    13
　　
2.2.2  ANSYS桥面铺装受力分析    15
　　
2.3 本章小节    21
　　
第3章 原材料性能研究    22
　　
3.1 聚氨酯材料概述    22
　　
3.2 聚氨酯技术性能实验    23
　　
3.2.1 潮湿基面粘结强度    23
　　
3.2.2 低温柔韧性    24
　　
3.2.3 高温耐热性    25
　　
3.2.4 耐酸耐碱性    25
　　
3.2.5 不透水性    26
　　
3.2.6 聚氨酯实验结果汇总    26
　　
3.3 集料性能实验    27
　　
3.3.1 桥面铺装材料所用集料性能实验    27
　　
3.3.2 沥青混凝土所用集料性能实验    28
　　
3.3.3 矿粉    28
　　
3.4 沥青性能实验    29
　　
第4章 新型桥面铺装材料组成设计与制备研究    30
　　
4.1 级配选择    30
　　
4.1.1 级配概况    30
　　
4.1.2级配确定    31
　　
4.2 最佳聚氨酯含量    32
　　
4.3 催化剂的优选    33
　　
4.3.1 聚氨酯催化剂的种类    33
　　
4.3.2 聚氨酯催化剂的确定    33
　　
4.4 固化机制    34
　　
4.5 本章小节    35
　　
第5章 新型桥面铺装材料路用性能与技术指标研究    37
　　
5.1桥面铺装材料的性能要求    37
　　
5.1.1优良的不透水性能    37
　　
5.1.2优良的物理力学性能    37
　　
5.1.3优良的耐久性    38
　　
5.1.4优良的温度适应性    38
　　
5.1.5优良的施工稳定性    39
　　
5.2 新型桥面铺装材料的性能研究    39
　　
5.2.1力学性能    39
　　
5.2.2 疲劳性能    42
　　
5.2.3 抗水损害性能    46
　　
5.2.4 阻燃性能    48
　　
5.2.5 室内组合结构性能研究    49
　　
5.3新型桥面铺装材料的技术指标    57
　　
5.4本章小节    58
　　
第6章 结论与展望    59
　　
6.1 结 论    59
　　
6.2 展 望    60
　　
参 考 文 献    61
　　
致  谢    64
　　
附 录    65

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