本文關(guān)鍵詞：改性環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料充蝕磨損性能試驗(yàn)研究

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【摘要】：地處強(qiáng)風(fēng)沙流環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu),如混凝土橋梁的墩身、梁體等常年受到風(fēng)沙流的沖蝕磨損,加之其他病害的聯(lián)合作用,嚴(yán)重降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。因此有必要對(duì)處在強(qiáng)風(fēng)沙流環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖蝕磨損防護(hù)。環(huán)氧樹脂是混凝土結(jié)構(gòu)加固和修補(bǔ)的常用材料,自然也是混凝土結(jié)構(gòu)沖蝕磨損防護(hù)的首選材料。然而,環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂,固化后交聯(lián)程度高,脆性和開裂傾向大,因此,有必要對(duì)其進(jìn)行增韌改性。本文分別用瀝青、無機(jī)納米粒子、納米SiO_2/瀝青、丁腈及其他一些增韌劑增韌改性環(huán)氧樹脂,并制備了增韌改性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。測(cè)試了不同增韌方式環(huán)氧樹脂試樣的拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性、硬度以及沖蝕磨損性能,通過分析對(duì)比,選出了不同增韌方式下性能最佳的環(huán)氧樹脂材料配比,并論證了其作為沖蝕磨損防護(hù)材料的可行性。全文所得結(jié)論如下:(1)瀝青改性環(huán)氧樹脂。當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的瀝青時(shí),改性環(huán)氧樹脂材料綜合性能最好,拉伸強(qiáng)度為35.0MPa,沖擊韌性為1.30 J/cm~2,邵氏硬度為76。在不同參數(shù)條件下沖蝕,沖蝕率都小于不加瀝青或加其他比例瀝青的試樣。(2)無機(jī)納米粒子改性環(huán)氧樹脂。當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的納米SiO_2時(shí),改性環(huán)氧樹脂材料綜合性能最好,拉伸強(qiáng)度達(dá)到了41.0MPa,高于瀝青改性環(huán)氧樹脂,邵氏硬度為79。在相同的沖蝕條件下,沖蝕抗力高于其他試樣。納米Al2O3改性環(huán)氧樹脂在各個(gè)不同力學(xué)性能方面都不如納米SiO_2。(3)納米SiO_2/瀝青改性環(huán)氧樹脂。當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的納米SiO_2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的瀝青時(shí),改性環(huán)氧樹脂材料綜合性能最好。拉伸強(qiáng)度達(dá)到了41.8 MPa,沖擊韌性達(dá)到了1.71 J/cm~2,均高于單獨(dú)加入納米SiO_2或單獨(dú)加入瀝青作為增韌劑的情況,并且其抗沖蝕性能也優(yōu)于它們。(4)丁腈及其它一些增韌劑改性環(huán)氧樹脂。當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的丁腈橡膠時(shí),改性環(huán)氧樹脂材料綜合性能最好。拉伸強(qiáng)度達(dá)到了38.1 MPa,沖擊韌性達(dá)到了1.35 J/cm~2,邵氏硬度為78,沖蝕抗力高于其他試樣;在其它增韌劑中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的103F和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的P24F增韌劑增韌環(huán)氧樹脂時(shí),增韌效果最好,抗沖蝕性能也好,而其余一些增韌劑,如鄰苯二甲酸二丁酯、糠醛/丙酮、QS-BE或者QS-BC的增韌效果都不理想。(5)瀝青和丁腈改性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的瀝青或加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的丁腈橡膠增韌劑時(shí),環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的抗沖蝕性能最好,并且沖蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不加瀝青或丁腈的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ323.5;TB332

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