本文選題：主纜鋼絞線 + 支座��； 參考：《青島理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：懸索橋的主纜和支座是保證其正常工作的重要結(jié)構(gòu),對主纜鋼絞線和支座的防護(hù)效果是保證懸索橋使用壽命的重要因素。本文借助全反射紅外掃描(ATR-FTIR)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)等研究方法,對自然暴曬、紫外線人工加速以及酸堿鹽介質(zhì)腐蝕條件下的鋼絞線防護(hù)層和支座防護(hù)材料進(jìn)行了相關(guān)測試,對比研究了鍍鋅層、環(huán)氧涂層、高密度聚乙烯(HDPE)層以及聚脲涂層四種防護(hù)層對主纜鋼絞線的防護(hù)效果,以及天然橡膠、氯丁橡膠、超高阻尼橡膠和噴涂聚脲四種材料作為橋梁支座的力學(xué)性能。通過上述研究得出以下結(jié)論:1、主纜鋼絞線在干濕交替環(huán)境以及介質(zhì)浸泡條件下老化試驗宏觀結(jié)果表明,鍍鋅層和鍍環(huán)氧層的耐腐蝕性能較差,在戶外自然暴曬10d后即出現(xiàn)端部鋼絲發(fā)生銹蝕,EIS測試結(jié)果均表明涂層已經(jīng)或者即將腐蝕;外包HDPE防護(hù)層和噴涂聚脲防護(hù)層在整個宏觀檢測150d的過程中變化不大,性能穩(wěn)定,EIS測試結(jié)果表明涂層阻抗很大,整體防護(hù)性能仍然良好。2、支座防護(hù)材料經(jīng)介質(zhì)浸泡240d后的各項力學(xué)性能研究結(jié)果表明,經(jīng)5wt%H2SO4溶液浸泡后,氯丁橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度和硬度(邵A)變化幅度均大于天然橡膠、超高阻尼橡膠和聚脲,下降率均在30%以上,其余三種材料的上述各項力學(xué)性能的變化率較為穩(wěn)定,均維持在20%以內(nèi),超高阻尼橡膠材料的拉伸強度有所上升,變化率為+3.90%,聚脲材料的斷裂伸長率下降率最小(-8.80%),天然橡膠材料的撕裂強度有所上升,變化率為+11.35%,三種材料的硬度(邵A)變化率均在10%以內(nèi);經(jīng)5wt%NaOH溶液浸泡后,氯丁橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度和硬度(邵A)變化幅度均大于天然橡膠、超高阻尼橡膠和聚脲,下降率均在30%以上,其余三種材料的上述各項力學(xué)性能的變化率較為穩(wěn)定;經(jīng)海水浸泡后,除氯丁橡膠材料的斷裂伸長率變化率下降近30%外,四種材料的其他力學(xué)性能變化率均較為穩(wěn)定;材料的紅外光譜分析結(jié)果顯示,上述材料內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)幾乎不變,僅在表面出現(xiàn)了不同程度的老化,性能均比較穩(wěn)定。3、支座防護(hù)材料經(jīng)耐候性試驗(戶外自然暴曬和紫外線人工加速)300d后的性能研究結(jié)果表明,戶外自然暴曬條件下氯丁橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率和硬度(邵A)變化率最大,分別為-22.98%、-45.49%和-19.75%,聚脲的拉伸強度、斷裂伸長率和硬度在四種材料中性能均變化最為穩(wěn)定,變化率分別為+0.49%、-12.70%和0.00%;紫外線人工加速老化條件下氯丁橡膠的拉伸強度、斷裂伸長率和硬度(邵A)變化率最大,分別為-30.40%、-53.63%和-19.75%,聚脲的拉伸強度、斷裂伸長率和硬度在四種材料中性能均變化最為穩(wěn)定,變化率分別為+4.58%、-9.44%和0.00%;;材料的紅外光譜分析結(jié)果顯示,上述材料內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)幾乎不變,僅在表面出現(xiàn)了不同程度的老化,性能均比較穩(wěn)定。4、支座防護(hù)材料經(jīng)耐凍融循環(huán)試驗60次后性能研究結(jié)果表明,天然橡膠、超高阻尼橡膠、氯丁橡膠和聚脲的拉伸強度變化率分別為+2.34%、+9.63%、+13.01%和-22.31%,斷裂伸長率變化率分別為-9.10%、-13.61%、+0.12%和-10.03%,硬度(邵A)變化率分別為0.00%、+6.35%、-30.00%和+6.75%;材料的紅外光譜分析結(jié)果顯示,上述材料內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)幾乎不變,僅僅是在表面出現(xiàn)了不同程度的老化,性能均比較穩(wěn)定。通過以上實驗結(jié)果表明,作為懸索橋主纜鋼絞線防護(hù)材料,聚脲防護(hù)涂層的防護(hù)性能優(yōu)于鍍鋅層和環(huán)氧涂層,與HDPE相當(dāng);作為懸索橋支座防護(hù)材料,聚脲的耐介質(zhì)腐蝕性能與上述三種橡膠材料相當(dāng),其耐候性能明顯優(yōu)于其他材料。因此,該研究結(jié)果為聚脲作為一種新型防護(hù)材料應(yīng)用于主纜鋼絞線和支座的防護(hù)提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。
[Abstract]:The tensile strength , elongation at break , tear strength and hardness ( Shao A ) of natural rubber , chloroprene rubber , high density polyethylene ( HDPE ) layer and polyurea coating were all over 30 % . The tensile strength , elongation at break , tear strength and hardness ( Shao A ) of NR were higher than that of natural rubber , ultra - high damping rubber and polyurea . The results showed that the tensile strength , elongation at break and hardness ( Shao A ) of chloroprene rubber were most stable under outdoor natural exposure conditions . The results showed that the tensile strength , elongation at break and hardness ( Shao A ) of chloroprene rubber were most stable under outdoor natural exposure conditions . The tensile strength , elongation at break and hardness of polyureas were most stable . The results showed that the tensile strength , elongation at break and hardness of polyureas were most stable in four materials . The results showed that the change rate of tensile strength , elongation at break and hardness of polyureas were + 2.34 % , + 9.63 % , + 13.01 % and - 22.31 % , respectively , and the rate of change of elongation at break was - 9.10 % . The results show that the protective performance of polyurea protective coating is better than that of the above three kinds of rubber materials , and the weathering resistance of polyurea is better than that of other materials . The results show that polyurea is used as a new type of protective material in the protection of main cable steel strand and support .

【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U444

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1841489