【摘要】：由于鋼橋面的結(jié)構(gòu)特性,其受力和變形較為復(fù)雜,使得鋼橋面鋪裝層容易出現(xiàn)車轍、開裂、脫層、坑槽等病害。針對鋪裝層病害部位,局部切除修補(bǔ)的方法可以有效的延緩各種病害的發(fā)展,延長鋪裝層的服役壽命。環(huán)氧樹脂混凝土作為鋼橋面鋪裝層局部切除修補(bǔ)工程中的一種新型填筑材料,其具有性能優(yōu)異、常溫拌合、固化時間可控等優(yōu)點(diǎn)。然而,在鋼橋面局部修補(bǔ)處界面粘結(jié)層處理的問題上,國內(nèi)外缺乏系統(tǒng)的研究。本文在課題組開發(fā)的環(huán)氧樹脂膠粘劑的基礎(chǔ)上,對膠粘劑進(jìn)行改性以及對界面處理方式的研究,設(shè)計出分別適合層間粘結(jié)層和新舊混凝土接縫界面粘結(jié)層的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑及其處理方式。首先用硅烷偶聯(lián)劑KH550、KH560、KH570改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑以提高其界面粘結(jié)強(qiáng)度。通過拉拔試驗和拉剪試驗的結(jié)果得出,三種硅烷偶聯(lián)劑可以有效地改善環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的界面粘結(jié)強(qiáng)度。其中,硅烷偶聯(lián)劑KH550的最佳摻量為1.5%,KH560的最佳摻量為3%,KH570的最佳摻量的3%。然后通過層間剪切試驗評價不同層間處理方式下的層間抗剪強(qiáng)度得出,層間粘結(jié)劑的最佳單位面積用量為0.6kg/m~2,在此粘結(jié)劑用量下,撒布碎石對層間抗剪強(qiáng)度并無明顯的改善效果;通過測試各改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑在不同試驗溫度和多次凍融循環(huán)作用下的層間抗剪強(qiáng)度得出,當(dāng)采用3%的KH560偶聯(lián)劑改性后的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑作為層間粘結(jié)材料時,在高、常、低溫下的層間抗剪強(qiáng)度是三種改性粘結(jié)劑中是最高的,而且抗凍融循環(huán)能力也是最優(yōu)的。最后通過接縫界面剪切試驗評價不同接縫界面處理方式下的接縫界面抗剪強(qiáng)度得出,接縫界面粘結(jié)劑的最佳單位用量為0.6kg/m~2,碎石的最佳撒布量為50%;通過測試各改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑在不同試驗溫度和多次凍融循環(huán)作用下的接縫界面抗剪強(qiáng)度得出,當(dāng)采用1.5%的KH550偶聯(lián)劑改性后的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑作為接縫界面粘結(jié)材料時,在高、常、低溫下的接縫界面抗剪強(qiáng)度是三種改性粘結(jié)劑中是最高的,而且抗凍融循環(huán)能力也是最優(yōu)的。
【圖文】：

然后在最佳層間處理方式的基礎(chǔ)上，研究對比不同粘結(jié)劑（經(jīng)過不同偶聯(lián)劑改性的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑）在不同溫度、凍融循環(huán)次數(shù)下的層間抗剪強(qiáng)度，綜合地確定出一種性能最優(yōu)的層間粘結(jié)劑。（3）新舊混凝土接縫界面粘結(jié)性能的研究。研究出一種最適合于新舊混凝土接縫界面粘結(jié)層的處理方式和環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。首先確定出層間最佳的用膠量和碎石用量，即最佳的接縫界面處理方式，然后在最佳接縫界面處理方式的基礎(chǔ)上，，研究對比不同粘結(jié)劑（經(jīng)過不同偶聯(lián)劑改性的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑）在不同溫度、凍融循環(huán)次數(shù)下的接縫界面抗剪強(qiáng)度，綜合地確定出一種性能最優(yōu)的接縫界面粘結(jié)劑。1.3.2 技術(shù)路線本文三部分研究內(nèi)容的技術(shù)路線及其關(guān)系圖如下圖 1-1 所示：

氧基也參與了固化反應(yīng)，從而在環(huán)氧樹脂一端的界面處形成更加穩(wěn)固的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時，擁有環(huán)氧基的 KH560 可以很好地和環(huán)氧樹脂體系相容，并且能產(chǎn)生良好的交聯(lián)效果；KH560 加入到環(huán)氧樹脂中充當(dāng)了少部分環(huán)氧樹脂的作用。（3）KH570，即γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，分子式為C10H22O4Si，其分子結(jié)構(gòu)如式（2-4）：23232323222OCHOCHOCHCHC(CH)COOCHCHCHSi\/= —（2-4）KH570 中的有機(jī)官能團(tuán)含有—C=C—不飽和雙鍵，它可以和不飽和聚酯發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生交聯(lián)，如聚氨酯等，但與環(huán)氧樹脂不發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)環(huán)氧樹脂體系中包含聚氨酯時，則硅烷偶聯(lián)劑 KH570 同樣可以和環(huán)氧樹脂體系產(chǎn)生一定的交聯(lián)。上述三種硅烷偶聯(lián)劑偶聯(lián)作用的機(jī)理示意圖如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U444

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