新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝的性能研究

摘要

伸缩缝作为桥梁结构中较容易破坏的装置，其质量直接影响桥梁使用过程中的舒适度和使用寿命。将聚氨酯弹性混凝土应用于无缝伸缩缝，解决传统伸缩缝易破坏、行车舒适性差、结构复杂、造价高和维修困难等问题，相比改性沥青弹性混凝土，聚氨酯弹性混凝土性能更优，且维护费用低。对新型聚氨酯弹性混凝土进行研究，改善了以往聚氨酯成本高、综合性能较差的问题。主要研究内容如下:
　　(1)采用弹塑性力学理论对桥梁伸缩缝变位量影响因素及计算方法进行分析，得出合理的伸缩缝变位量的计算公式，为伸缩缝变位量计算提供理论依据。
　　(2)以理论为基础，结合弹性混凝土伸缩缝实际变形特征，分析其设计宽度与变位量之间的关系，为弹性混凝土伸缩缝的宽度设计提供参考。
　　(3)通过对比不同A、B组分比例新型聚氨酯的各项性能差异，优选新型聚氨酯A、B组分的最佳比例为100∶35;
　　(4)通过对比试验对新型聚氨酯胶结料的性能进行评价，结果表明新型聚氨酯能够满足伸缩缝对材料性能的要求，具有良好的拉伸性能、较好的压缩回弹性能和合理的凝胶时间，是一种优异的无缝伸缩缝材料。
　　(5)以和易性、抗压强度、拉伸弹性恢复率及经济因素为指标，对新型聚氨酯弹性混凝土进行配合比设计。并对新型聚氨酯弹性混凝土进行评价，结果表明新型聚氨酯弹性混凝土的综合性能优异。
　　(6)通过模拟伸缩缝实际工作状态，对新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝进行更全面的评价，结果表明，新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝具备良好的使用质量和较高使用寿命，计算使用年限可达11年以上。
　　(7)针对聚氨酯混凝土特征，结合实际情况，拟定了新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝的施工方案，并按方案实施，通过多次调整，优化施工工序。整理出合理的新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝施工方案。
　　(8)通过对比和分析不同类型伸缩缝的成本，结果表明新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝具有较高的社会和经济效益。
　　新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝性能优异，不但提高了行车舒适性，而且使得桥梁连续美观，同时延长了桥梁伸缩缝的使用寿命，较市场中同类产品经济效益高，因此新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝具有一定的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究依据和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容

第二章 小变位量伸缩缝位移分析

2．1 伸缩缝类型

2．2 小变位量伸缩缝构造及工作原理

2．3 梁体变位量的影响因素及计算方法

2．3．1 温度

2．3．2 混凝土的收缩徐变

2．3．3 各种荷载所引起的桥梁挠度

2．3．4 地震对变位量的影响

2．3．5 桥面纵坡对变位量的影响

2．4 弹性混凝土伸缩缝的设计

2．4．1 弹性混凝土结构尺寸设计

2．4．2 跨缝板设置

2．4．3 锚固结构

2．5 本章小结

第三章 新型聚氨酯的性能研究

3．1 聚氨酯介绍

3．2 聚氨酯的合成

3．2．1 聚氨酯合成原理

3．2．2 聚氨酯合成方法

3．3 新型聚氨酯组分比例优选

3．4 新型聚氨酯的性能研究

3．4．1 新型聚氨酯的凝胶时间

3．4．2 新型聚氨酯的硬度

3．4．3 新型聚氨酯的拉伸性能

3．4．4 新型聚氨酯的压缩永久变形

3．4．5 新型聚氨酯的抗撕裂强度

3．4．6 新型聚氨酯老化性能研究

3．4．7 新型聚氨酯吸水率测试

3．5 本章小结

第四章 新型聚氨酯弹性混凝土性能研究

4．1 概述

4．2 试验中所用原材料

4．2．1 新型聚氨酯材料性能

4．2．2 集料

4．3 新型聚氨酯弹性混凝土配合比设计

4．3．1 新型聚氨酯弹性混凝土配合比设计方法

4．3．2 新型聚氨酯弹性混凝土集料级配确定

4．3．3 新型聚氨酯弹性混凝土最佳油石比确定

4．4 新型聚氨酯弹性混凝土性能

4．4．1 新型聚氨酯弹性混凝土抗压性能

4．4．2 新型聚氨酯弹性混凝土抗冲击性能

4．4．3 新型聚氨酯弹性混凝土高温性能

4．4．4 新型聚氨酯弹性混凝土低温性能

4．4．5 新型聚氨酯的粘结强度

4．4．6 新型聚氨酯弹性混凝土的拉伸性能

4．4．7 新型聚氨酯弹性混凝土弹性恢复率

4．4．8 新型聚氨酯弹性混凝土抗疲劳开裂性能

4．5 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝整体性能评价

4．5．1 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝拉伸变形试验

4．5．2 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝压缩变形试验

4．5．3 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝疲劳寿命测试

4．6 本章小结

第五章 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝施工工艺

5．2．1 施工前的准备工作

5．2．2 施工工艺

5．3 新型聚氨酯弹性混凝土伸缩缝试验工程实施

5．4 本章小结

第六章 社会经济效益分析

6．1 社会和环境效益

6．2 经济效益

6．2．1 直接效益

6．2．2 间接效益

第七章 结论与展望

7．1 主要结论

7．2 进一步研究与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果