波形钢腹板PC组合箱梁桥面铺装防水黏结层性能试验

依托郑州市陇海路快速通道波形钢腹板PC组合箱梁工程,比较不同温度条件下采用聚氨酯材料和乳化沥青材料的铺装与桥面板的层间黏结性能。试验结果表明:AC型、SMA型桥面铺装与桥面板层间抗剪和拉拔性能均随温度升高而降低;防水黏结层采用聚氨酯材料时,在低温、常温及高温条件下,AC型、SMA型沥青混凝土桥面铺装与桥面板层间剪切强度、层间拉拔强度均要高于采用乳化沥青材料;桥面铺装采用AC型沥青混凝土时,铺装与桥面板层间黏结性能要优于SMA型沥青混凝土。     

空心板桥防水粘结层性能分析及试验研究

针对装配式空心板桥的防水粘结层的力学性能进行了研究,同时评价了HUT-1桥面防水涂料、SBS改性沥青和乳化沥青三种防水粘结材料的粘结性能,其测试结果是在-25℃条件下HUT-1桥面防水涂料在1.4kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,SBS改性沥青和乳化沥青都是在1.2kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势与-25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势相近,说明自然环境温度对粘结层力学性能的影响不大.     

环氧树脂黏结材料与钢桥面相互作用研究

通过对目前钢桥面铺装层与钢板之间存在的问题进行分析,可知黏结层失效或脱层是钢桥面沥青混合料铺装的主要破坏类型之一,也是钢桥面铺装特有的一种破坏类型．笔者研究了黏结材料上的选取、工作温度的选定以及各温度状态下材料的性能测试,得出了材料抗剪、抗拉强度数值,对比后发现传统黏结材料已经不能满足现代工况要求,新型配比的高性能环氧树脂黏结材料需要深入研究．     

环氧胶粘结刚性铺装的正交异性桥面板力学性能

为了研究环氧胶在钢-混组合板中作为粘结层的适用性,以无配筋的超高性能混凝土作铺装层的钢桥面板为对象,采用环氧胶层连接两种材料,并考虑钢板表面处理不佳的涂胶情况,通过试验测试施涂效果欠佳的钢混胶接接头的抗剪强度,并采用该种环氧胶的施涂方式,设计制作一个足尺桥面板试件,进行受弯加载试验. 测试试件的变形、结构不同位置的应变响应以及极限承载力等,记录钢混粘结层的失效状态,并采用有限元方法对失效前的钢与混凝土之间粘结层的受力进行分析. 结果表明:该种环氧结构胶作为无配筋刚性铺装钢桥面板的粘结层时,施工操作方便;钢板表面处理效果影响到粘结层的强度;即便在钢板表面处理不佳情况下涂刷环氧胶,也能很好地保证钢板与刚性铺装层之间的可靠连接,钢结构的材料屈服先于钢与混凝土之间环氧胶层的破坏;粘结层的纵向剪应力分布不均匀,在加劲肋与顶板交界处的应力大于其他位置;采用环氧胶粘结的刚性铺装桥面板具有较好的延性和较高的承载力.     

电弧喷涂铝、锌涂层防腐研究

对金属热喷涂层(Al和Zn)的防腐性能进了行研究,重点讨论了电弧喷涂层(Al和Zn)的防腐性能。研究认为:电弧喷涂铝涂层与基体结合,强度明显优于气喷铝涂层,且涂层经封闭处理后,其防腐效果亦明显优于气喷涂层。     

水泥-乳化沥青混凝土在桥面铺装结构中的力学行为

为了减少桥面铺装在运营中的各类病害,将水泥-乳化沥青混凝土应用于桥面铺装的下层,并取代防水粘结层,对其适用性进行了研究.采用有限元力学分析方法,通过变换结构层的厚度来模拟该桥面结构层的力学行为.结果表明:当增大水泥-乳化沥青结构层的厚度时,各层之间的剪应力均减小,与桥面板之间的剪应力减小幅度较为明显,该层本身所承受的压应力也随之减小,当该层的厚度增加到3 cm以上时,上下层之间的剪应力下降幅度开始减缓.通过对新型桥面铺装结构力学行为特点进行研究,表明该材料适用于中、小型混凝土桥.     

新型钢桥面铺装结构的力学性能分析

针对目前正交异性钢桥面铺装层常见的裂缝、推移、局部拥包等破坏形式,应用有限元法对新型桥面铺装结构,分析不同位置的荷载对铺装层最大拉应力和表面最大竖向位移、最大剪应力的影响,并与传统的沥青混凝土铺装结构进行对比分析。分析结果表明：采用新型的铺装结构比沥青混凝土铺装结构的最大拉应力、表面最大竖向位移、铺装层表面和底面的最大剪应力都有一定程度的降低,因此能较好的控制钢桥面铺装层的破坏。在采用新型桥面铺装结构时应以铺装层横向最大拉应力、最大横向剪应力作为铺装层开裂破坏控制指标。研究结果可以为大跨径钢箱梁桥面铺装设计提供理论参考.     

环氧沥青混凝土在钢桥桥面铺装中的应用研究

通过对环氧沥青混凝土性能的分析,得出了环氧沥青混凝土在大跨径钢桥桥面铺装中应用的可行性,并结合实际研究了环氧沥青混凝土的配制和施工工艺.     

浇筑式钢桥面铺装层推挤变形病害机理分析

以贵州省北盘江大桥钢桥面铺装层推挤变形病害为研究背景,采用凝胶渗透色谱法(GPC)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR),从沥青分子尺度分析钢桥面铺装产生推挤变形的原因。分析结果表明:沥青老化并不是造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因;从现场调查可知,第2层粘层粘结能力的降低是造成钢桥面铺装层推挤变形病害的次要原因;通过级配分析发现,造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因是浇筑式沥青混合料(GA)级配偏细以及GA中集料颗粒的棱角性较差所致。     

热喷涂FeCrAl/Al复合涂层抗高温硫化的研究

为了提高材料的抗热腐蚀性能,采用电弧喷涂方法在钢铁基体表面施加FeCrAl/Al复合涂层,通过沉积Na2SO4的900℃热腐蚀试验以及二硫化碳生产装置中的现场挂片试验,研究了FeCrAl/Al复合涂层的高温硫化表现。实验结果表明:FeCrAl/Al复合涂层提高了钢铁材料的抗高温硫化腐蚀能力,在高温硫化初期,外表面的Al涂层首先发生氧化,形成连续的Al2O3层,显著地减缓了硫原子向复合涂层内部的扩散速度。随着复合涂层中Cr、Al等有效抗硫化合金元素的相互扩散,形成FeCr金属间化合物层,进一步阻碍硫原子扩散,对钢铁基体材料提供有效的高温硫化防护作用。     

New pattern Zn-Al-Mg-RE coating technics for steel structure sustainable design

Based on the advanced integrated technology of materials preparation and formation, a new pattern ZnAl-Mg-RE anti-corrosion coating for steel structure sustainable design was manufactured by cored wires and high velocity arc spraying (HVAS) technologies. The developments of thermally sprayed coatings for steel structure protection were described. Based on Al, Zn, Zn-Al and Zn-Al-Mg coatings, the anti-corrosion properties of new-pattern Zn-Al-Mg-RE coating were evaluated through electrochemical methods including electrochemical polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) coupled with SEM and XRD. The models of Zn-Al-Mg-RE coating undergoing corrosion with the initial pinhole defect and the latter with accelerated products were also discussed. The results show that Zn-Al-Mg-RE coating exhibites excellent corrosion resistance for long-term immersion, which is helpful for the sustainable design of steel structure in aggressive corrosion conditions. And the corrosion products seem to possess certain self-sealing function.     

New pattern Zn-Al-Mg-RE coating technics for steel structure sustainable design

Based on the advanced integrated technology of materials preparation and formation, a new pattern Zn-Al-Mg-RE anti-corrosion coating for steel structure sustainable design was manufactured by cored wires and high velocity arc spraying (HVAS) technologies. The developments of thermally sprayed coatings for steel structure protection were described. Based on Al, Zn, Zn-Al and Zn-Al-Mg coatings, the anti-corrosion properties of new-pattern Zn-Al-Mg-RE coating were evaluated through electrochemical methods including electrochemical polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) coupled with SEM and XRD. The models of Zn-Al-Mg-RE coating undergoing corrosion with the initial pinhole defect and the latter with accelerated products were also discussed. The results show that Zn-Al-Mg-RE coating exhibites excellent corrosion resistance for long-term immersion, which is helpful for the sustainable design of steel structure in aggressive corrosion conditions. And the corrosion products seem to possess certain self-sealing function. Foundation item: Project (50235030) supported by the National Natural Science Foundation of China     

钢筋混凝土桥面铺装设计和施工研究

结合钢筋混凝土桥面铺装工程,从桥面连续滑模铺装的必要性,提出钢筋混凝土桥面滑模铺装的技术条件,分析桥面铺装层加厚的恒载增大问题、预应力钢筋混凝土桥梁的反拱控制标准、桥面铺装方式、铺装层的混凝土强度要求和钢筋混凝土桥面铺装层的分缝原则,具有工程意义和社会效益．     

Effectiveness of Surface Coatings Against Intensified Sewage Corrosion of Concrete

Three different kinds of coatings were coated on the concrete surface, and the changes in appearance, surface roughness, microstructure and components of coatings in artificial sewage were investigated. In addition, the strength, micrograph, mineral compositions and pore structure of concrete specimens after removing coatings were also studied. The results show that epoxy coal tar pitch coating(ECTPC) has the best effect of protecting concrete from the sewage corrosion. After being immersed in sewage for 90 days, the compressive strength of concrete coated with ECTPC is still as high as that of specimen immersed in water, and the cement paste has a high CH content and dense structure with low porosity, which mainly accounts for its excellent barrier property and certain antibacterial function. Cement-based bactericidal coating(CBC) also has good effectiveness to sewage corrosion of concrete. The strength and microstructure of concrete coated with CBC in sewage are still significantly superior to those of uncoated concrete. Although cement-based capillary crystalline waterproofing coating(CCCWC) is a good waterproof material, it is not suitable for the corrosion resistance of concrete in sewage. After 2 months corrosion, almost all of the CH crystals in coating reacted with the metabolic acid substance by microbes. Therefore, the strength and pore structure of concrete coated with CCCWC are only slightly superior to those of uncoated concrete. Overall, the protective effect of cement-based inorganic coatings is relatively poor.     

海水环境交变压力下环氧涂料失效行为研究

为了研究不同常压下交变压力对环氧防锈漆防腐性能的影响,文中通过模拟深海环境中海水压力变化,采用测定涂层吸水率、附着力、微观形貌以及差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)研究了常压3.5MPa、常压6.3MPa2种交变压力影响下的环氧防锈涂料的防腐蚀失效行为.研究结果表明,交变压力增大,导致氯化钠溶液扩散进入涂层内部,涂层附着力变差,吸水率增加,交变压力对环氧防锈涂层的玻璃化转变温度影响显著,交变压力恶化了涂层的防护性能.     

大跨度钢箱梁斜拉桥钢–UHPC组合桥面加固效果评估

为评估钢-UHPC（超高性能混凝土,Ultra-High Performance Concrete）组合桥面对大跨度钢箱梁斜拉桥的加固效果,基于随机车流下应力监测数据,结合《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）对钢-UHPC组合桥面和ERE（冷拌环氧树脂,Epoxy bond chips layer+ Resin asphalt+ Epoxy bond chips layer）桥面的疲劳性能进行了对比评估。利用Miner线性累积损伤准则计算了两种桥面各疲劳易损细节的剩余疲劳寿命。建立有限元模型,对钢-UHPC组合桥面UHPC层的抗裂性能进行了验算;计算了两种桥面钢桥面板的最大挠度及沥青铺装层的最大拉应力。结果表明： ERE桥面面板-纵肋焊缝纵肋侧、横隔板弧形切口和纵肋对接焊缝处存在较大应力,剩余疲劳寿命分别为214、186、61年;ERE桥面纵肋对接焊缝处在桥梁设计基准期内有疲劳破坏的风险;经钢-UHPC组合桥面加固后,正交异性板各疲劳易损细节最大应力幅值均降低到常幅疲劳极限以下,剩余疲劳寿命增长为无穷大;钢-UHPC组合桥面UHPC层的最大拉应力为4.68MPa,抗裂性能满足规范设计要求;经钢-UHPC组合桥面加固后,正交异性桥面刚度提升效果明显;加固后,钢桥面板挠度降幅为34%,最大挠度为0.69mm;沥青铺装层最大拉应力降幅为59%,最大拉应力为0.42MPa。经钢-UHPC组合桥面加固后,正交异性钢桥面板各疲劳易损细节疲劳性能满足规范设计要求,桥面铺装层的抗裂性能也有所改善。     

水泥混凝土路面国产环氧沥青防水层的性能分析

为了确定环氧沥青防水层材料在水泥混凝土路面防水应用的适用性及耐久性,结合某特大桥的水泥路面防水层材料施工应用实践,开展了系列试验.结果表明：（1）国产环氧沥青材料、SBS改性沥青材料和FYT材料进行粘附强度对比,其平均抗剪强度依次为1.98、0.39、0.33 MPa; 20℃下拉拔强度分别为1.98、0.98、0.83 MPa; 50℃下其拉拔强度分别为0.73 MPa、流淌、0.08 MPa.（2）用中和与未中和的国产环氧沥青进行抗拉强度对比,20℃下未中和的环氧沥青与混凝土7、4d的拉拔强度分别仅为0.53、1.64 MPa; 20℃下中和的环氧沥青与混凝土7、4d的拉拔强度分别达到0.9、2.0 MPa,20℃下中和的环氧沥青与钢板之间的拉拔强度达到7.8 MPa.（3）用国产环氧沥青材料与美国环氧沥青材料进行短期老化试验对比,国产环氧沥青的粘度略有增加,变形性能变化较小,抗拉强度变化较大,而美国环氧沥青老化前后各项指标变化均很小.结果表明,国产环氧沥青防水材料的各项指标与其他防水材料的性能相比具有一定的优越性,能达到国家标准要求,将国产环氧沥青防水材料应用到水泥混凝土桥面防水是可行的.     

钢桥桥面铺装构建环氧沥青混凝土的研究

结合钢桥桥面铺装容易产生病害的问题,分析钢桥桥面铺装产生病害的原因.根据铺装层和钢板以及铺装上下层间的黏结作用提出满足黏结层要求的环氧沥青;根据铺装材料自身具有足够的强度与韧性提出环氧沥青混凝土加铺层,认为环氧沥青混凝土加铺层施工温度控制与时间控制极为重要. 更多还原     

锅炉受热面NiCr涂层抗高温热腐蚀机制与性能的研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,通过采用电弧喷涂工艺,研究了Q235钢板表面电弧喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层后在高温条件下的热腐蚀机制与性能.热腐蚀动力学试验和分析结果显示,在700℃下腐蚀77 h、Na2SO4＋K2SO4盐膜量为3-4 mg/cm2的试验条件下,测试得到的PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层的热腐蚀速度分别为υ=0.38t-0.59、υ=1.35t-0.12和υ=1.79t-0.23.涂层表面的成分和组织分析结果表明,Q235钢板表面的PS45涂层之所以表现出比FeCrAl、4Cr13涂层更高的抗热腐蚀（Na2SO4/K2SO4）性能,其原因在于PS45镍基合金中含有最多的Cr,涂层表面的Cr2O3膜层具有较高的连续性、致密性和稳定性.     

锅炉受热面NiCr涂层抗高温热腐蚀机制与性能的研究

针对电站锅炉受热面高温腐蚀的影响,通过采用电弧喷涂工艺,研究了Q235钢板表面电弧喷涂PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层后在高温条件下的热腐蚀机制与性能.热腐蚀动力学试验和分析结果显示,在700℃下腐蚀77 h、Na2SO4+K2SO4盐膜量为3~4 mg/cm2的试验条件下,测试得到的PS45、FeCrAl、4Cr13合金涂层的热腐蚀速度分别为υ=0.38t-0.59、υ=1.35t-0.12和υ=1.79t-0.23.涂层表面的成分和组织分析结果表明,Q235钢板表面的PS45涂层之所以表现出比FeCrAl、4Cr13涂层更高的抗热腐蚀(Na2SO4/K2SO4)性能,其原因在于PS45镍基合金中含有最多的Cr,涂层表面的Cr2O3膜层具有较高的连续性、致密性和稳定性.