侵蝕條件下的四氟滑板橡膠支座力學性能研究.pdf

1、分類號：U D C ：學校代碼：1 0 1 5 3密 級：公 開碩士學位論文侵蝕條件下的四氟滑板橡膠支座力學性能研究作者姓名：張 軍 入學年份：2 0 1 1 年9 月指導教師：張延年教授 學科專業(yè)：防災減災工程及防護工程申請學位：工學碩士所在單位：土木工程學院論文提交日期：2 0 1 3 年1 1 月 論文答辯日期：2 0 1 3 年1 2 月學位授予日期：2 0 1 4 年1 月 答辯委員會主席： 康立中答辯委員會組成： 鏖童生劉明

2、吳筮韭德連崔恐光王翌金蛭論文評閱人： 昱筮奎苧碩士研究生學位論文 摘要 I摘要公路橋梁板式橡膠支座按其材料的種類劃分為天然橡膠支座、氯丁橡膠支座、四氟滑板橡膠支座，各種橡膠支座在外力作用下均能表現(xiàn)出良好的變形能力。本文針對性的研究四氟滑板橡膠支座在凍融、鹽凍、酸腐、熱腐、濕熱、硝酸和硝硫酸七種自然腐蝕條件下的抗壓以及抗剪力學性能。四氟滑板橡膠支座是在普通的橡膠支座表面黏附一層2m m ～3I T U T I 的聚四氟乙烯板。針對四氟滑板

3、橡膠支座的抗震性能研究已有很多，但是在多種自然條件下腐蝕后的力學性能研究還是很少，本文重點研究了各種侵蝕條件下的極限抗壓強度，豎向剛度，抗壓彈性模量，極限抗剪強度，水平剛度以及抗剪彈性模量這些具有代表性的力學性能。在我國的北方地區(qū)由于冬季氣溫比較低，而且每年下雪的次數(shù)比較多，每到中午的時候就會出現(xiàn)一次凍融循環(huán)，在這種情況下就可能對橡膠支座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生比較大的影響，甚至會破壞橡膠支座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為了研究凍融循環(huán)對橡膠支座的力學性能影響，

4、我們對橡膠支座采取2 5 次，5 0 次，7 5 次，1 0 0 次和1 5 0 次的凍融循環(huán)處理，并采用和標準試件對比的方式得出了各種力學曲線，包括抗壓力學曲線和抗剪力學曲線，并采用了最小二乘法得出了極限抗壓強度擬合曲線以及極限抗剪強度擬合曲線符合1 0 0 年左右的實際情況，方便了以后在工程上的借鑒應用。橋梁工程關(guān)系著國計民生，是我國甚至全世界舉足輕重的土建設(shè)施，因此，橋梁能否正常的使用便成為了重中之重。另外，橋梁是聯(lián)系各地區(qū)重要的

5、交通設(shè)旖，跨海跨河大橋的興建使得這些地區(qū)的聯(lián)系和發(fā)展更加的緊密，促進了地區(qū)和諧繁榮昌盛。因此關(guān)于橋梁的研究就顯得尤為重要。在橋梁結(jié)構(gòu)中，鹽凍腐蝕是一個很大的影響，尤其是海水中的氯離子不僅對混凝土結(jié)構(gòu)起到腐蝕的作用，對起到隔震減震的橡膠支座也有很大的影響。為研究四氟滑板橡膠支座經(jīng)過鹽凍處理后的承載力變化情況，采用標準冷凍箱和質(zhì)量分數(shù)為3 ．5 ％的N a C l 溶液對四氟滑板橡膠支座分別進行2 0 、4 0 、6 0 、8 0 和1 0

6、 0 天鹽凍處理，并進行力學性能研究。酸雨是我國現(xiàn)階段面臨的嚴重環(huán)境問題。我國酸雨面積已占國土面積的4 0 ％，成為繼歐洲和北美之后的第3 大酸雨區(qū)，而酸雨的種類又可以根據(jù)硫酸和硝酸的比例劃分為三種，硫酸型或燃煤型：硫酸根／硝酸根> 3 ，混合型：O ．5 < 硫酸根／硝酸根< _ 3 ，硝酸型或燃油型：硫酸根／硝酸根< = 0 ．5 。硫酸作為酸雨的主要成分對環(huán)境造成的影響更是不可以忽視的，因此硫酸型酸雨對橡膠

7、支座的影響研究就很有必要。在歐、美、亞世界三大酸雨區(qū)中，我國的強酸雨區(qū)( p H < 4 ．5 ) 面積最大，長江以南地區(qū)是全球強酸雨中心。我國降水化學組成仍屬硫酸型，但正在向硫酸一硝酸混合型轉(zhuǎn)變，8 0 4 2 。和N 0 3 ‘以及N H 4 + 和C a 2 + 分別是降水中主要陰、陽離子，并且濃度遠高于歐洲和北美。為此，我們進行了硫酸腐蝕、硝酸腐蝕以及硝硫酸腐蝕條件下的橡膠支座力學性能研究。隨著全球氣溫的不斷升高，我國各地