桥梁减震垫配方设计第五组PowerPoint

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,桥梁减震垫配方设计,第五组 王可松,1,减震的途径？,降低震源的激发力,将振动与激发源离开,(,隔振,),缓和振动体的振动,2,什么是桥梁减震垫?,桥梁橡胶支座是由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向钢度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台,;,有良好的弹性,以适应梁端的转动,又有教大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移,.,3,4,相关标准,JT/T4-93,规定胶料的理机械性能,（参考橡胶工业配件生产技术）,性能,氯丁胶,天然胶,三元乙丙胶,硬度,63,63,63,扯断伸长率,400,400,400,拉伸强度,17.0,17.5,15.2,橡胶与钢板粘接剥离强度,7,7,7,脆性温度,-40,-50,-50,恒定压缩永久变形耐,25,25,25,臭氧老化,无龟裂,无龟裂,无龟裂,热空气老化试验,实验条件,10070h,70168h,10070h,拉伸强度降低率,15,15,15,扯断伸长率降低率,40,20,40,硬度变化,+15,10,+10,聚四氟乙烯与橡胶剥离强度,4,4,4,5,美国,AASHTO,及,ISO,国际标准桥梁橡胶支座胶料性能,性能项目,美国,AASHTO,规定,ISO6446-85,氯丁胶,天然胶,氯丁胶,天然胶,三元乙丙胶,硬度,603,603,603,603,603,扯断伸长率,350,400,350,400,300,拉伸强度,17.15,17.15,15,15.5,15.2,热空气老化后性能变化,10070h,7070h,10070h,70168h,10070h,硬度变化,+15,+10,+15,+10,+10,扯断伸长变化率,-15,-25,-15,-15,-15,拉伸强度变化率,-40,-25,-40,-20,-40,脆性温度,-25,-40,-25,-40,-40,7022h,压缩永久变形,35,（,10022h,）,25,20,30,25,耐臭氧性,10010,-8,110,-8,510,-8,2510,-8,510,-8,38100h,38100h,4096h,4096h,4096h,无龟裂,无龟裂,无龟裂,无龟裂,无龟裂,橡胶与钢板粘接剥离强度,7.14,7.14,7,7,7,6,桥梁支座用橡胶材料的要求,具有较高的抗压强度,有良好的弹性，但蠕变小,夏天不会变软，强度无显著下降，冬天不会变脆，仍然能保持所需的弹性,耐老化性能好,胶料工艺性能好,材料来源丰富，成本不宜过高,7,生胶的分析,在通用橡胶中，丁基橡胶和丁睛橡胶的阻尼系数较大,;,丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、聚氨酷橡胶、乙丙橡胶的阻尼系数中等,;,天然橡胶和顺丁橡胶的阻尼系数最小。,天然橡胶虽然阻尼系数较小，但其综合性能最好，耐疲劳性好，生热低、蠕变小，与金属件粘合性能好。因此，天然橡胶广泛地应用于减震橡胶。,如要求耐低温，可与顺丁橡胶并用,;,要求耐天候老化时，可选用氯丁橡胶,;,要求耐油时，可选用低丙烯睛含量的丁睛橡胶对低温动态性能要求苛刻的减震橡胶，往往采用硅橡胶。一般要求低阻尼时，用天然橡胶,;,当要求高阻尼时，可采用丁基橡胶 选择具有一定相容性和共硫化性的橡胶共混，是加宽阻尼峰宽度的有效方法对提高阻尼特性和改善其他性能都是有利的。,8,几种橡胶的阻尼系数,胶种,阻尼系数（,tan,）,胶种,阻尼系数（,tan,）,NR,0.050.15,NBR,0.250.40,SBR,0.150.30,IIR,0.250.50,CR,0.150.30,Q,0.150.15,9,硫化体系的分析,硫化体系对减震橡胶的刚度、阻尼系数、耐热性、耐疲劳性均有较大的影响。一般在硫化胶的网络结构中，交联键中的硫原子及游离硫越少，交联越牢固，硫化胶的弹性模量越大，阻尼系数越小。,使用传统硫化体系，并适当提高交联程度，对减震和耐动态疲劳性有利，但耐热性不够。,例如天然橡胶采用有效硫化体系和半有效硫化体系时，虽然耐热性得到改善，但抗疲劳性能以及金属件的勃着性则有下降的趋势。因此，必须要使这些性能得到恰当的平衡。采用硫黄硫化体系所能达到的耐热性毕竟是有限的，因此对耐热等级更高的新型无硫硫化体系进行了研究。 某些耐热性较好的橡胶，如氟橡胶、丙烯酸酷橡胶、二兀乙丙橡胶、胶、氢化丁睛橡胶、氯磺化聚乙烯、共聚氯醇橡胶，由于它们在高变形下的耐疲劳性能以及与金属粘接的可靠性都比较差，因而不易用作减震胶。如果需要使用这些橡胶则必须克服上述缺陷，通,过高变形下,(,实际使用条件考核,),的试验鉴定后方可使用。,10,填充体系的分析,在减震橡胶的配方中，天然橡胶使用半补强炉黑和细粒子热裂炭黑较好。,在合成橡胶中，可使用快压出炭黑和通用炭黑。,一般随炭黑用量增加，硫化胶的阻尼和刚度也随之提高,。在炭黑用量一定的情况下，粒径小、活性大的高耐磨炭黑的阻尼性和刚度均高十半补强炭黑。另外，随炭黑用量增加，对振幅的依赖性也随之增大。随振动振幅增加，炭黑用量越大，模量降低和阻尼增加越显著。在振幅很小,(,趋于,0,时,),，阻尼系数与填料含量关系不大。 综上可见，随炭黑粒径减小、活性增大、用量增加，减震橡胶的阻尼系数和模量也随之提高。但是从耐疲劳性来看，炭黑在减震橡胶中却有不良的影响,:,炭黑的粒径越小，则疲劳作用越显著，疲劳破坏也越重。对十高阻尼隔震橡胶来说，在橡胶中加入炭黑等填充剂后，由十橡胶分子被炭黑粒子表面所吸附以及炭黑粒子间存在橡胶连续相和某些配合剂的不连续相，加上橡胶分子链本身的摩擦，使体系的表观勃度系数增大,;,目,_,炭黑含量越高，粘度越大。若向橡胶、炭黑体系施加应力时，橡胶分子链产生的滑移从原来的炭黑一橡胶表面脱离，然后再重新吸附并使炭黑凝聚相破坏，然后再凝聚，产生很大的摩擦能。为了尽可能提高减震橡胶的阻尼特性，降低蠕变及性能对温度的依赖性，往往在高阻尼隔振橡胶中配合一些特殊的填充剂，例如蛙石、石墨等，在由橡胶和特殊填充剂构成的体系内引起内摩擦，将施加到体系内的部分机械能转化为热能而耗散掉，这便是高阻尼隔振橡胶的减震原理。白炭黑粒径小，补强效果仅次十炭黑，但是动态性能远不如炭黑。,碳酸钙、陶土、碳酸镁等无机填料，补强性能一般较弱。为了获得规定的弹性模量，其用量比炭黑大，这对其他性能会产生不利的影响，所以一般很少采用。,11,软化增塑体系的分析,用作减震橡胶的增塑剂，除了具有降低玻璃化温度,Tg,和改善加工性能的作用外，还要求使阻尼转变区增宽，这种增宽作用主要取决十增塑剂的特性及其与橡胶的相互作用。如果增塑剂在橡胶中只有一定限度的溶解度，或增塑剂根本不相溶且纯属机械混合，则阻尼转变区就会变宽。,通常在减震橡胶中，随增塑剂用量增加，硫化胶的弹性模量降低，阻尼系数,tan,增大。在减震橡胶中添加增塑剂，虽然能改善橡胶的低温性能和耐疲劳性能，但同时也会使蠕变和应力松弛速度增加，影响减震橡胶的阻尼特性和使用可靠性，因此增塑剂的用量不宜过多,。一般增塑剂的分子结构与生胶的分子结构在极性上要匹配，即极性橡胶选用极性增塑剂，反之亦然。,对于天然橡胶，通常使用松焦油、锭子油,等增塑剂。对丁腈橡胶则以邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯和己二酸二异辛酯等为主,12,最终配方,13,生胶选择：烟胶片,结构：,性能：不饱和橡胶，良好的综合物理力学性能，结构规整性好，良好的加工工艺性能是天然橡胶力学性最好的品种,生产厂家：南昌市伟峰有限公司,价格：,34000.00,元,/,吨,14,用途：制造轮胎及其他高级橡胶制品。但由于制造时好用大量木材，生产周期长，因此成本较高。,分级：分为一、二、二、四、五级等外六级,;,白绝胶片和浅色绝胶片共分为六个等级，即薄白绝胶片特一级、一级和薄浅色绝胶片特一级一级、二级、二级,;,风干胶片分为一、二及等外二个等级,;,颗粒胶分为,5,号、,10,号、,20,号,50,号等四个等级。,15,配合剂的选择,硫化剂：使用传统硫化体系 硫磺,2.6,份 促进剂,M0.65,份（高硫低促）,填充剂：炉法炭黑,50,份 半补强炉黑,10,份,软化增塑剂：松焦油,3,份,防护剂,:,防老剂,D4,份,16,谢谢大家,17,三元乙丙橡胶支座配方,18,天然橡胶支座配方及性能,19,