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摘要
目的：为解决无砟轨道板在温度荷载作用下变形开裂的问题，本文研制了一种复合氧化物，并制备一系列热反射涂层试样，旨在通过宏观和微观试验，以及数值仿真探究影响涂层降温效果的环境温度，得到一种能够有效减小无砟轨道板温度应力和温度变形的热反射涂层，以提高轨道板的使用寿命，减少维修次数。创新点：1.制备一种具有紫外屏蔽性的无机复合氧化颗粒；2.设计一系列复合氧化物热反射涂层；3.研制室内太阳光模拟试验系统；4.通过室内试验分析涂层降温效果。方法：1.制备一系列热反射涂层；2.微观层面，通过傅里叶变换红外、紫外可见光谱，对本文所制备材料进行成分和光学特性分析，论证Ce/Si/Ti氧化物作为轨道板热反射涂层功能填料的可行性；3.宏观层面，通过搭建室内太阳光模拟测试装置，分别对有涂层和没有涂层的混凝土试件表面和内部温度进行分析研究，讨论本文所制备涂层的宏观隔热效果；4.通过数值仿真对轨道板结构传热变形三维模型研究轨道板隔热反射涂层的工程应用效果。结论：1.热反射涂层能够使轨道板表面温度和内部温差降低11.54～21.31°C，当Ce/Si/Ti氧化物掺入量为40%～50%时，涂层降温效果较优异，能够使轨道板表面温度降低70%，温差减少40%左右，并且使轨道板竖向位移减小约70%。2.综合考虑涂层的隔热率、混凝土内部温差和涂层附着强度以及轨道板变形控制效果，Ce/Si/Ti氧化物的最优掺入量为40%，且该涂层最适合用作轨道板隔热涂层。
- 出版日期2023
- 单位西南交通大学; 土木工程学院
