摘要：为研究钢结构涂层在静荷载与大温差、风沙侵蚀作用下的劣化性能,设计了钢结构涂层的静荷载加载系统;以钢桥常见的普通型和长效型体系为对象,通过静力加载与温差控制、气流挟沙喷射法开展实验研究。采用拉开法测试了静荷载与大温差耦合作用下涂层的劣化情况,并对涂层的附着、内聚破坏模式进行定量化测试;结合拉开法及厚度测试结果,得到了涂层抗力的动态劣化过程;采用气流挟沙喷射法研究了静荷载与大温差作用下涂层的耐冲蚀性能,综合实验结果,得到涂层在静荷载与环境耦合作用下工作性能的退化过程。研究结果表明:静荷载与环境耦合作用使面漆抗力衰减至防护功能破坏后,大温差导致涂层材料向脆性转变,静荷载加速涂层的劣化,风沙冲蚀作用造成涂层从体系剥离;耦合作用下体系的抗力快速衰减,涂层逐次退出工作,涂装体系完全丧失抗力,最终从基材上剥离。对于实验涂装体系,经历30 d静荷载与大温差作用后,涂层附着力最大降低8.97%,厚度、冲蚀量、临界冲蚀角最大分别增加25.3%、46.15%、17.4%。

摘要：为研究钢结构重防腐涂层的拉伸性能和本构关系,以长效型底漆、中间漆、面漆及复合涂层为实验对象进行了单轴拉伸试验。通过对应力-应变曲线的阶段划分与实验数据拟合建立了涂层的本构表达式。基于实验结果确定了力学性能参数,结合混合物定律提出了用单一涂层预测复合涂层拉伸性能的表达式,并结合不确定度分析验证了理论预测的可靠性。研究表明:钢结构重防腐涂层为典型的塑性材料,涂层工作过程分为近似弹性、塑性强化、破坏3个阶段,本构关系可用线性函数与二次函数结合的分段函数表达。中间漆和底漆的弹性模量分别为面漆的54.11倍和7.22倍,为复合涂层的主要载荷承载部分,复合涂层的弹性模量和拉伸强度可由单一涂层加权预测且具有较高精度。