文档介绍：橡胶桥梁支座胶料配方的设计
橡胶桥梁支座胶料配方的设计
摘要:以天然橡胶桥梁支座为例,介绍了橡胶桥梁支座胶料配方的设计原则及试验过程。以该胶料
配方制作的橡胶桥梁分别通过了铁道部、交通部检测,并获得了两部颁发的质量认证,经过实际应
用与考察,也获得了用户的好评。
关键词:支座;橡胶;配方;设计
中图分类号: S611文献标识码: A

引言:国外从50年代末开始使用橡胶支座,至60年代已有许多国家采用。我国于1965年在上海枫泾及广东、肇庆公路桥安装使用了板式橡胶支座。铁道部门根据使用要求,经过进一步测定性能后,于1969年在安徽固镇、京包线也开始使用橡胶支座。近年来,公路、铁路橡胶支座以其工作性能可靠、结构简单、材料来源充足、加工制造容易、造价低、用钢量少以及吸收部分振动、减少活载对桥梁结构和墩台的冲击作用等优点,不仅在中小跨径公路、城市桥梁及铁路桥梁上得到了广泛的应用,而且在大跨径的桥梁上也得到大量应用。有关设计计算数据已分别列入公路和铁路桥梁设计规范,并制订了产品系列规格和产品标准,是铸钢支座的替代产品。橡胶桥梁支座是由不同厚度的橡胶层和加劲钢板平行交替叠加组成。由于加劲钢板的约束,使橡胶层侧向膨胀受到限制,从而提高了橡胶支座抗压强度,使它在承载荷重时有所需的强度,而在受剪时仍然保持柔性,以适应桥梁冷热变化及外力所引起的水平移动,同时在不同载荷下高度变化甚微。支座加劲钢板与橡胶层完全包覆在橡胶中,使橡胶支座获得长期的耐天候老化作用,同时橡胶包覆层还起到弥补桥梁下表面和桥墩凹凸不平的作用等。在使用中,要求橡胶层材料具有较强的抗拉强度、优良的耐环境老化(热氧、臭氧、低温、外照射等)性能、较好的抗压缩永久变形能力、与钢板良好的粘合及耐剥离性能。现以天然橡胶支座胶料配方设计为例,介绍橡胶桥梁支座的胶层配方设计的原则及设计过程(以下“制品”均指橡胶支座)。
1配方设计
1. 1生胶的选择
根据产品的综合性能要求,生胶选定性能优良
的国标1#天然胶。
1. 2防护体系的选择
按照制品的要求,该产品应具有优良的耐热氧、耐臭氧、耐天候老化能力,因此,防护体系应采用物理防老化剂加化学防老化剂协同防护。化学防老化剂选择优良的抗氧化剂RD及抗臭氧剂4010协同进行,总量在2份~3份为宜。物理防老化剂选择适应温度范围较宽的混合蜡,用量在0. 5份~1份。
1. 3补强填充体系的选择
根据天然橡胶的特性及制品力学性能的要求,
同时兼顾胶料金属骨架材料的粘合要求,补强剂的
品种选择炭黑,用量选定40份。另外,为满足粘合的
要求,另填充10份氧化铁红。

1. 4软化体系的选择
根据天然橡胶的特点及加工性能的要求,同时兼顾低温使用对脆性温度的要求,软化剂品种选择松焦油,用量在5份~7份为宜。硫化体系的选择要综合考虑以下几点:
a)天然橡胶本身硫化体系的要求;
b)制品物理力学性能的要求;
c)胶料与金属骨架粘合性能的要求;
d)厚制品硫化工艺性能的要求。
根据天然橡胶本身硫化特点,一般宜选用常规硫化体系,硫磺的常规用量为2. 5份~3份,考虑到与骨架材料的粘合需求,可适量增加用量;兼顾到厚制品硫化工艺的要求,促进剂选用迟效促进剂CZ,以平衡整个硫化体系;氧化