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随着国家基础建设的加强,快速铁路的发展,人们在使用隧道时安全意识的增强,市场对隧道防火涂料的性能,尤其是对冻融循环条件下粘结性能和损伤提出了更高的要求。在宏观方面,研究了冻融循环对隧道防火涂料质量、粘结强度、横向基频和超声声速的影响规律；在微观方面,结合氮吸附法和MATLAB图像处理技术对涂料宏观、微观孔结构进行了研究。对冻融循环下可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维和引气剂对隧道防火涂料性能影响机理,以及涂料的损伤进行了研究。研究结果表明：1.可再分散乳胶粉掺量增大时,涂料初始粘结强度增大,涂料初始微观孔累计孔体积和宏观孔平均直径均减小。在不同的冻融循环中,可再分散乳胶粉对微观孔作用明显；相同冻融循环下,随着其掺量增加,涂料微观孔累计孔体积、分类孔体积和宏观孔平均直径均减小,无害孔比例增大,涂料抗冻融性能提高。2.聚丙烯纤维掺量由0%、0.2%、0.4%增大时,涂料初始粘结强度分别为0.314 MPa、0.353 MPa、0.336 MPa,涂料微观孔累计孔体积和宏观孔平均直径增大。相同冻融循环下,随着聚丙烯纤维掺量的增加,涂料微观孔累计孔体积和宏观孔平均直径均减小；其掺量大于0.2%时,涂料抗冻融性能没有提高。冻融循环达30次时,聚丙烯纤维对微观孔作用不明显,但仍可有效抑制宏观孔的恶化。3.引气剂掺量增大时,涂料初始粘结强度减小,涂料微观孔体积减小,宏观孔隙平均直径和孔隙率均增大。相同冻融循环下,随着引气剂掺量增加,涂料微观孔体积和宏观孔平均直径减小；其掺量大于0.015%时,涂料抗冻融性能提高不明显。4.随着冻融循环的进行,涂料粘结强度、横向基频和超声声速的损失增大。引气剂对减少涂料损伤的有利作用要比可再分散乳胶粉和聚丙烯纤维的都要明显。采用横向基频和超声声速二者对涂料损伤评价的结果吻合。5.理论推导的剩余强度模型中的涂料冻融循环次数和粘结强度经试验数据拟合表明有较好相关性。拟合得到了剩余粘结强度与损伤度关系,可以对实际工程中涂料剩余粘结强度进行估算,并给出了工程应用算例。