环氧树脂改性沥青较其它热塑性改性沥青不同,它是一种反应性的热固性沥青,自制环氧沥青各个组分比例的确定是制备环氧沥青的关键。本章首先对环氧沥青各组分进行了较好,并确定复配环氧树脂的比例;然后选用复配环氧树脂、自制固化剂和基质沥青,通过条件优化筛选法,综合考虑环氧沥青的相容性、容留时间、拉伸性能以及混合料强度与经济性推荐了环氧沥青的较佳配比,同时对环氧沥青的拌和温度和制备工艺进行了研究;较后使用荧光显微镜分析了环氧沥青的微观形貌和相态分布。合理和可靠的桥面铺装体系,不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面。云南提高钢桥面铺装应用
云南普宣高速普立特大桥:普立特大桥为普宣高速关键控制性工程,全长1040m,横跨宝山普立两个乡镇,主桥桥型采用628m单跨双塔钢箱梁悬索桥方案,矢跨比为1/10,主缆横向布置2根,主缆横桥向中心间距为26m,吊索顺桥向标准间距为12m,主跨节段划分为8.1+51*12.0+6.6m,梁段比较大节段重量约为140t。跨越深达400m的普立大沟。主要工程量为:混凝土约15.4万方,钢筋约8833吨,钢箱梁约为7562吨,钢绞线约615吨,土石方工程约为49.1万方,工程总造价5.19亿元,合同工期为36个月。云南普立特大桥采用甲基丙烯酸甲酯树脂防水体系+浇注式沥青混凝土铺装作为桥面防水铺装方案,材料与施工方案参照 JC/T 975—2005《道桥用防水涂料》和《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》[3-4] ,其桥面铺装结构见图 1。防水粘结体系施工检测性能指标见表1。河北钢桥面铺装种类钢板变形、振动对桥面铺装的变形随从性要求高。
20世纪70年代初期,日本对环氧沥青及其混合料的相关性能展开了研究,北海道大学的见山正一、营原照雄并没有受美国环氧沥青组成体系的限制,他们研发并制备了一种新的环氧沥青体系,主要研究了自制混合料的制备方法、模量大小、破坏性能等,由于环氧沥青体系对温度和时间的要求较为严格,当时并未得到有效的解决,因此没能得到的推广和应用。到了20世纪90年代,随着研究的深入,日本学者对于环氧沥青有了新的认识,环氧沥青的工程应用也逐渐增多,日本制订了《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》,其中对桥面铺装技术方案的实施进行了相关的规定。日本环氧沥青相比于美国环氧沥青,具有容留时间长,养护时间短的特点,但也需7d才能开放交通,且造价高于美国环氧沥青。
崇启大桥是目前我国联长**长、跨径比较大的连续钢箱梁桥,桥面铺装受力复杂.大桥主桥采用六跨连续钢箱梁,双向六车道,主跨跨径185m,钢箱梁桥长944m,桥宽3m。多跨连续钢箱梁结构在国内研究相对较少,受力模式与悬索或斜拉结构有较大不同,设计时需要满足跨中的挠曲变形、墩顶负弯矩区大面积的拉应变、车辆荷载的叠加效应等受力特性对桥面铺装提出的技术要求。崇启大桥钢桥面铺装方案的设计需要依据崇启大桥的特点,充分考虑当地的气候条件、荷载条件、施工条件等因素,协调平衡.崇启大桥力学计算结果显示,在局部荷载作用下铺装层受到的横向拉应变与江苏省内目前采用的环氧沥青铺装桥梁相比较小,铺装层出现纵向开裂的几率大为降低,综合考虑国内各类型方案的性能,特别是考虑到环氧沥青铺装方案在江苏省内有成功的案例,铺装的技术成熟度高,因此推荐崇启大桥钢桥面铺装采用双层环氧沥青铺装,铺装方案见图,铺装总厚度为5.5cm但在墩顶位置存在持续受拉区,建议对墩顶位置防裂措施进行研究。 雨水通过裂缝渗入铺装底部后蒸发较慢,积于铺装底部不断腐蚀防水黏结层和下层铺装,导致铺装下层局部脱空。
2000年,国内应用美国环氧沥青材料在南京长江二桥进行桥面铺装,使用效果良好,为我国大跨径钢桥面环氧沥青铺装提供了一个成功的范例,此后国内对环氧沥青的研究进入到一个崭新的阶段,并获得了不错的成绩。东南大学陈志明等使用顺丁烯二酸酐对基质沥青进行改性,以柔性脂肪族二元酸为固化剂,制备出一种高性能的环氧沥青材料,主要研究了环氧沥青混合料的时温特性,并在武汉天兴洲大桥和上海闵浦大桥等工程中进行了应用,填补了国产环氧沥青应用的空白,但环氧树脂和固化剂在环氧沥青中所占比例远高于美国环氧沥青,使得成本较高,且后期养生时间较长,之后东南大学宋诚还对沥青顺酐化改性过程及改性机理进行了深入研究。环氧树脂具有较强的粘结强度,撒布碎石后能够将钢板粗糙化,提高层间的抗剪切能力。质量钢桥面铺装技术指导
环氧沥青混凝土用于钢桥面铺装中,可能在热稳性和变形能力这两方面的综合性能比SMA和浇注式沥青混凝土好。云南提高钢桥面铺装应用
溶剂型橡胶沥青粘结剂的优点由于橡胶粉和沥青的化学成分不同,且都具有较强的惰性,因此它们相互接触一般不发生直接的化学反应,橡胶粉与沥青拌和主要是溶胀反应。因此,沥青的性能也发生了***改变。橡胶粉改性沥青具有以下优点:①针入度减小,软化点提高,粘度增大,沥青高温稳定性提高;②温度敏感性降低。胶粉改性后,沥青的感温性得到改善,抗流动变形能力提高;③低温性能得到改善。胶粉可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性;④集料表面粘附的橡胶沥青膜厚度增加,可提高沥青路面抗水损害能力;⑤增加车辆轮胎与路面的抓着性,提高行驶安全;⑥改性沥青可与桥面板紧密连结,从而形成具有良好弹性的防水薄膜,隔断水与桥面板的接触,起到防水作用;⑦沥青材料的轻质分子具备的良好渗透能力使其进入混凝土表面孔隙中,堵塞混凝土内的空隙,强化混凝土表面的防水性,提高混凝土的自防水能力;⑧橡胶粉改性沥青具有高粘度、低感温性及优良的弯曲变形能力,适用于钢桥面铺装工程;⑨采用小粒径橡胶粉改性沥青混合料作为桥面铺筑,可铺筑成薄面层,不仅提升了综合路用性能,而且还能有效降低桥梁自重,其平整、抗滑的表面,提高了桥面的服务水平。云南提高钢桥面铺装应用