环氧沥青防水粘结层在桥面铺装中的应用
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环氧沥青混合料及其在桥面铺装上的应用研究的开题报告一、选题背景随着公路建设的不断发展,桥梁也成为公路运输中重要的结构设施。
桥面作为桥梁的承载部位,其质量对桥梁的安全稳定具有重要影响。
目前在桥面铺装材料方面,传统的水泥混凝土和沥青混凝土材料具有一定的局限性,如强度不够、渗水性能差、易龟裂等问题。
为此,一种新型的混合料——环氧沥青混合料应运而生。
二、研究意义环氧沥青混合料是近年来发展起来的一种新型路面材料,具有高强度、防水性好、耐沾滞、无接缝等诸多优点,可应用于桥面铺装中。
针对目前国内外在这方面的研究缺乏,混合材料在不同环境条件及应力下的性能尚待进一步研究,因此对环氧沥青混合料及其在桥面铺装上的应用进行研究具有重要的理论与实践意义。
三、研究内容1. 环氧沥青混合料的制备工艺及配合比优化;2. 环氧沥青混合料在不同环境条件下的力学性能、耐久性及抗老化性能研究;3. 环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用研究及性能评价。
四、研究方法1. 实验室制备环氧沥青混合料,优化其配合比并制备样品;2. 采用万能材料试验机测试混合料在不同温度、湿度、应力下的力学性能,对其耐久性进行评估;3. 从材料组成、结构设计、加工工艺等方面研究环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用性能。
五、预期成果1. 完成环氧沥青混合料的制备工艺和配合比优化;2. 研究得到混合料在不同条件下的力学性能测试结果及耐久性评价;3. 建立环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用性能评价方法。
六、研究难点与解决方案1. 环氧沥青混合料的制备工艺与材料组成问题,可以通过优化其配合比、改善材料性能等途径解决;2. 环氧沥青混合料在不同环境条件下的力学性能及耐久性评估,难度较大,需要综合运用多种测试方法;3. 混合料在桥面铺装中的应用性能评价,需要发掘新的材料结构及加工工艺等方向,提高其性能。
七、研究进度安排第一年:完成环氧沥青混合料制备工艺和配合比优化,并制备样品;第二年:研究混合料在不同环境条件下的性能及耐久性评价;第三年:开展混合料在桥面铺装中的应用研究及性能评价;完成论文撰写工作。
环氧沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的应用研究摘要:随着我国经济迅速发展和许多重大交通基础设施的兴建,我国近几年桥梁事业发展很快,尤其是钢箱梁桥梁建设更是蓬勃发展。
但钢桥面铺装在前些年一直是一个难题,因为使用普通沥青混凝土进行钢桥面铺装,使用不长的时间就要进行修补。
因此,钢桥面铺装技术一直是专家学者研究的重点。
随着环氧沥青混凝土施工技术的应用,逐渐解决了此项难题。
近几年随着该技术在多座钢桥面铺装工程中成功应用,使得此项技术逐步完善起来。
关键字:环氧沥青混合料【正文】一、环氧沥青混合料介绍1、环氧沥青具有不可逆性。
环氧沥青混凝土成型以后,在高温、低温下不变形。
2、环氧沥青混合料为悬浮密实结构,经特殊搅拌工艺拌制后,经摊铺、碾压形成密实且不透水的铺装层,其空隙率≤3%。
3、环氧沥青混合料具有细集料含量高、矿粉含量高、沥青含量高的特点。
在混合料中骨料处于悬浮状态,嵌挤力差,其内部粘聚力主要来自环氧沥青,而环氧沥青又具有较高的延伸率,这就决定了该混合料具有较高的塑性,能适应追随钢板变形的需要,而混合料性能不受伤害。
而且其抗滑性能完全满足技术指标要求。
4、环氧沥青混合料具有超强的抵抗外力的作用,它的马歇尔稳定度一般为50KN左右。
通常的沥青混合料的马氏稳定度约10KN左右,改性沥青的马氏稳定度基本上在15KN左右。
二、环氧沥青混凝土钢桥面铺装工序流程三、环氧沥青混凝土施工1、施工准备:应密切关注气候情况,及时与气象部门联系,确切掌握施工当天及近期天气状况,以指导生产。
环氧沥青混合料的摊铺不得在雨天进行。
当桥面滞水或潮湿时,要停止施工当环境温度低于10℃、风速大于10m/s、有雾时,不得进行环氧沥青混凝土施工。
粘结层经检查应平整、洁净、均匀、无杂物,如有缺陷应及时进行修补。
尤其应注意接缝及钢路缘等部位的检查。
混合料生产与运输1)材料的预热与保温:在拌制环氧沥青混合料之前夜,要预先将A及BV组分加热脱筒,分别泵入厂内各自的贮油罐中。
环氧沥青桥面铺装施工技术摘要: 粘结层材料和施工技术是大跨径钢桥面铺装的关键技术之一。
合理的选择粘结层材料对于保证钢桥面铺装的使用性能具有重要意义。
本文详细介绍了环氧沥青这一新型桥面铺装材料的特点及试件配制, 阐述了钢桥面环氧沥青铺装施工中对防锈层、粘接层、环氧沥青铺装施工的工艺和质量控制措施,提出环氧沥青粘结层的设计方法,并通相关粘结层材料的对比试验,进一步证明环氧沥青粘结层的优异性能,为大跨径钢桥面粘结层设计提供了借鉴和依据。
关键字: 大跨度桥梁; 环氧沥青; 钢桥面; 桥面铺装一、前言随着我国经济的快速增长, 大跨径钢结构桥梁日见增加。
其中, 正交异性钢桥面板体系由于其自重轻、经济性好而得到越来越多的应用,而铺装层是钢桥面的重要组成部分。
由于铺装所处的特殊位置, 在使用性能上又提出重量轻、粘结性高、不透水等特殊要求。
桥面铺装是桥梁行车系的重要组成部分, 它的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资效益和社会效益。
二、环氧沥青特点及配合比的设计环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中, 经与固化剂发生固化反应, 形成不可逆的固化物, 这种材料从根本上改变了沥青的热塑性质, 而赋予沥青完全新的优良物理力学性质。
用环氧沥青拌制的沥青混合料, 其路用性能比普通沥青混合料优异得多。
环氧沥青混合料作为高性料,在桥的施工中是由设计人确定矿料的级配, 采用马歇尔试验方法确定其最佳沥青用量, 综合考虑其疲劳性能、低温抗裂性、高温稳定性、水稳定性等使沥青混合料的各项指标满足设计要求。
但要注意的是, 在进行马歇尔试验时, 试件制作应分为两组, 一组为固化试件, 一组为不固化试件。
固化试件为成型后不脱模即放入120℃的恒温箱, 保温4 h 的试件;不固化试件为成型后的常温养护试件。
两者的试验目的不同, 因为环氧沥青属热固化性材料, 其性质近似混凝土, 强度随养护时间的延长而增加。
不固化试件是对早期开放交通后混合料铺装层受力和使用状况的模拟; 固化试件是对养护期后混合料铺装层受力和使用状况的模拟, 只有进行两组对比试验才能够准确的确定最佳沥青用量。
钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工法一、前言钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工法是一种先进的桥面铺装施工工艺,具有结构牢固、防水防滑、抗冲击等多重优点,广泛应用于桥梁工程中。
本文将详细介绍该工法的特点、适用范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工法具有以下几个特点:1. 结构牢固该工法采用钢板与混凝土作为桥面铺装结构,两者之间通过粘结剂(环氧树脂)紧密结合,使得桥面的整体结构牢固、承重能力高。
2. 防水防滑该工法在钢板表面施加环氧树脂材料,能够有效地保护钢板不受腐蚀,并具有良好的防水和防滑性能,使得桥面的使用寿命得到极大延长。
3. 抗冲击该工法使用混凝土铺装,对车辆的冲击力能够有效地吸收和分散,能够有效地延长桥梁的使用寿命。
三、适应范围钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工法适用于各种类型的桥梁工程,特别是在地质条件较为复杂、桥梁使用频繁、对防水防滑和承重要求较高的场合下更具优势。
四、工艺原理在施工工法与实际工程之间的联系中,钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工法采取以下技术措施:1. 钢板制作钢板通过焊接、切割等工艺进行加工制作,确保板面平整、尺寸精确。
2. 环氧树脂涂覆钢板表面通过涂覆环氧树脂材料,能够有效地起到防腐防水和防滑的作用。
3. 混凝土浇筑铺装钢板表面铺设隔水层防止水泥浆渗透,接着进行钢筋、模板搭建、混凝土浇筑等工艺,并通过震动、压实等措施进行密实处理,以达到较高的强度和稳定性。
五、施工工艺钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工工艺包括预处理、钢板铺设、环氧树脂涂覆、混凝土浇筑铺装、养护等阶段,其中每个阶段的细节施工均需认真执行。
1. 预处理由于钢板用于桥面防水铺装,必须进行清洗与处理,以确保环氧树脂材料能够很好地附着在钢板表面,即进行切割、打磨、清洗和灰尘去除等步骤。
在被涂上环氧树脂涂料前,必须检查取消锈斑和坑痕等表面缺陷,并进行表面处理。
环氧树脂在钢桥桥面铺装中的应用摘要:大跨径钢箱桥梁发展迅速,而光滑的钢板表面如何与铺装层更好的进行粘结,成为近年来亟待解决的问题。
关键词:钢桥面;粘结层;环氧树脂0 引言近年来随着交通事业的快速发展,已建成或正在建设的大跨径正交异性薄壁钢箱梁桥逐渐增多。
由于沥青混合料具有优良的路用性能,大跨径钢箱梁桥正交异性桥面板大多数采用沥青混合料铺装,它一般由防锈层、粘结层、沥青混合料铺装层构成。
其中急待解决的问题之一就是铺装层如何更好的与光滑的钢板表面进行粘结,因为通常采用的沥青类防水粘结层作为界面材料无法满足钢桥面在高温时的界面抗剪性能,因此,本文根据国内几座大跨径钢箱梁桥的实际使用条件,分析提出了作为钢桥面板界面粘结材料的技术指标与性能要求。
1 钢桥面铺装的现状及类型近十年来,近十年来,大跨径桥梁层出不穷,其一般跨径都在 500~600 米左右,这种大型桥梁一般均采用正交异性板来代替传统的混凝土板作为桥面板。
正交异性板的使用大大地降低了桥梁自身静载,对改善桥梁结构受力,对节约原材料均有很大的作用。
近十年来,我国加大了对交通建设的投资,借鉴国际上大跨径桥梁的经验,修建了数十座大跨径钢桥。
其中绝大多数均采用正交异性钢桥面板,如上海杨浦大桥、西陵长江大桥、广东虎门大桥,厦门海沧大桥等。
正交异性板在实际应用中,出于保护桥面板,提高桥梁使用寿命,提高行车舒适性,减小振动和噪声等出发,必须在钢桥面上加上录用材料铺装层。
另一方面,从钢桥面板的挠度较大,沥青混凝土对钢板的追从性较好这一认识出发,采取使用高性能沥青混凝土桥面铺装方案。
国内外桥面铺装的几大类型包括:高温拌和浇注式沥青砼,沥青玛蹄脂砼,改性沥青 SMA,环氧树脂沥青砼。
2 钢桥面沥青砼铺装存在的主要问题钢桥面沥青混合铺装使用过程中出现的主要破坏类型课概括为两大类:一是结构性破坏,二是功能性破坏。
具体的破坏类型包括:一、疲劳开裂。
它是指钢桥面铺装层在正常使用情况下,由行车荷载和温度变化的多次反复作用引起的铺装层的开裂破坏,是钢桥面沥青混合料铺装的主要破坏类型。
环氧沥青防水粘结层在桥面铺装中的应用
韩立英崔志英
随着我国交通事业的快速发展,公路桥梁工程越来越成为国家基础设施建设的重要一环。
桥面铺装作为桥梁上部结构体系的重要组成部分,其主要功能是为行车提供舒适的行驶表面,同时能够在一定程度上参与桥面板共同受力、保护水泥混凝土桥面。
目前水泥混凝土刚性桥面铺装表现出了许多难以克服的缺陷和不足。
其中桥面铺装与水泥混凝土桥面板之间的粘结力丧失是造成目前铺装层普遍寿命较短、病害较多的一个重要原因[1]。
环氧沥青防水粘结层材料目前在钢桥面铺装层中得到了广泛应用,并获得了成功,而水泥混凝土桥面则极少采用。
因此本文主要对环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装中的应用进行研究。
随着我国交通事业的快速发展,公路桥梁工程越来越成为国家基础设施建设的重要一环。
桥面铺装作为桥梁上部结构体系的重要组成部分,其主要功能是为行车提供舒适的行驶表面,同时能够在一定程度上参与桥面板共同受力、保护水泥混凝土桥面。
目前水泥混凝土刚性桥面铺装表现出了许多难以克服的缺陷和不足。
其中桥面铺装与水泥混凝土桥面板之间的粘结力丧失是造成目前铺装层普遍寿命较短、病害较多的一个重要原因[1]。
环氧沥青防水粘结层材料目前在钢桥面铺装层中得到了广泛应用,并获得了成功,而水泥混凝土桥面则极少采用。
因此本文主要对环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装中的应用进行研究。
1环氧沥青防水粘结材料的性能研究环氧沥青粘结材料由两组分组成:组分A(环氧树脂)和组分B(一种石油沥青和固化剂组成的均质合成物)。
组分B中的沥青和固化剂之间具有较好的相容性。
组分A是由双酚A和表氯醇经反应得到的液态双环氧树脂,不含稀释剂、软化剂或增塑剂,也不含无机填料、色素或者其他污染物或不溶性物质。
组分B是一种由石油沥青和环氧树脂固化剂组成的均质合成物,它不含不可溶物质(比如无机填料或色素等)和污染物。
组分A和B按要求混合并固化后即可得到环氧沥青。
本文试验中采用的环氧沥青指标如表1所示。
2环氧沥青防水粘结材料的强度特性
2.1沥青用量对防水粘结材料强度的影响作为环氧沥青的分散剂,沥青的用量对热固性环氧沥青的强度和延伸率有很大的影响。
对于这种两项结构,接触的结构和强度会对复合材料的物理和力学性能产生影响。
沥青的接触形成可以分为两个阶段:环氧树脂与沥青的接触和润湿过程、环氧树脂的固化过程。
在第一阶段中,如果使用的石油沥青与环氧树脂不溶,则浸润角过大,沥青自身凝聚在一起,不能均匀分布于环氧树脂之中。
对于热固性环氧沥青体系,由于添加了增溶剂,因此可以有效降低石油沥青与环氧树脂之间的界面张力,从而达到均匀分布的目的。
在第二阶段中,环氧树脂和固化剂之间通过化学反应形成空间网络结构,从而使其分子处于能量低、结构稳定的状态。
23℃时环氧沥青中沥青含量对强度影响如表2所示。
从表2中可以看出,随着环氧沥青防水粘结材料中沥青含量的增加,材料的强度明显下降,当沥青含量超过50%后,强度已经降低到含量为20%时的1/2以下,当沥青含量继续增加时,强度已经非常小,而出现相逆转。
2.2拌合温度对防水粘结材料强度的影响为了研究环氧沥青防水材料的粘度对界面最终强度的影响,本试验在如下3种混合温度下分别按如下3种粘度成型了水泥混凝土剪切和拉拔试件,在23℃测量了试件的剪切和拉拔强度,结果如表3所示。
由表3中的数据可以看出,随着混合温度的升高,环氧沥青材料的粘度随之下降,当混合温度为120℃时,试件的剪切和拉拔强度最高,这是因为粘附强度不是单纯随粘度的增加而增加, 一方面粘度的提高有利于粘度强度的提高,另一方面粘度相对过高会影响环氧沥青材料粘附界面的浸润,所以要获得较好的粘附强度,就必须综合考虑这两个方面的因素。
2.3水对防水粘结层强度的影响成型水泥混凝土试件,在撒布环氧沥青防水粘结层材料之后,2h之内连续在防水粘结层表面洒水,模拟降雨。
养护2d之后,在自然条件下风干,再在表面铺筑沥青混凝土铺装层。
之后,通过剪切试验和拉拔试验考察防水粘结层的性能。
试验温度为23℃,试验结果见表4,表5。
从表4,表5可以看出,当遇水浸泡之后,环氧沥青防水粘结层的剪切强度和拉拔强度会发生一定程度的降低,但是降低的幅度不大,其中抗剪强度损失2%,拉拔强度损失约7.3%,这些损失都不足以对铺装层与水泥混凝土之间的粘结状况产生影响。
当然现场情况可能与室内模拟存在较大差别,因此是否需要补撒或者重新撒布,还要根据现场情况进行具体判断。
2.4湿热老化对防水粘结层强度的影响将常温成型好的水泥混凝土桥面铺装复合梁试件置入70℃的热水中浸泡4h,冷却至常温后进行剪切和拉拔对比试验。
从试验结果来看,浸泡前和浸泡后的强度下降较小,其中剪切强度下降1%,拉拔强度下降2.4%。
这样微小的下降对于环氧沥青防水粘结层材料使用性能的影响是很微弱的。
3环氧沥青防水粘结材料的施工防水粘结层材料除需要满足铺装设计基本要求之外,严格的施工工艺和严格的施工质量控制对于工程来说也是不可忽视的,因此对于施工技术要求将是防水粘结材料在工程实践中的关键一环。
防水粘结层材料的室内试验和检测,主要是防水材料的质量检验,为了防止施工人员违反操作规程现象的发生,还必须对施工后的防水粘结层进行检测,主要是检查防水粘结层施工后是否会有因气泡而产生的鼓包。
由于水泥混凝土桥面板表面一般不会太光滑,表面的空隙中存在大量空气,摊铺过程中在高温下气体膨胀容易产生气泡。
气泡下面可能没有粘结材料,导致防水粘结材料撒布不均匀,因此在摊铺后如果出现气泡应该采用注射器刺破气泡,并补撒一定量的环氧沥青。
粘结剂的撒布质量主要是通过撒布量和撒布均匀来衡量,撒布均匀性主要通过观察来确定,撒布量则通过材料密度换算成撒布厚度来确定,用浓度计测量。
由于撒布过程以人为主,所以在粘结剂撒布过程中,应该记录车辆的行驶速度、撒布宽度、液体流量等撒布工艺和参数,使统计尽量接近实际情况。
4结语环氧沥青材料是一种热固性材料,其与水泥混凝土良好的粘附性能使得环氧沥青防水粘结层具有较好的路用性能。
本文通过大量的试验以及现场调查,发现沥青用量对环氧沥青防水粘结材料的使用性能有较大影响,而外界因素中的拌合温度、界面水、湿热老化条件等对其路用性能的影响都比较有限,因此施工方便,且容易保证施工质量。