CN100552141C - 桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法，涉及桥面铺装、桥面加铺等铺面工程。将聚合物或聚合物与填料形成的聚合物复合材料，涂刷在桥面(3)上，形成粘结层(2)，再将聚合物、碎石、填料搅拌均匀，形成聚合物多孔混凝土材料，然后将聚合物多孔混凝土铺装在粘结层(2)上，形成聚合物多孔混凝土面层(1)。聚合物多孔混凝土面层具有强度高、变形大、抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点，粘结层(2)的采用使聚合物多孔混凝土面层(1)与底层桥面(3)形成一个整体，共同承受外界作用，并具有抗渗、防水作用，防止上部水渗透到桥面，对桥面及桥梁结构具有较好的保护作用。具有施工简单、方便快速、适用面广、经济性强的特点。
Description
一、技术领域
本发明涉及桥面铺装、桥面加铺等铺面工程及其施工方法，尤其是桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法。
二、背景技术
1、桥面铺装及其施工方法
通常的桥面铺装包括水泥混凝土铺装与沥青混凝土铺装两大类。对于新形成的刚性较大的混凝土桥面，为了进一步增强桥梁的整体性，许多情况下仍采用刚性较大的水泥混凝土或具有特殊性能的混凝土，特殊性能的混凝土包括有防水混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物混凝土、纤维混凝土等进行铺装。对于已有的水泥混凝土铺装与沥青混凝土铺装的加铺通常仍为水泥混凝土或沥青混凝土作为面层铺装。
水泥混凝土以无机材料的水泥浆体作为胶粘材料，粘结碎石和砂。塑态的水泥混凝土具有一定的流动性，为了保证凝固后的混凝土内部密实，浇注塑态混凝土时一般采用振捣工艺进行施工，水泥浆凝固后形成坚硬如同石料的混凝土。它具有取材方便、施工简单、强度高、可以做成任意形状的特点。然而对于应用于桥面铺装的水泥混凝土包括普通水泥混凝土，材料有其自身不可克服的弱点：凝固初期收缩量大，内部易产生初始缺陷；适应变形能力差，易开裂，，虽然部分聚合物水泥混凝土对以上弱点有所改善，但对于材料的性质没有根本改变，刚度仍然较大，且施工工艺大都采用与普通水泥混凝土类似的振捣工艺，表面平整度较差，行车舒适性差。
沥青混凝土以热塑性有机材料沥青为胶结料，形成的沥青混凝土柔性较大，变形能力强，采用摊铺压实工艺铺装，表面平整度较好，行车舒适。但沥青混凝土材料稳定性差，与下部结构的粘结界面容易破坏，造成铺装层早期破坏。
由于水泥混凝土(包括其他特殊性能混凝土)与混凝土桥面板材料大体相同，且水灰比一般控制在液塑态，两者容易粘结为一体，可牢固结合在一起。同时普通水泥混凝土的铺装结构抗渗性较差，外界腐蚀易浸入桥梁结构内部，影响桥梁结构耐久性，造成不可估量的损失。现有聚合物改性水泥混凝土通常为密实结构，聚合物的添加改善了混凝土的密实度，抗渗性较好。
2、存在的问题
常规的混凝土桥面铺装采用的水泥混凝土铺装刚度较大，行车舒适性差，通常不设粘结层，界面处容易剥离或剥落。通常的沥青混凝土桥面铺装材料性质不稳定，界面粘结也容易破坏，容易发生早期破坏。而部分混凝土桥面铺装层采用的聚合物水泥混凝土是将聚合物、水泥、连续级配碎石、砂等混合拌和均匀，形成密实聚合物水泥混凝土，桥面易积水，噪音大，行车舒适性差，采用常规水泥混凝土施工工艺，表面平整度差。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，施工方便，通过在铺装层与桥面板间设置粘结层，并利用聚合物多孔混凝土材料，形成一种在桥面上有聚合物多孔混凝土铺装的结构及施工方法。
本发明的目的所采用的技术方案是，其结构：包括有桥面，在桥面上有粘结层，在粘结层上有聚合物多孔混凝土面层。
本发明，桥面为混凝土类桥面或有沥青混凝土铺装的桥面。
本发明，粘结层为聚合物，或聚合物与填料组成的复合材料，能与其下的桥面和其上的聚合物多孔混凝土面层牢固粘结，并具有抗渗、防水作用，防止上部水渗透到桥面，对桥面及桥梁结构具有较好的保护作用。
本发明，聚合物多孔混凝土面层为聚合物多孔混凝土材料，由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成，每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石＝50～200∶0～500∶1200～2200。聚合物多孔混凝土而层具有强度高、变形大、抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点。
本发明，聚合物为聚合物树脂、粉末或乳液，聚合物中加入相应的稀释剂、助剂，聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂＝1∶0～10∶0～2，聚合物能够将填料粘结为一体，使得粘结层材料具有防水、粘结作用，聚合物多孔混凝土中聚合物与填料作用还能够将碎石粘结为一体，并使形成的聚合物多孔混凝土材料具有防水、强度高、变形大的特点。
本发明，填料为活性填料，包括水泥、粉煤灰；或者为惰性填料，包括碳酸钙、滑石粉、石英砂；或者为不同的填料组成的混合物。填料的加入可以提高粘结强度、方便施工或降低成本。
本发明，其施工方法步骤如下：将聚合物，或聚合物与填料按照重量比为1∶0～15组成的复合材料，采用机械或人工的方法拌和均匀，采用机械或者人工的方法涂刷在清扫过的桥面的表面上，形成粘结层，然后将聚合物、填料、碎石按照重量比为50～200∶0～500∶1200～2200采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀，形成聚合物多孔混凝土材料，将聚合物多孔混凝土运至施工现场，采用摊铺机或者人工将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、振实，铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层。铺装时不需压路机碾压振实，一次成型，施工简单方便。
本发明采用聚合物多孔混凝土作为桥面铺装材料，增强了桥面面层的变形能力，脆性大幅减少，材料的力学性能更加优异；并在桥面铺装层与混凝土桥面板之间设置粘结层，有效阻止外界腐蚀对桥面的影响，并将铺装层与混凝土桥面板牢固粘结为一体，形成共同受力的铺装结构，具有强度高、变形大、抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点。
本发明采用的聚合物多孔混凝土进行桥面铺装，与现行的桥面铺装有着很大的差别，具体表现为：
(1)本发明的聚合物多孔混凝土与现行的混凝土桥面铺装材料不同，与此相应的，铺装结构也明显不同：本发明申请的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构由聚合物多孔混凝土和将聚合物或和填料组成的聚合物复合液塑态材料形成的粘结层构成。
(2)施工工艺明显不同。本发明申请的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构的施工程序为：将聚合物或聚合物与填料采用机械或人工的方法拌和均匀形成的聚合物复合材料，采用机械或者人工的方法涂刷在清扫过的桥面的表面上，形成粘结层，然后将碎石、填料、聚合物采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀，形成聚合物多孔混凝土材料，将聚合物多孔混凝土运至施工现场，采用沥青摊铺机或者人工将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、振实，铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层。摊铺后无需采用压路机碾压，也不需要振动器振动使结构密实，因此本发明的施工工艺简单方便，容易实现，便于推广。
综上，本发明是一种新的不同于现有桥面板的桥面铺装结构以及施工方法。铺装层材料既具有水泥混凝土高强度，又具有聚合物混凝土的高柔性，既具有无机材料的稳定性，又具有有机材料的粘结能力，同时具有刚性铺装结构与柔性铺装结构的优点并各去其短。
本发明，可以在保证优良的桥面铺装前提下大幅降低铺装面层的厚度，减少了桥梁自重，带来显著的经济性，并形成了施工简单、快捷的桥面铺装的施工方法。
四、附图说明
结合附图进一步说明本发明。
附图是本发明断面结构示意图。
图中：1——聚合物多孔混凝土面层 2——粘结层 3——桥面
五、具体实施方式
下面一个实施例：
其结构为，桥面3、粘结层2、聚合物多孔混凝土面层1，其桥面3上有粘结层2，在粘结层2上有聚合物多孔混凝土面层1。桥面3为混凝土类桥面或有沥青混凝土铺装的桥面。粘结层2为聚合物，或聚合物与填料组成的复合材料，能与其下的桥面3和其上的聚合物多孔混凝土面层1牢固粘结。聚合物多孔混凝土面层1为聚合物多孔混凝土材料，由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成，每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石＝50~200∶0~500∶1200～2200。粘结层与聚合物多孔混凝土中的聚合物为聚合物树脂、粉末或乳液，可以加入相应的稀释剂和水，可以加入相应的助剂，聚合物与稀释剂或水、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂或水∶助剂＝1∶0～10∶0～2。粘结层与聚合物多孔混凝土中的填料为活性填料，如水泥、粉煤灰等，或者为惰性填料，如碳酸钙、滑石粉、石英砂等，或者为不同的填料组成的混合物。
本发明的具体实施方式为：将聚合物VAE乳液(含水0.1、助剂消泡剂0.01)、普通硅酸盐水泥PO 42.5，其重量比例为1∶2，采用砂浆搅拌机拌和均匀，形成聚合物水泥浆，采用人工的方法涂刷在清扫过的桥面3的表面上，形成粘结层2，然后将级配为5-10mm的破碎卵石、普通硅酸盐水泥PO42.5、聚合物苯丙乳液(含水0.1、助剂消泡剂0.01)按照重量比为1650∶340∶120，采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀，形成聚合物多孔混凝土材料，将聚合物多孔混凝土用自卸车运至施工现场，采用沥青摊铺机将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、自振实，铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层1。
Claims (8)
1、一种桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，包括有桥面(3)，其特征是：桥面(3)上有粘结层(2)，在粘结层(2)上有聚合物多孔混凝土面层(1)；粘结层能与其下的桥面(3)和其上的聚合物多孔混凝土面层(1)牢固粘结。
2、根据权利要求1所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：桥面(3)为混凝土类桥面或有沥青混凝土铺装的桥面。
3、根据权利要求1所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：粘结层(2)为聚合物或聚合物与填料按照重量比为1∶0～15组成的复合材料，能与其下的桥面(3)和其上的聚合物多孔混凝土面层(1)牢固粘结。
4、根据权利要求1所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：聚合物多孔混凝土面层(1)为聚合物多孔混凝土材料，由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成，每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石＝50～200∶0～500∶1200～2200。
5、根据权利要求3或4所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液，聚合物中加入相应的稀释剂、助剂，聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂＝1∶0～10∶0～2。
6、根据权利要求3或4所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：填料为活性填料或者为惰性材料，或者为不同的填料组成的混合物。
7、根据权利要求6所述的桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构，其特征是：活性填料包括水泥、粉煤灰；惰性填料包括碳酸钙、滑石粉、石英砂。
8、一种桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构施工方法，其特征是步骤如下：将聚合物，或聚合物与填料按照重量比为1∶0～15组成的复合材料，采用机械或人工的方法拌和均匀，采用机械或者人工的方法涂刷在清扫过的桥面(3)的表面上，形成粘结层(2)，然后将聚合物、填料、碎石按照重量比为50～200∶0～500∶1200～2200采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀，形成聚合物多孔混凝土材料，将聚合物多孔混凝土运至施工现场，采用摊铺机或者人工将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、振实，铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层(1)。
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