CN114808680B - 一种开口肋钢桥面铺装结构及其制备方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明涉及钢桥面铺装技术领域,尤其涉及一种开口肋钢桥面铺装结构及其制备方法,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中正弯矩位置铺装结构和负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的负弯矩位置铺装结构之间;负弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R‑S独立式超强防水粘结层;正弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R‑S独立式超强防水粘结层,本发明通过合理的铺装设计和结构设计,增强了开口肋桥面的高温重载承载能力和抗裂、抗疲劳性能铺装承载力,延长了铺装使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钢桥面铺装技术领域,特别涉及一种开口肋钢桥面铺装结构及其制备方法。
背景技术
近年来国内在役钢桥面面临着严峻的形势,包括日益增长的交通量、逐渐重型化的车辆及不断延长的服役时间,这造成了正交异性板应力幅值增大、循环次数增多,导致桥面铺装及正交异性板易出现疲劳损伤问题,开口肋正交异性钢桥面板应运而生。根据现有文献调研和初步的有限元仿真分析发现,开口肋正交异性板能够有效缓解传统闭口肋钢桥面板的焊缝应力损伤问题,延长铺装寿命。
现有的钢桥面铺装过程中,常通过在钢桥面上焊接抗剪铆钉来实现与钢桥面之间的有效连接,然而焊接铆钉时,会对钢桥面造成一定程度的损坏形成较大安全隐患,且栓钉的设置也会对后期的养护维修造成较大影响。
为突破现有的开口肋钢桥面铺装技术瓶颈,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合力学的运用,积极加以研究创新,设计一种开口肋钢桥面铺装结构及其制备方法,延长铺装钢桥面的使用寿命,延缓钢桥面板疲劳。
发明内容
本发明的目的之一是基于桥面的一体化设计的理念,提出一种适宜于开口肋桥面的钢桥面铺装结构,使之具有高温重载承载能力和抗裂、抗疲劳性能铺装承载力,并研究铺装材料性能提升及施工技术,延长铺装使用寿命,延缓钢桥面板疲劳,为开口肋桥面铺装提供参考。
为了实现上述目的,本发明具体采用如下技术方案:
本发明提供一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;经过荷载响应分析发现,在车辆荷载作用下正交异性钢桥面板在开口肋上方位置出现负弯矩,两开口肋间上方位置出现正弯矩,在车辆的反复作用下,正负弯矩位置受力不同,因此对铺装结构的要求也不相同。具体地,需要考虑负弯矩位置的上面层铺装材料具有较强的抗弯拉能力,下面层铺装材料对钢板的追从性要高,而正弯矩位置要求下面层具备较强的抗弯拉能力,同时还需要考虑到铺装结构上面层的抗滑能问题,因此本发明选择交叉设置的精细化设计,更加符合开口肋正交异性板的受力特性,有效延长铺装使用寿命。
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。由于开口肋处产生负弯矩,为了保持下面层和钢板变形一致,在桥面的负弯矩位置铺装结构下面层设置LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,保证良好的钢板变形追从性,上面层采用环氧ESMA,有效抵抗反复作用带来的疲劳,且具备足够的抗滑能力。
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。在桥面的正弯矩位置铺装结构下面层设置HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土层,HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土层模量大,抗裂韧性、抗疲劳性能和高温重载承载能力更加优异,能够承受正弯矩下的重复弯拉作用,上层采用环氧ESMA功能性铺装层,保证铺装表面抗滑性。
其中,所述负弯矩位置铺装结构即为开口肋桥面,所述正弯矩位置铺装结构即为两个并列设置的开口肋桥面之间;所述负弯矩位置铺装结构和所述正弯矩位置铺装结构在钢桥面上交叉设置,同时上面层利用相同的环氧ESMA进行铺设,避免两者分离,保证两者之间的结合强度,两个结构实现协同,能够有效改善铺装受力的效果,减少铺装病害产生。
作为优选的,所述负弯矩位置铺装结构的铺装总厚度为6cm~8cm,其中所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层的层厚为3cm~4cm,所述环氧ESMA上面层的层厚为3cm~4cm,所述ERB树脂粘结油用于粘结所述环氧ESMA上面层和所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层,增强上下面层的粘结性能,所述R-S独立式超强防水粘结层用于粘结所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和正交异性钢桥面板,有效保证开口肋正交异性钢桥面板防水防锈,保持铺装对钢桥面板具有极强的变形追从性,且铺装上面层抗疲劳性能优异。
作为优选的,所述正弯矩位置铺装结构的铺装总厚度为6cm~8cm,其中所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的层厚为3cm~4cm,所述环氧ESMA上面层的层厚为3cm~4cm,所述ERB树脂粘结油用于粘结所述环氧ESMA上面层和所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层,所述R-S独立式超强防水粘结层用于粘结所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层和正交异性钢桥面板。有效保证开口肋正交异性钢桥面板防水防锈,提升层间粘结性能和变形协同性,且铺装下面层抗疲劳性能优异。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层包括如下重量份的各组分:胶结料7~10份、集料60~73份、轻粗集料1~10份、矿粉20~30份,高强型复合纤维1~3份和添加剂0.3~1份;所述胶结料由普通改性沥青和天然沥青按质量比3:1~4:1组成。高强型复合纤维均匀分散在混合料中能够提高其强度、模量及高温稳定性等性能,高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,其中,碳纤维与钢纤维的质量比为1:1~2.5;添加剂为表面活性剂;表面活性剂类温拌剂可以改善沥青内部结构,具有降黏增韧的效果,通过胶结料粘结到一起发挥作用通过此配比,保证铺设结构良好的钢桥面板变形追从性,降低应力损伤。
作为优选的,所述集料、所述轻粗集料和所述矿粉组成混合料,所述胶结料占所述混合料的比为9%,所述胶结料由普通改性沥青和天然沥青按质量比3:1~4:1组成。改性沥青为SBS改性沥青等,天然沥青为湖沥青或岩沥青中的一种或多种;集料是玄武岩集料,矿粉采用石灰岩矿粉。轻粗集料为多孔凝灰岩、粉煤灰陶粒或页岩陶粒中的一种或多种混合物;轻粗集料的表观密度比普通集料的表观密度要低65%~70%,均匀搅拌后,由于不同集料类型存在的密度差会使得轻粗集料浮于表面,而普通集料则分布在底部位置,在铺装厚度方向呈现非均匀分布的现象。顶面轻粗集料可以增强上下面层之间的摩擦力,增强粘结效果,底面普通集料和矿粉则充分发挥对钢板的变形追从性。
作为优选的,在铺设完成的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层上撒布玄武岩碎石,碎石粒径为13mm~16mm,撒布量为8~10kg/m2;在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行初步碾压,增强上下面层的协调变形能力。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70~80份、顺丁烯二酸酐固化剂10~15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂2~10份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂3~10份。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷反应制得的缩水甘油醚类环氧树脂在顺丁烯二酸酐固化剂作用下能够实现快速固化,并交联生成网状结构,且具备较高的模量。三环氧丙烷丙基醚稀释剂的作用是降低胶粘剂黏度,使胶粘剂有好的浸透力,从而延长胶粘剂的使用期,便于施工;丙烯酸酯橡胶胶粘剂的作用是将集料等具有不同界面的材料通过接触相互作用在一起。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层还包括矿料,所述矿料是集料与矿粉的级配,矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。矿料在HRAC中起到骨架支撑作用;采用该配比使材料在常温实现快速固化,缓解因为封闭施工带来的交通拥堵。同时HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层属于树脂类材料,与沥青类材料相比,高温下模量和强度更高,能够承受正弯矩下面层的重复性弯拉作用,具有抗裂韧性、抗疲劳性能和高温重载承载能力。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。通过RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层的复合使用,提高下面层和所述正交异性钢桥面板之间的粘结强度,同时防渗水的功能不受损,起到有效保护钢桥面板的作用。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂65~75份、顺丁烯二酸酐固化剂14~22份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6~7份和石英水性粉末增强剂5~6份,其中在顺丁烯二酸酐固化剂的作用下实现双酚A型环氧树脂的快速固化,利用丁基缩水甘油醚活性稀释剂降低RBchip树脂胶结层的黏度,使得RBchip树脂胶结层具有好的浸透力。所述石英水性粉末增强剂与双酚A型环氧树脂紧密结合,提高其力学性能;所述玄武岩碎石层的用量为0.4~0.5kg/m2,所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70~80份、顺丁烯二酸酐固化剂10~15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂2~10份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂3~10份,所述RM黏层的成分与HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土的成分和配方相似,不同之处在于所述RM黏层不含集料。三环氧丙烷丙基醚稀释剂降低丙烯酸酯橡胶胶粘剂的黏度,使丙烯酸酯橡胶胶粘剂有好的浸透力,从而延长丙烯酸酯橡胶胶粘剂的使用期,便于施工。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.4~0.6kg/m2。涂布量在此范围内能够涂布的更加均匀,且黏结力最强。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料6~8份、玄武岩集料80~85份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂7~14份;所述胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青质量比1:1~1.4组成。所述环氧ESMA上面层混合料的粗集料、矿粉及沥青比较多,细集料较少,且对材料品质的要求高。不同于常规SMA路面,有效抵抗反复作用带来的疲劳,且具备足够的抗滑能力,保证铺装表面抗滑性。
作为优选的,所述复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂60~70份、顺丁烯二酸酐固化剂15~25份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5~10份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5~10份。缩水甘油醚类环氧树脂在顺丁烯二酸酐固化剂作用下能够实现快速固化,并交联生成网状结构,且具备较高的模量。三环氧丙烷丙基醚稀释剂降低了丙烯酸酯橡胶胶粘剂黏度,使丙烯酸酯橡胶胶粘剂有好的浸透力。将此复合环氧树脂作为胶结料制备环氧ESMA上面层,使得胶结料填充于间断级配粗集料的骨架间隙中形成密实沥青混合料,使得路面具有抗滑耐磨、密实耐久等优点。
本发明的主要目的之二为提供一种开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,所述制备方法包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度为Sa2.5~Sa3.0以上,粗糙度为60μm~100μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;在钢桥面板上表面进行喷砂除锈处理,其作用在于提高钢桥面板的清洁度,减少由于污染物存在而导致的粘接失效,并且增加金属表面的粗糙度,提高与金属表面之间的粘结强度。环氧富锌底漆是一种高性能漆,漆膜坚韧、耐磨、附着力好、防锈、防腐性强,使用环氧富锌底漆作为防腐粘结层的材料可以给底部钢桥面板最大限度的保护,使其能够适应各种强腐蚀环境。此外,环氧富锌底漆相比其它底漆具有耐热性好,导静电性优良等优点;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结层涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.4~0.5kg/m2,常温养生1.5天后安放施工模具;在钢桥面板上铺设的R-S独立式超强防水粘结材料本身就具有防水性能,可以阻挡路面积水与钢桥面板接触,减少钢桥面板锈蚀概率,而且通过同步撒布碎石,使得碎石颗粒固化后部分裸露形成糙面,有效增强层间物理咬合连接能力,进一步增加结构层间界面有效粘接性能;
S3:布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分,模板***由多个高度与铺装结构的下面层一致的模板组成,模板***的宽度为摊铺宽度,长度为一次摊铺的长度,模板高度根据铺装下面层厚度调整,模板宽度和高度根据现场施工能力进行适宜调整;采用模板能够保证LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土的性能满足质量要求,且表面平整度易于控制;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,将LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土中集料、矿粉、轻粗集料和高强型复合纤维按一定的顺序加入260℃左右高温拌和锅,干拌50s,将添加剂加入到胶结料中混合均匀后加入拌和锅,在260℃左右拌和1h,拌和结束后即得LPGA轻质高性能浇注式沥青混合料,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,利用设计的模板***控制铺装厚度,保证铺装表面平整;LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土的浇筑应连续进行与完成,避免暴露表面结皮或形成冷接缝;
S5:采用高聚物复合改性沥青裹附碎石,沥青用量为0.3~0.6%,预拌沥青碎石粒径为13~16mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土上,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用拌和站将HRAC超高韧性快固型环氧混凝土中的集料和矿粉进行干拌30s,投入树脂混合料后,湿拌90s。运输到现场后将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度,采用胶轮压路机在25min内完成揉搓6~8遍进行压实,之后常温养护1.5~2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土的上表面涂ERB树脂粘结油,涂布量为0.4~0.6kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,采用拌和站将玄武岩集料加热温度为210℃,进行干拌10s,加入聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂和胶结料加热到170℃湿拌55s。采用沥青摊铺设备将拌制好的混合料铺筑到铺装下面层表面。采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压2~3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压1~2遍,保证路面平整。
通过上述技术方案,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过分析开口肋桥面系受力特性,在承受负弯矩位置铺装结构(开口肋)设置“LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层+环氧ESMA功能性上面层”铺装结构。在承受正弯矩位置铺装结构(两开口肋间)设置“HRAC超高韧性冷拌环氧混凝土下面层+环氧ESMA功能性上面层”铺装结构。同时底层一步铺设的R-S独立式超强防水粘结层能将层间薄弱界面从钢桥面板表面转移到铺装层与防水层间,起到防渗水和有效保护钢桥面板的作用。各层分工明确,两个结构实现协同,能够有效改善铺装受力的效果,提供了一种适用于开口肋钢桥面系长寿命铺装方案。
(2)本发明在承受负弯矩位置铺装结构中利用LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土面层利用集料之间的密度差而起到增强层间抗剪性能,充分发挥其变形追从性的效果,且能够保持相同承载力条件下达到减重作用。再通过环氧ESMA上面层提高桥面铺装刚度,承受荷载反复作用下的弯拉,提高铺设结构的抗疲劳能力。
(3)本发明在承受正弯矩位置铺装结构中利用与钢桥面板刚度更匹配的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,有利于减小不同结构间存在的相对变形,能够承受正弯矩作用下面层的反复弯拉作用,具有良好的抗疲劳性能,且利用HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土良好的高温稳定性,保证铺装结构的高温重载承载能力。再通过环氧ESMA上面层保证铺装表面抗滑性。
(4)本发明利用R-S独立式超强防水粘结层涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,用于将铺装下面层和正交异性钢桥面板粘结成一体。除了起到粘结的作用之外,能到起到防水作用,通过RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层的复合使用,提高铺装下面层和正交异性钢桥面板之间的粘结强度,同时提高铺装下面层和开口肋正交异性钢桥面板之间的抗剪切能力,且在高温的不利工况下能将层间薄弱界面从钢桥面板表面转移到铺装层与防水层间,防水层不会发生破坏,因此,防渗水的功能不受损,起到有效保护钢桥面板的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中开口肋钢桥面铺装结构的结构示意图;
图2为本发明实施例中开口肋钢桥面铺装结构铺装截面示意图;
图3为本发明图2中A处的局部放大图;
图4为本发明实施例中开口肋钢桥面施工模板示意图;
图5为本发明实施例中开口肋钢桥面制备方法的流程示意图。
附图标记:01、钢桥面板;02、开口肋;03、负弯矩位置铺装结构;04、正弯矩位置铺装结构;05、铺装模板;11、环氧ESMA上面层;12、ERB树脂粘结油;13、LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土;14、R-S独立式超强防水粘结层;15、HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明具体实施例中,各市售材料来源如下:
SBS改性沥青:江苏中亿通道路新材料有限公司
湖沥青:江苏中亿通道路新材料有限公司
岩沥青:江苏中亿通道路新材料有限公司
玄武岩集料:江苏茅迪集团有限公司
石灰岩矿粉:通州区兴东凌旸建材经营部
碳纤维:中路交科科技股份有限公司
钢纤维:中路交科科技股份有限公司
十八烷基硫酸钠:中路交科科技股份有限公司
多孔凝灰岩:江苏茅迪集团有限公司
粉煤灰陶粒:江苏茅迪集团有限公司
页岩陶粒:江苏茅迪集团有限公司
缩水甘油醚类环氧树脂:中路交科科技股份有限公司
顺丁烯二酸酐固化剂:中路交科科技股份有限公司
三环氧丙烷丙基醚稀释剂:中路交科科技股份有限公司
丙烯酸酯橡胶胶粘剂:中路交科科技股份有限公司
双酚A型环氧树脂:中路交科科技股份有限公司
顺丁烯二酸酐固化剂:中路交科科技股份有限公司
丁基缩水甘油醚活性稀释剂:中路交科科技股份有限公司
石英水性粉末增强剂:中路交科科技股份有限公司
常温型环氧粘结剂:中路交科科技股份有限公司
聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂:中路交科科技股份有限公司。
实施例1
如图1至3所述的一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土包括:胶结料8份、集料60份、轻粗集料6份、矿粉22份,高强型复合纤维2份和添加剂0.5份。胶结料由SBS改性沥青和岩沥青按质量比3:1组成,集料采用玄武岩破碎而成,轻粗集料为页岩陶粒,矿粉采用石灰岩矿粉;高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,碳纤维与钢纤维的质量比为1:1.5;添加剂为十八烷基硫酸钠。LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层撒布玄武岩碎石,撒布量为10kg/m2。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土中的树脂混合料包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂75份、顺丁烯二酸酐固化剂12份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂7份。矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂18份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6份和石英水性粉末增强剂6份,玄武岩碎石层的撒布量为0.4kg/m2。所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂72份、顺丁烯二酸酐固化剂11份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5份。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.5kg/m2。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料6份、玄武岩集料84份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂10份;胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照1:1.2比例制备而成,复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂65份、顺丁烯二酸酐固化剂20份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂7份。所述玄武岩集料包括粗细集料,集料比例为1#(5~10mm):2#(3~5mm):3#(1~3mm):4#(0.075~1mm)=56:8:27:9。
如图5所示,为本发明实施例中的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度达到Sa2.5以上,粗糙度达到80μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结层涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.4kg/m2,常温养生1.5天后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:具体如图4所示,利用施工模具布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,采用人工摊铺的方式,利用设计的模板***控制铺装厚度为4cm,保证铺装表面平整;
S5:采用SBS改性沥青裹附碎石,SBS改性沥青用量为0.5%,预拌沥青碎石粒径为16mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;采取人工方式撒布将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行人工初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用人工方式将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度为4cm。采用26t胶轮压路机在25min内完成揉搓8遍进行压实,之后常温养护2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的上表面涂ERB树脂粘结油;涂布量为0.5kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂ERB树脂粘结油的下面层上,采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压2遍,保证路面平整,压实完毕后养生7天开放交通。
实施例2
如图1至3所述的一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土包括:胶结料9份、集料73份、轻粗集料10份、矿粉27份,高强型复合纤维2份和添加剂0.4份。胶结料由SBS改性沥青和岩沥青按质量比4:1组成,集料采用玄武岩破碎而成,轻粗集料为页岩陶粒,矿粉采用石灰岩矿粉;高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,碳纤维与钢纤维的质量比为1:2.5;添加剂为十八烷基硫酸钠。LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层撒布玄武岩碎石,撒布量为8kg/m2。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土中的树脂混合料包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂10份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂10份。矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂18份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6份和石英水性粉末增强剂6份,玄武岩碎石层的撒布量为0.5kg/m2。所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂72份、顺丁烯二酸酐固化剂11份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5份。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.5kg/m2。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料8份、玄武岩集料80份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂12份;胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照1:1.4比例制备而成,复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂60份、顺丁烯二酸酐固化剂25份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂10份。所述玄武岩集料包括粗细集料,集料比例为1#(5~10mm):2#(3~5mm):3#(1~3mm):4#(0.075~1mm)=56:8:27:9。
如图5所示,为本发明实施例中的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度达到Sa2.5以上,粗糙度达到100μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结层涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.5kg/m2,常温养生1.5天后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:具体如图4所示,利用施工模具布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,采用人工摊铺的方式,利用设计的模板***控制铺装厚度为3cm,保证铺装表面平整;
S5:采用SBS改性沥青裹附碎石,SBS改性沥青用量为0.4%,预拌沥青碎石粒径为15mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;采取人工方式撒布将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行人工初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用人工方式将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度为3cm。采用30t胶轮压路机在25min内完成揉搓6遍进行压实,之后常温养护2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的上表面涂ERB树脂粘结油;涂布量为0.5kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂ERB树脂粘结油的下面层上,采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压2遍,保证路面平整,压实完毕后养生7天开放交通。
实施例3
如图1至3所述的一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.2cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3.8cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.2cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3.8cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土包括:胶结料9份、集料70份、轻粗集料8份、矿粉22份,高强型复合纤维1份和添加剂0.3份。胶结料由SBS改性沥青和岩沥青按质量比3.5:1组成,集料采用玄武岩破碎而成,轻粗集料为页岩陶粒,矿粉采用石灰岩矿粉;高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,碳纤维与钢纤维的质量比为1:2;添加剂为十八烷基硫酸钠。LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层撒布玄武岩碎石,撒布量为9kg/m2。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土中的树脂混合料包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂6份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂9份。矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂18份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6份和石英水性粉末增强剂6份,玄武岩碎石层的撒布量为0.5kg/m2。所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂10份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂8份。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.5kg/m2。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料7份、玄武岩集料83份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂10份;胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照1:1.4比例制备而成,复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂6份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂9份。所述玄武岩集料包括粗细集料,集料比例为1#(5~10mm):2#(3~5mm):3#(1~3mm):4#(0.075~1mm)=56:8:27:9。
如图5所示,为本发明实施例中的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度达到Sa2.5以上,粗糙度达到80μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结材料涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.5kg/m2,常温养生1.5天后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:具体如图4所示,布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,采用人工摊铺的方式,利用设计的模板***控制铺装厚度为3.8cm,保证铺装表面平整;
S5:采用SBS改性沥青裹附碎石,SBS改性沥青用量为0.4%,预拌沥青碎石粒径为15mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;采取人工方式撒布将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行人工初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用人工方式将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度为3.8cm。采用26t胶轮压路机在25min内完成揉搓7遍进行压实,之后常温养护2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的上表面涂ERB树脂粘结油;涂布量为0.5kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂ERB树脂粘结油的下面层上,采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压2遍,保证路面平整,压实完毕后养生7天开放交通。
实施例4
如图1至3所述的一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.5cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3.5cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.5cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3.5cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土包括:胶结料10份、集料71份、轻粗集料9份、矿粉30份,高强型复合纤维3份和添加剂1份。胶结料由SBS改性沥青和岩沥青按质量比3:1组成,集料采用玄武岩破碎而成,轻粗集料为页岩陶粒,矿粉采用石灰岩矿粉;高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,碳纤维与钢纤维的质量比为1:1.8;添加剂为十八烷基硫酸钠。LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层撒布玄武岩碎石,撒布量为9kg/m2。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土中的树脂混合料包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂75份、顺丁烯二酸酐固化剂15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂10份。矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂18份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6份和石英水性粉末增强剂6份,玄武岩碎石层的撒布量为0.5kg/m2。所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂75份、顺丁烯二酸酐固化剂15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5份。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.5kg/m2。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料6份、玄武岩集料80份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂14份;胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照1:1.3比例制备而成,复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂65份、顺丁烯二酸酐固化剂25份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5份。所述玄武岩集料包括粗细集料,集料比例为1#(5~10mm):2#(3~5mm):3#(1~3mm):4#(0.075~1mm)=56:8:27:9。
如图5所示,为本发明实施例中的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度达到Sa2.5以上,粗糙度达到80μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结材料涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.5kg/m2,常温养生1.5天后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:具体如图4所示,布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,采用人工摊铺的方式,利用设计的模板***控制铺装厚度为3.5cm,保证铺装表面平整;
S5:采用SBS改性沥青裹附碎石,SBS改性沥青用量为0.4%,预拌沥青碎石粒径为15mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;采取人工方式撒布将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行人工初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用人工方式将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度为3.5cm。采用26t胶轮压路机在25min内完成揉搓8遍进行压实,之后常温养护2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的上表面涂ERB树脂粘结油;涂布量为0.5kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂ERB树脂粘结油的下面层上,采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压2遍,保证路面平整,压实完毕后养生7天开放交通。
实施例5
如图1至3所述的一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.5cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3.5cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、3cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土包括:胶结料9份、集料68份、轻粗集料7份、矿粉25份,高强型复合纤维1份和添加剂0.5份。胶结料由SBS改性沥青和岩沥青按质量比3:1组成,集料采用玄武岩破碎而成,轻粗集料为页岩陶粒,矿粉采用石灰岩矿粉;高强型复合纤维包括长度为12mm的碳纤维和长度为10mm的钢纤维,碳纤维与钢纤维的质量比为1:1.8;添加剂为十八烷基硫酸钠。LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层撒布玄武岩碎石,撒布量为9kg/m2。
作为优选的,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土中的树脂混合料包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂10份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂10份。矿料比例为1#(9.5~13.2mm):2#(4.75~9.5mm):3#(2.36~4.75mm):4#(0.6~2.36mm):5#(0~0.6mm):矿粉=23:22:23:15:10:7,油石比7.5%。
作为优选的,所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
作为优选的,所述RBchip树脂胶结层包括如下重量份的各组分:双酚A型环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂18份,丁基缩水甘油醚活性稀释剂6份和石英水性粉末增强剂6份,玄武岩碎石层的撒布量为0.4kg/m2。所述RM黏层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂10份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂10份。
作为优选的,所述ERB树脂粘结油采用常温型环氧粘结剂,所述常温型环氧粘结剂断裂延伸率≥100%,断裂强度≥1.2MPa,涂布量为0.5kg/m2。
作为优选的,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料7份、玄武岩集料80份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂13份;胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照1:1.3比例制备而成,复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂70份、顺丁烯二酸酐固化剂16份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂8份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂6份。所述玄武岩集料包括粗细集料,集料比例为1#(5~10mm):2#(3~5mm):3#(1~3mm):4#(0.075~1mm)=56:8:27:9。
如图5所示,为本发明实施例中的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,清洁度达到Sa2.5以上,粗糙度达到100μm,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结材料涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,同步撒布碎石,用量为0.4kg/m2,常温养生1.5天后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:具体如图4所示,布置模板进行负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构两种铺装结构的区分;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在模板***负弯矩位置铺装结构标识处,采用人工摊铺的方式,利用设计的模板***控制铺装厚度为3cm,保证铺装表面平整;
S5:采用SBS改性沥青裹附碎石,SBS改性沥青用量为0.4%,预拌沥青碎石粒径为15mm,预拌后冷却的碎石保持分散状态;采取人工方式撒布将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土层,在碎石不再在自身自重作用下下沉时再进行人工初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,采用人工方式将HRAC超高韧性冷拌环氧树脂混凝土铺筑在负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构的高度控制铺装厚度为3cm。采用26t胶轮压路机在25min内完成揉搓6遍进行压实,之后常温养护2天;
S7:在LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层和HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的上表面涂ERB树脂粘结油;涂布量为0.5kg/m2;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂ERB树脂粘结油的下面层上,采用双钢轮压路机静压1遍完成初压,采用振动压路机碾压3遍完成复压,最后采用双钢轮压路机静压2遍,保证路面平整,压实完毕后养生7天开放交通。
对比例1
所述铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
作为优选的,本对比例不需交叉铺设,选择LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层进行全面铺设,其余铺装结构层以及铺装方法与实施例1相同,此处不再赘述。
对比例2
所述铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层。
作为优选的,本对比例不需交叉铺设,选择HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层进行全面铺设,其余铺装结构层以及铺装方法与实施例1相同,此处不再赘述。
对比例3
一种开口肋钢桥面铺装结构,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,其中所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、防水粘结层。
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为3cm层厚的环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、4cm层厚的HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、防水粘结层。
作为优选的,所述防水粘结层为RM黏层;其余铺装结构层以及铺装方法与实施例1相同,此处不再赘述。
性能验证
上述实施例及对比例制备的LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土的各项性能指标参数如下表1所示。
表1
上述实施例及对比例制备的HRAC超高韧性快固型环氧混凝土的各项性能指标参数如下表2所示。
表2
上述实施例及对比例制备的ESMA环氧沥青混凝土的各项性能指标参数如下表3所示。
表3
上述实施例及对比例制备的R-S独立式超强防水粘结材料和对比例中防水粘结材料的各项性能指标参数和对比例中的如下表4所示。
表4
上述实施例及对比例铺设的钢桥面铺装结构的各项性能指标参数和对比例中的如下表5所示。
表5
由上表1~5可知,本发明实施例1~5的开口肋钢桥面铺装结构,各项技术指标优异,均能满足钢桥面铺装层的使用要求,具有高温重载承载能力和抗裂、抗疲劳性能铺装承载力,延长铺装使用寿命,延缓钢桥面板疲劳。
对比例1相对于实施例1,未做交叉铺设,选择LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层进行全面铺设,由数据及结果可知,对比例1的设置方式相对于实施例1中的精细化设计方式,在车辆荷载作用下钢桥面受力不均,造成测试数据明显降低。
对比例2相对于实施例1,未做交叉铺设,选择HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层进行全面铺设,由数据及结果可知,与对比例1类似,HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层全面铺设对于钢桥面的荷载受力具有消极作用。
对比例3相比于实施例1,防水粘结层为RM黏层;相比于实施例1中RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层的三层设置,对比例3中的防水粘结效果明显降低,相应的其他铺装结构层的测试性能也受到了相应的影响,说明采用实施例的铺装结构对延长铺装寿命起到积极的作用。
本具体实施例仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读本说明书后可以根据需要对本实施例作出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,包括负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构,所述正弯矩位置铺装结构和所述负弯矩位置铺装结构条状交叉设置,所述正弯矩位置铺装结构设置于两个平行设置的所述负弯矩位置铺装结构之间;
所述负弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述正弯矩位置铺装结构由上至下分别为环氧ESMA上面层、ERB树脂粘结油、HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层、R-S独立式超强防水粘结层;
所述R-S独立式超强防水粘结层包含三层,由下至上分别为RBchip树脂胶结层、玄武岩碎石层和RM黏层。
2.根据权利要求1所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述负弯矩位置铺装结构的铺装总厚度为6cm~8cm,所述环氧ESMA上面层的层厚为3cm~4cm,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层的层厚为3cm~4cm。
3.根据权利要求2所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述正弯矩位置铺装结构的铺装总厚度为6cm~8cm,所述环氧ESMA上面层的层厚为3cm~4cm,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层的层厚为3cm~4cm。
4.根据权利要求2所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土下面层包括如下重量份的各组分:胶结料7~10份、集料60~73份、轻粗集料1~10份、矿粉20~30份,高强型复合纤维1~3份和添加剂0.3~1份;
所述胶结料由普通改性沥青和天然沥青按质量比3:1~4:1组成。
5.根据权利要求3所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂 70~80份、顺丁烯二酸酐固化剂10~15份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂2~10份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂3~10份。
6.根据权利要求5所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土下面层还包括矿料,油石比为7.5%。
7.根据权利要求1所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述ERB树脂粘结油为常温型环氧粘结剂。
8.根据权利要求1所述的开口肋钢桥面铺装结构,其特征在于,所述环氧ESMA上面层包括如下重量份的各组分:胶结料6~8份、集料80~85份、聚对苯二甲酸乙二醇酯添加剂7~14份,所述胶结料由复合环氧树脂和橡胶改性沥青按照质量比1:1~1.4组成;所述复合环氧树脂包括如下重量份的各组分:缩水甘油醚类环氧树脂 60~70份、顺丁烯二酸酐固化剂15~25份、三环氧丙烷丙基醚稀释剂5~10份、丙烯酸酯橡胶胶粘剂5~10份。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的开口肋钢桥面铺装结构的制备方法,其特征在于,包括如下操作步骤:
S1:对钢桥面板进行喷砂除锈,并喷涂双组份聚胺固化环氧富锌防腐底漆;
S2:对所述环氧富锌防腐底漆表面进行清洁,并将R-S独立式超强防水粘结层涂布于所述环氧富锌防腐底漆表面,常温养生后在所述环氧富锌防腐底漆表面安放施工模具;
S3:利用施工模具布置模板,对负弯矩位置铺装结构和正弯矩位置铺装结构进行区分布置;
S4:配制LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土,运输到现场后铺筑在所述模板中的负弯矩位置铺装结构标识处,控制铺装厚度并保证铺装表面平整;
S5:采用高聚物复合改性沥青裹附碎石,将一定数量的碎石撒布于LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土中,在碎石不再在自身自重作用下下沉时进行初步碾压,养护完成后拆除模板***;
S6:配制HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土,运输到现场后铺筑在所述负弯矩位置铺装结构之间的空隙处,利用已经铺设完成的负弯矩位置铺装结构高度控制铺装厚度,压实之后常温养护;
S7:在所述LPGA轻质高性能浇注式沥青混凝土和所述HRAC超高韧性快固型环氧树脂混凝土的上表面涂ERB树脂粘结油;
S8:配制环氧ESMA上面层,运输到现场后铺筑在已涂所述ERB树脂粘结油的铺装下面层上,压实完毕后常温养护。
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