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文档简介
桥面沥青混凝凝土铺装技术术主要内容桥面铺装概述述水泥混凝土桥桥面铺装钢桥面铺装浇注式沥青混混凝土铺筑技技术AMP-100防水粘结材料料Eliminator防水粘结体系系钢桥面铺装科科研案例一、桥面铺装装概述一、桥面铺装装概述1.1、桥面铺装的的作用为行车提供安全、快速、、经济、舒适适的全天候通行行平台。保护桥梁结结构——减少降水、、腐蚀介质质等对桥梁梁结构的侵侵蚀作用;;减少车辆荷荷载对桥梁梁结构的冲冲击破坏作作用。功能作用屏蔽作用1.2、桥面铺装装的技术要要求铺装结构具具有良好的的相容性、、协调性,,以及足够够的整体强强度抗滑安全性性结构要求功能要求平整舒适性性低噪性少尘性足够的强度度(弯拉强强度、剪切切强度)材料要求透水性(上上、下层有有别)可接受的变变形性能((车辙、平平整度)面层的构构造深度度、集料级级配、棱角角性、耐磨磨性OGFC、SMA橡胶沥青混混凝土沥青层厚度度施工工艺技技术水平与桥梁结构构保持良好好、持续的的界面联结结。耐久性(强度、抗变变形性能、、表面抗滑滑性能、界面粘结、、透水性能能)耐磨耗性层状结构分工协作一、桥面铺铺装概述水稳定性桥梁作为公路建建设项目中中的主要组组成部分,,其结构的的耐久性及桥面的使用功能也越来越受受到重视。。合理和可可靠的桥面面铺装体系系,不仅能能为桥梁提提供行驶性性能良好而而耐久的桥桥面,而且且能作为桥桥面板的有有效防护体体系,防止止水份的渗渗透,保证证桥梁结构耐久性性。1.3、桥面铺装装的重要性性一、桥面铺铺装概述为满足桥面面铺装的各各种功能要要求,铺装装各层的性性能也有所所分工和侧侧重。一、桥面铺铺装概述1.4、桥面铺装装结构及各各层位的功功能桥面铺装结结构层位及及功能防水层保护桥面板板不受路表表水的侵害害,并与桥桥面板和相相邻铺装层层形成抗剪剪连接的各各层组合体体,一般由由具有防水水、粘接性性能的层次次组成。根根据体系的的需要还将将设置缓冲冲层。1、防水层不不只是要与与粘接层结结合牢固,,而且要与与铺装层材材料相容;;2、不能因为为铺装层的的高温施工工而破坏;;3、在铺装层层需要碾压压成型时,,防水层也也不能因为为碾压而刺刺破,也不不能因为碾碾压推挤而而导致防水水层与粘接接层(或桥桥面板)粘粘接力丧失失;4、防水层((或缓冲层层)要有足足够的韧性性,在桥面面板为钢板板时,能适适应钢板变变形而不产产生脱层或或开裂。桥面铺装结结构层位及及功能粘接层指在相邻层层间起粘接接作用的层层次,需要要具有良好好的粘接性性能。缓冲层用于反应性性树脂防水水层与沥青青下层之间间的层次,,起到防水水、隔热、、缓冲荷载载、提供施施工平台等等作用,可可采用橡胶胶沥青砂胶胶。防水体系由相互协调调一致,相相互匹配的的防水层((粘接层、、缓冲层))和保护层层组成,以以起到防水水隔离作用用。桥面铺装结结构层位及及功能保护层(铺铺装底层))不只是要有有良好的承承重和传递递荷载的性性能,需要要有良好的的热稳性、、抗水损害害性能、适适应桥梁结结构变形的的能力等,,还要有良良好的密水水性。一般般情况下,,保护层应应采用空隙隙率小,抗抗渗水性好好的混合料料类型。桥面铺装结结构层位及及功能磨耗层(铺铺装面层))直接与车辆辆轮胎及大大气接触,,需提供平平整、抗滑滑、耐久的的行驶表面面。因此,,铺装表面面层应粗糙糙,有足够够的纹理以以提供长期期的抗滑功能。铺装表面面层也是在在高温天气气直接承受受阳光照射射,温度也也最高,也也直接与雨雨水、酸雾雾等接触,,因此要有有足够的热稳性、抗老化性能能、抗水损害性性能、抗裂性能等。二水泥混混凝土桥桥桥面铺装调查:190座混凝土桥桥梁桥面铺铺装收集:铺装病害类类型、铺装装设计与施施工资料结论:铺装病害主主要表现形形式:坑凼松散、、车辙推拥拥、开裂对桥梁结构构的保护作作用:保护作用较较差,结构构钢筋锈蚀蚀引起桥面铺铺装破坏的的主要原因:除桥梁结构构、桥梁平平纵线型、、交通气候候原因外,,(1)桥面铺装装结构及材材料原因::厚度不当;;材料性能能不良;层层间粘接差差;铺装结结构渗水;(2)施工控制的的原因:界面处理不不良,施工工各环节控控制不当.2.1、病害调查查及原因分分析二水泥混混凝土桥桥桥面铺装2.1、病害调查查及原因分分析二水泥混混凝土桥桥桥面铺装以往桥面铺铺装设计施工工中的不足::①无桥梁梁结构保护护意识,仅仅将铺装作作为桥梁结结构的磨耗耗层,铺装装一般不设防水层层②缺少防防水结构体体系的意识识,不注重重防水层材材料和厚度度与铺装层层的匹配性,使铺装联联接不良或或不防水③桥面铺铺装厚度的的确定带有有随意性,,没有将铺铺装结构、、基面结构构、材料的的物理力学学性能纳入入一个严谨谨的设计体体系中(桥桥梁铺装层层厚度确定定仅源于桥桥梁恒重))④对桥梁梁结构无针对性⑤对特殊殊桥梁和桥桥梁的特殊殊部位无特殊技术措施2.2、设计流程程二水泥混混凝土桥桥桥面铺装满足铺装结构弯拉和剪切应力和应变计算防水系统细部设计确定桥面铺装的防水等级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)结
束判断应力的相符性不满足恒载、舒适性、施工性能等对厚度的要求,调平层最小厚度要求、沥青层与调平层厚度比初选材料、初拟防水结构体系、面层类型和防水层厚度、以及桥面混凝土界面处理方案等铺装材料的性能检测、防水结构体系的防水性检测、层间抗拉、剪测试防水层的最小厚度、防水结构体系的层间容许剪应力和容许拉拔应力。沥青桥面铺铺装设计流程特特点防水结构体体系各层具具有匹配性性沥青层与垫垫层厚度的的确定具有有系统性材料性能具具有对桥梁梁的针对性性桥梁所处环环境的气候候不同,水水对桥梁结结构的侵蚀蚀和对铺装装的破坏也也不同,对对桥面铺装装的防水性性能要求也也不同。为此,桥面面铺装防水水体系应与与桥梁设计计安全等级级及气候环环境条件相相适应,桥桥梁安全等等级越高,,对桥面铺铺装防水层层的要求越越高。2.3、铺装结构构防水等级级二水泥混混凝土桥桥桥面铺装防水等级环境气候桥梁类别Ⅰ级CO2的雨水+除冰盐或工业酸雾冰冻区特大桥、重要桥梁Ⅱ级CO2的雨水+除冰盐或工业酸雾冰冻区大桥、中桥、重要小桥CO2的雨水非冰冻区特大桥、重要桥梁Ⅲ级CO2的雨水+除冰盐或工业酸雾冰冻区小桥、,涵洞CO2的雨水非冰冻区大桥、中桥、重要小桥Ⅳ级CO2的雨水非冰冻区小桥、涵洞对特大桥、、重要大桥桥等的桥面面铺装应进进行专项设设计。1特大桥、重重要大桥宜宜选择浇注注式沥青混混凝土、或或沥青玛蹄蹄脂、或涂涂膜等防水水层,下面面层宜用浇浇注式沥青青混凝土、、沥青玛蹄蹄脂碎石(SMA)组成防水体体系。2桥面铺装应应检验各结结构层间的的抗剪强度度和抗拔强强度。适合于特大大桥、重要要大桥梁铺铺装结构2.4、典型铺装装结构二水泥混混凝土桥桥桥面铺装高速公路、、一级公路路的桥面铺铺装厚度宜宜为70~100mm,二级、三三级公路桥桥面铺装厚厚度宜为50~90mm。表面层厚厚度不小于于30mm。若桥面铺铺装为单层层时,厚度度不宜小于于50mm。1对高速公路路、一级公公路的大、、中、小桥桥的下面层层结构、厚厚度,为了了便于连续续施工,可可与两端路路线的路面面结构相同同,但应选选用防水效效果良好、、施工方便便、质量可可靠的防水水层。2各级公路的的大、中、、小桥宜用用沥青砂、、涂膜、热热融沥青碎碎石、稀浆浆封层、卷卷材等做防防水层,并并视具体情情况设置专专门的底涂涂层加强联联接作用。。下面层是是防水体系系的重要组组成部分,,可选用密密级配沥青青混凝土、、沥青玛蹄蹄脂碎石(SMA)等组成防水水体系。应应严格控制制沥青混合合料的现场场空隙率。。3表面层必须须用密实性性沥青混合合料,在多多雨潮湿地地区、纵坡坡大于3.5%或设设计计车车速速大大于于50km/h的桥桥面面应应铺铺设设粗粗糙糙表表面面层层。。典型型铺铺装装结结构构材料料技技术术要要求求热拌拌沥沥青青混混凝凝土土空空隙隙率率要要求求气候区项目SMAAC保护层冰冻区现场空隙%<5.0<5.0设计空隙%2.0~3.02.0~3.0非冰冻区现场空隙率%<6<6设计空隙%2.0~4.02.0~4.0材料料技技术术要要求求卷材材和和涂涂膜膜防防水水材材料料卷材材和和涂涂膜膜防防水水材材料料的的高高温温性性能能指指标标气候区平均最高气温>30℃最高气温20℃~30℃最高气温<20℃5h不发粘温度(℃)≥80≥70≥60耐热度℃普通沥青混凝土100~140改性沥青混凝土≥150100~140℃浇注式沥青混凝土≥150材料料技技术术要要求求卷材材和和涂涂膜膜防防水水材材料料卷材材和和涂涂膜膜防防水水材材料料的的低低温温柔柔度度指指标标气候区年极端最低气温沥青面层厚度(cm)
5
10
冬严寒区<-37.0℃<-30<-25冬寒区-37.0℃~-21.5℃-30-25冬冷区-21.5℃~-9.0℃-15-10冬温区>-9.0℃-10-5材料料技技术术要要求求卷材材和和涂涂膜膜防防水水材材料料项目指标卷材
纵、横向最大拉力
≥400N
纵、横向伸长率
≥2%
涂膜
20℃拉伸性
5.5cm
吸水率指标
≤7%
抗施工机械损伤
线压力300N/cm的轮碾,运行160次
不破损
60℃,0.7Mpa,碾压200次
抗热集料刺破损伤
140℃铺筑AC-20并呈型碾压
中等数量,颜色较浅,比较分散的黑斑(10-20处)或更好
材料料技技术术要要求求沥青青玛玛蹄蹄脂脂技技术术要要求求技术指标相应于下列气候分区的技术要求七月平均最高气温(℃)及气候分区>3020~30<201-11-21-31-42-12-22-32-43-2拌合温度(℃)220~250刘埃尔(s)≤40贯入量≤5mm时对应的试验温度,℃352515贯入量增量≤1.5mm时对应的试验温度,℃材料料技技术术要要求求沥青青砂砂技技术术要要求求以空空隙隙率率≤≤2.5%作作为为沥沥青青砂砂的的防防水水性性能能标标准准,,为为保保证证低低空空隙隙率率沥沥青青砂砂的的热热稳稳性性,,沥沥青青砂砂所所使使用用的的改改性性沥沥青青等等级级应应比比当当地地沥沥青青混混合合料料用用改改性性沥沥青青等等级级提提高高一一级级,,并并满满足足以以下下要要求求如如下下表表。。气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度(次/mm)七月平均最高气温(℃)及气候分区>3020~30<201.夏炎热区2.夏热区3.夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2不小于600800500600500材料料技技术术要要求求热融融沥沥青青技技术术要要求求热融融沥沥青青碎碎石石防防水水层层,,所所用用的的沥沥青青种种类类应应比比相相同同气气候候区区的的沥沥青青层层铺铺装装用用改改性性沥沥青青更更高高一一等等级级。。施工工工工艺艺图图片片桥面面修修补补施工工工工艺艺图图片片桥面面处处理理施工工工工艺艺图图片片桥面面喷喷砂砂施工工工工艺艺图图片片桥面面清清扫扫施工工工工艺艺图图片片桥面面清清扫扫后后施工工工工艺艺图图片片粘接接层层施施工工施工工工工艺艺图图片片粘接接层层施施工工施工工工工艺艺图图片片防水水卷卷材材施施工工施工工工工艺艺图图片片粘接接层层施施工工施工工工工艺艺图图片片浇注注式式沥沥青青砼砼施施工工施工工工工艺艺图图片片浇注注式式沥沥青青砼砼施施工工三钢钢结结构构桥桥梁梁桥桥面面铺铺装装病害害调调查查及及原原因因分分析析①钢桥桥面面铺铺装装层层的的热热稳稳性性病病害害,,主主要要表表现现为为在在夏夏季季长长时时间间的的高高温温季季节节,,在在车车辆辆荷荷载载特特别别是是超超载载车车的的作作用用下下,,出出现现车车辙辙、、推推移移、、泛泛油油等等病病害害。。车辙辙破破坏坏铺装装层层泛泛油油病害害调调查查及及原原因因分分析析②钢桥桥面面铺铺装装层层与与钢钢板板之之间间的的粘粘接接出出现现问问题题,,以以及及在在使使用用过过程程中中水水的的浸浸蚀蚀、、行行车车振振动动使使粘粘结结力力衰衰减减导导致致铺铺装装层层与与钢钢板板出出现现脱脱层层,,开开裂裂和和推推移移。。钢桥桥面面铺铺装装开开裂裂及及推推移移破破坏坏病害害调调查查及及原原因因分分析析③过去去采采用用热热融融型型粘粘结结层层时时,,双双层层SMA铺装装防防水水性性不不足足,,破破坏坏处处沥沥青青混混合合料料出出现现水水损损害害。。坑槽槽沥青青混混合合料料松松散散病害害调调查查及及原原因因分分析析病害害原原因因分分析析::①粘接接及及防防水水有极极大大的的关关系系;;②桥面面系系刚刚度度不足足,,铺铺装装易易产产生生开开裂裂((及及推推移移))病病害害;;③施工工控控制制与桥桥面面铺铺装装病病害害有有关关;;④超载载严重重易易导导致致铺铺装装产产生生纵纵向向开开裂裂,,且且发发生生时时间间较较早早,,也也较较严严重重。。钢桥面铺铺装特性性正交异性性钢桥面面铺装受受力模式式独特钢桥面板板对防腐腐要求极极高钢桥面铺铺装的使使用条件件往往更更加恶劣劣正交异性性钢桥面面板钢桥面铺铺装基本本性能要要求1.优良的的使用性性能,包包括安全全性和行行车舒适适性。2.优良的的防锈、、防水性性能,保保护桥面面板。3.优良的的层间结结合状态态。4.优良的的抗疲劳劳开裂性性能5.优良的的抗车辙辙性能。。6.对桥面面变形有有良好的的追从性性。7.优良的的抗老化化能力。。8.优良的的抗水损损害能力力。典型铺装装结构反应性树树脂防水水层铺装装结构典型铺装装结构浇注式沥沥青混凝凝土防水水层铺装装结构典型铺装装结构沥青类防防水层铺铺装结构构典型铺装装结构环氧沥青青混凝土土铺装结结构钢桥面铺铺装国内内研究发发展第一阶段段:建立钢桥桥面铺装装研究体体系,初步掌握握桥面铺铺装的使使用条件件。第二阶段段:引进、吸收、消化国外环氧氧沥青铺铺装、浇浇注式沥沥青砼铺铺装等技技术。第三阶段段:解决重载载交通钢钢桥面铺铺装技术术的难题题。材料技术术要求改性沥青青技术要要求检测项目要求试验方法ⅠⅡⅢ七月平均最高气温,℃>30℃30℃~20℃<20℃/年极端最低气温,℃>-9℃-9℃~-21.5℃<-21.5℃/针入度(25℃,100g,5s),0.1mm30~6040~8060~120JTJ052-2000软化点(环球法),℃≥80℃≥75℃≥70℃延度(5cm/min,10℃),cm≥20≥30≥40运动粘度145℃(cst)≤30≤30≤30ASTM.d2170回弹率(25℃,20cm,30min),%≥90≥85≥80JTJ052-2000闪点,℃)≥250≥250≥250JTJ052-2000RTFOT180℃重量损失(%)≤1.0≤1.0≤1.0JTJ052-2000针入度比(%)≥65≥65≥65回弹率(%)≥80≥75≥70延度(5℃,5㎝/min)≥15≥20≥25同时满足SHRP分级PG82-22PG82-28PG76-34/材料技术术要求硬质沥青青技术要要求指标要求试验方法针入度(25℃,100g,5s,0.1mm10~40JTJ052-2000软化点(环球法),℃≥80延度(5cm/min,10℃),cm≥10闪点,℃≥240质量损失,%≤0.5三氯乙烯可溶成分,%≥85密度(15℃),g/m3≥1.00含蜡量,%≤2.0材料技术术要求SMA高弹改性性沥青技技术要求求试验项目要求试验方法针入度(25℃)0.1mm50~90JTJ052-2000软化点℃68~76延度(5℃)cm≥80粘度(135℃)Pa•S≤3弹性恢复率(25℃)%≥90脆点(弗拉斯法)℃≤-15闪点℃≥250TFOT(或RTFOT)质量变化,不大于%±0.5针入度比(25℃)%≥65软化点变化℃升高≤8降低≤2弹性恢复率(25℃)%≥80延度(5℃)cm40材料技术术要求溶剂型沥沥青橡胶胶材料技技术要求求指标要求粘度(20℃),s≤40固体含量≥40%闪点≥23℃施工温度℃5~40施工时间h≤4指触干燥时间,h≥4与底层粘接强度(20℃)Mpa≥2.0涂膜-20℃弯曲90°不开裂材料技术术要求橡胶沥青青砂胶技技术要求求指标要求编号ⅠⅡⅢ气候分区七月平均最高气温≥30℃30℃~20℃<20℃年极端最低气温>-9℃-9℃~21.5℃<-21.5℃与下卧层结合力(25℃)≥2.0Mpa≥2.0Mpa≥2.0Mpa环球法软化点≥120℃≥100℃≥90℃热稳流淌性(75°,75℃,1h)0≤0.5㎜≤1.0㎜抗剪强度≥0.5Mpa(60℃)≥0.5Mpa(50℃)≥0.5Mpa(40℃)流动性≤3S≤3S≤3S胶接料低温性能Φ20弯曲90°不开裂≤0℃≤-10℃≤-20℃材料技术术要求反应性树树脂粘接接层材料料技术要要求项目要求粘接强度(25℃)≥5.0Mpa抗剪强度(25℃)≥3.0Mpa拉伸伸长率(-20℃)≥20%挥发成份无低温弯曲(-20℃)Φ圆棒弯曲90°无裂纹材料技术术要求改性沥青青SMA混合料技技术要求求气候条件与技术指标气候分区及相应的技术要求七月平均最高气温(℃)>30℃30℃~20℃<20℃0.7Mpa车辙试验动稳定度,次/mm≥3000(70℃)≥3000(65℃)≥3000(60℃)年极端最低所温(℃)>-9℃-9℃~-21.5℃<-21.5℃-10℃低温弯曲极限应变≥5×10-3≥6×10-3
≥7×10-3
冻融劈裂强度比%≥80%≥80%≥80%铺装下层透水率m/s≯1×10-7≯1×10-7≯1×10-7建议沥青用量(油石比)%5.8~7.55.8~7.55.8~7.5矿料间隙率VMA
%≥17.0≥17.0≥17.0空隙率[1]
%2~42~42~4析漏率%≤0.1≤0.1≤0.1施工工艺艺图片桥面清洗洗施工工艺艺图片缺陷处理理施工工艺艺图片边角预涂涂施工工艺艺图片桥面打砂砂施工工艺艺图片打砂处理理前后施工工艺艺图片滚涂底漆漆施工工艺艺图片喷涂第一一层防水水施工工艺艺图片喷涂第二二层防水水施工工艺艺图片滚涂粘结结剂施工工艺艺图片流水作业业施工工艺艺图片浇注式沥沥青混合合料运输输车施工工艺艺图片浇注式沥沥青混合合料摊铺铺施工工工艺图图片浇注式式沥青青混合合料摊摊铺施工工工艺图图片浇注式式沥青青混合合料摊摊铺后后四浇浇注式式沥青青混凝凝土铺铺筑技技术桥面铺铺装材材料环氧沥沥青混混凝土土(EpoxyAsphalt)环氧沥沥青混混凝土土是在在沥青青中添添加环环氧树树脂,,经固固化反反应而而形成成的一一种强强度高高、韧韧性好好的铺铺面材材料。优点::强度高高、刚刚度大大,马马氏稳稳定度度≥45KN疲劳性性能好好耐久性性好缺点::施工控控制要要求极极为严严格损坏后后难以以修复复环氧沥沥青混混凝土土(EpoxyAsphalt)配方关关键::合适适介质质材料料的选选择、、固化化剂的的选择择!材料依依赖于于进口口我国进进行的的研究究:同济大大学::吕伟伟民教教授东南大大学重庆智智翔环氧沥沥青混混凝土土(EpoxyAsphalt)国产环环氧沥沥青混混凝土土性能能马氏稳定度(KN)动稳定度(次/mm)-10℃弯曲应变(×10-3)-10℃劲度模量(KPa)30天60天60℃70℃27.338.5无车辙119252.26492060℃贯入度(mm)60℃贯入度增量(mm)取消压力10min后贯入度(mm)-10℃弯曲应变(×10-3)-10℃劲度模量(KPa)1.840.140.393.372850国产环环氧沥沥青浇浇注式式混凝凝土性性能沥青玛玛蹄脂脂碎石石混合合料((SMA)沥青玛玛蹄脂脂:20%沥青+80%矿粉。。橡胶沥沥青砂砂胶::沥青青玛蹄蹄脂中中加有有橡胶胶成分分。碎石加加强橡橡胶沥沥青砂砂胶::为增增加橡橡胶沥沥青砂砂胶的的热稳稳性,,适当当掺加加粒径径≤2.36mm的细集集料。。沥青玛玛蹄脂脂碎石石:StoneMatrixAsphalt,SMA,沥青青玛蹄蹄脂与与具有有一定定级配配特点点的碎碎石所所组成成的混混合料料。Matricasphalt:英国国称为为沥青青玛蹄蹄脂,,实际际上是是浇注注式沥沥青混混凝土土,但但有别别于通通常意意义上上的Gussasphalt。沥青玛玛蹄脂脂碎石石混合合料((SMA)高温稳稳定性性好疲劳性性能较较好耐老化化、抗抗水损损能力力较强强抗滑性性好浇注式式沥青青混凝凝土的的概念念浇注式式沥青青混凝凝土::沥青青混合合料拌拌和后后具有有一定定流动动性,,采用用浇注注式方方法摊摊铺,,不需需要碾碾压,,冷却却成型型的沥沥青混混凝土土。沥青玛玛蹄脂脂(Matricasphalt):施施工工工艺的的差异异。浇注式式沥青青混凝凝土的的组成成特点点浇注式式沥青青混凝凝土是是一种种悬浮浮式((集料料无嵌嵌挤作作用))结构构的沥沥青混混凝土土,其其混合合料组组成特特点主主要是是矿粉粉含量量高((20~30%)、沥沥青含含量高高(7~10%)。矿质材料最大11mm浇注式式沥青青混凝凝土的的组成成特点点加热到到200°°C-250°°C时的沥沥青富富余量量胶泥=
沥青+矿粉浇注式式沥青青混凝凝土的的特性性它是无无空隙隙的,,无需压压实便能达达到其其终极极强度度,因因而不不会出出现因因压实实不足足而表表现出出的缺缺陷病病害。。它不透水水,也不吸水水,因而而对诸诸如冻冻融变变换、、防冻冻滑的的除冰冰盐溶溶液及及经常常潮气气作用用的影影响因因素几几乎不不敏感感。它是一一种粘粘弹性性材料料,适应结结构构构件在在应力力消减减情况况下的的缓冲冲运动动而不会会发生生损坏坏以及及对冲击击及颠颠簸不不敏感感。它有整体性性非常常好和变形能能力强强的特点点。浇注式式沥青青混凝凝土应应用概概况德国::浇注式式沥青青混凝凝土最最早起起源于于德国国。早在50年代中中期,,德国国汉堡堡的桥桥梁就就采用用了浇浇注式式沥青青混凝凝土,,此后后在德德国得得到了了广泛泛的应应用。。日本:七十年代中中后期,为为解决本国国的桥面铺铺装问题,,由多田宏宏行等进行行了系统研研究,将浇浇注式铺装装技术引进进到日本,,并在如日日本的本四四吊桥、门门崎高架桥桥、大鸣门门桥等均采采用浇注式式沥青混凝凝土铺装。。浇注式沥青青混凝土应应用概况英国:英国在60年代开始使使用沥青玛玛蹄脂混凝凝土,一直直延用至今今。它采用用了先拌制制沥青玛蹄蹄脂(沥青青、矿粉及及3mm以下细集料料),再掺加粗集集料碎石拌拌制成品混混合料的两两阶段拌制制工艺,其其混合料具具有良好的的流动性,,采用浇注注式的施工工方式,因因此通常称称作浇注式式沥青混凝凝土。浇注式沥青青混凝土应应用概况在我国,香香港青马大大桥、江苏苏江阴长江江大桥、天天津子牙河河大桥、上上海东海大大桥、重庆庆菜园坝大大桥等桥面面铺装均采采用了浇注注式沥青混混凝土铺装装方案。其他:在欧洲其它它国家,如如丹麦、瑞瑞典和俄罗罗斯等有着着广泛的应应用。山东胜利黄黄河大桥2003湖南三汊矶矶大桥2006重庆菜园坝坝长江大桥桥2007安庆长江大大桥2004浇注式沥青青混凝土胶胶结料浇注式沥青青混凝土的的性能主要要依赖于所所用胶结料料的特性,,由于浇注注式沥青混混合料的空空隙率较小小,几乎为为零,使得得其受水、、空气、阳阳光侵蚀的的可能性减减小,并且且浇注式沥沥青混合料料的沥青含含量较多,,其低温抗抗裂性能较较好,因此此,胶结料料的选择主主要考虑其其高温稳定定性能。直接由炼油油所得的传传统沥青性性质有一定定的限制,,不能满足足浇注式的的需求,需需将沥青用用作适当的的改性。浇浇注式沥青青混合料的的胶结料在在路面使用用温度内应应有较高的的粘度,又又必须保证证混合料在在高温施工工时有较好好的流动性性。浇注式沥青青混凝土胶胶结料在德国的浇浇注式沥青青混合料以以前常采用用B45和B25沥青作为胶胶结料,目目前主要采采用PmB45改性沥青。。而日本常常采用AH-30#沥青作为基基质沥青,,掺配一定定比例的湖湖沥青作为为胶结料,,改性沥青青与湖沥青青的掺配比比例一般为为75:25或70:30。采用改性沥青掺掺配一定比比例的天然然硬质沥青青可以大大提提高浇注式式沥青混合合料的结合合料性能,,即使在提提高试验温温度的情况况下,浇注注式沥青混混凝土也有有较好的热热稳性;采用改性沥青与与天然沥青青进行复合改改性硬质沥沥青的浇注注式沥青混混凝土具有有较好的热热稳性、变变形性和防防水性能,,能满足我我国钢桥面面铺装的使使用要求。。浇注式改性性沥青技术术要求试验项目指标要求试验方法针入度(25℃,100g,5s),0.1mm10~40JTJ052-2000T0604环球软化点,℃70~80JTJ052-2000T0606延度(5cm/min,25℃),cm≥20JTJ052-2000T0605测力延度(25℃),J≥1AASHTOT300粘度(135℃),Pa.s≤3.0JTJ052-2000T0625弗拉斯脆点,℃≤-5JTJ052-2000T0613密度(25℃),g/cm31.000~1.100JTJ052-2000T0603闪点,℃≥235JTJ052-2000T0611弹性恢复(25℃),%≥50JTJ052-2000T0662离析(软化点差),℃≤2.0JTJ052-2000T0661动态剪切流变性能(60℃)复数剪切模量G*,Pa≥15000AASHTO-TP5相位角,°≤70RTFOT后(163℃)质量相对变化,%≤0.5JTJ052-2000T0610软化点变化升高,℃≤8JTJ052-2000T0606降低,℃≤2针入度比(25℃),%≥65JTJ052-2000T0604延度(5cm/min,25℃),cm≥10JTJ052-2000T0605弹性恢复(25℃),%≥50JTJ052-2000T0662RTFOT的残留物经PAV老化后:BBR-最大劲度模量(-16℃),MPa350AASHTO-TP1浇注式沥青青混凝土级级配要求Gussasphalt10级配范围筛孔(mm)13.29.54.752.361.180.60.30.150.075空隙率(%)油石比(%)通过率(%)10080~10063~8048~6338~5232~4627~4024~3620~30<17~10浇注式沥青青混合料技技术要求气候条件与技术指标气候分区及相应的技术要求七月平均最高气温(℃)>30℃30℃~20℃<20℃贯入度(52.5kg/5㎝2,30min)1~4㎜(60℃)1~4㎜(50℃)1~4㎜(40℃)贯入度增量(52.5kg/5㎝2,30min~60min)≤0.4㎜(60℃)≤0.4㎜(50℃)≤0.4㎜(40℃)冬季极端最低所温(℃)>-9℃-9℃~-21.5℃<-21.5℃低温弯曲极限应变(-10℃,50㎜/min)≥6×10-3
≥7×10-3
≥8×10-3
铺装底层透水率≯1×10-7㎝/s刘埃尔流动性(240℃)≤20s建议沥青用量(油石比)7~11%Sasobit在浇注式沥沥青混凝土土中的作用用在约85°C时起粘度开开始下降在约75°C以下增强劲劲度>>>抗车辙对低温性能能没有不利利影响可降低拌和和温度约30°C这对钢桥面面铺装来讲讲很重要,,起到保护护桥面板防防锈涂层的的作用减少少纵向膨胀胀。浇注式沥青青混合料试试验①流动性试验验②静贯入度及其其增量试验验③动态贯入度度及其增量量试验④低温弯弯曲试验⑤疲劳试验验浇注式沥青混混合料试验流动性试验浇注式沥青混混合料试验静贯入度试验验浇注式沥青混混合料试验动态贯入度试试验浇注式沥青混混合料试验低温弯曲试验验浇注式沥青混混合料试验疲劳试验浇注式混凝土土施工混合料运输浇注式混凝土土施工混合料摊铺浇注式混凝土土施工混合料摊铺浇注式沥青混混凝土的施工工工艺与传统统的热拌沥青青混凝土的施施工有本质的的区别,因此此其在施工中中也有其特殊殊的要求:(2)厚度控制(3)行车道摊铺铺(1)边侧限制边侧限制制浇注式沥青混混凝土施工浇注式沥青混混凝土碎石撒布车撒布预拌碎石石后的效果预拌碎石的撒撒布山东东营胜利利黄河大桥施施工现场铺筑浇注式沥沥青层铺筑浇注式沥沥青层浇注式沥青混混凝土用于桥桥面浇注式沥青混混凝土是密闭闭而不透水的的施工不损伤防防水层防水层AK_01水随着沥青混混凝土表面流流动普通沥青混凝凝土是渗水的的普通沥青混凝凝土用于桥面面防水层AK_03五AMP-100防水粘结体系系防水粘结不良良引起的破坏坏网裂推移波浪与开裂渗水引起的梁梁提破坏桥面防水粘结结材料的研究究水分和防冻盐盐是桥面混凝凝土冻融破坏坏和主梁钢筋筋腐蚀的主要要原因,这就促使开始始提高和改进进公路工程中中的混凝土质质量,增厚钢筋混凝凝土中钢筋的的保护层,甚至要求对桥桥面板采取其其它专门的保保护措施。于于是,防水膜(柔性防水材料料敷设于桥面面板形成不透透水层统称为为防水膜)开始广泛应用用于桥面铺装装。增强界面之间间的粘结防止水分进入入桥面板或路路面基层提高桥面和路路面的使用寿寿命防水粘结材料料的作用优质防水粘结结材料必须具具备的要素优质防水粘结材料优良的粘结性能优良的防水性能优良的施工性能优质防水粘结结材料必须具具备的要素序号项目PBPUJSⅠ型Ⅱ型150℃剪切强度MPa≥0.150.200.20250℃粘结强度MPa≥0.0503热碾压后抗渗性0.1MPa,30min不透水4接缝变形能力10000次循环无破坏a供需双方根据需要可以采用其它温度JC/T975-2005防水涂料性能能标准常用防水粘结结材料的种类类卷材类:APP、PVC、CPE沥青混合料类类:砂胶类、、稀浆封层、、SAMI涂膜类:AMP-100、FYT、GS常用涂膜类防防水粘结材料料渗透型:封水水效果好、粘粘结能力差水溶型:粘结结力好、施工工方便,抗剪剪、抗刺破能能力差溶剂型:粘结结力好、施工工方便,抗剪剪、抗刺破、、防水性能差差反应型:粘结结力好、防水水性能好,成成本高、施工工工艺复杂AMP-100二阶反应型防水粘结材料料集合上述材料料的优势AMP-100的作用机理单组份黑色粘粘稠液体中含含有渗透性材材料,可以渗渗透到水泥混混凝土毛细孔孔5mm-15mm深度,充分与与水泥混凝土土中碱物质与与气体产生固固化反应;修复水泥混凝凝土微缺陷,,堵塞渗水孔孔,起到好的的防水效果;;与界面防水粘粘结层形成钉钉子效应,提提高粘结、剪剪切强度。。◆高渗透固化作作用:AMP-100的作用机理形成弹性胶质质防水粘结层层,使防水粘粘结层本身形形成初步的内内聚力;有效抵抗防水水粘结层的脱脱层、起皮以以及车辆碾破破;同时要求防水水粘结层不会会完全固化反反应,否则容容易导致与面面层沥青混凝凝土难以粘结结。◆一阶反应过程程AMP-100的作用机理初步固化的防防水粘结层在在高温(高于于100℃)沥青混凝土土的作用下产产生微溶化分分布,在碾压压作用下骨料料大颗粒嵌入入防水粘结层层中,形成均均匀分布的剪剪力键;高温加速反应应进行,使面面层沥青混凝凝土与水泥混混凝土之间形形成良好的防防水粘结层,,剪切力、粘粘结力同时达达到1.0Mpa以上,甚至达达到或接近热热拌沥青混凝凝土内聚力大大小。◆二阶反应过程程:AMP-100二阶反应过程程示意图AMP-100技术指指标项目技术指标外观固化前黑色粘稠液体固化后弹塑性层有效物质含量≥72%延弹性≥6.0mm低温柔韧性,-25℃±2℃无断裂纹粘结强度125℃≥1.0MPa60℃≥0.4MPa剪切强度225℃≥1.0MPa60℃≥0.4MPa干燥性25℃表干≤4h实干≤12h不透水性,0.3MPa
30min不渗水耐热性一阶固化后160±2℃,无流淌和滑动二阶固化后180±2℃,无流淌和滑动抗冻性,-20℃20次不开裂抗刺破及渗水暴露轮碾试验(0.7Mpa,100次)后0.3Mpa水压下不渗水注:测测试的的是新新鲜水水泥混混凝土土与密密级配配沥青青混凝凝土之之间的的粘结结、剪剪切强强度。。AMP-100与水性性沥青青基防防水涂涂料性性能比比较项目AMP-100防水粘结材料水性沥青基防水粘结材料代表产品AMP-100FYT、JBS、AWP2000等综合描述以化学活性反应物质改性弹性体的天然沥青和石油沥青以乳化沥青为基料的防水涂料,主要为氯丁胶乳或其他化学乳化剂配置外观单组分黑色粘稠的液体黑色水性的涂料水分≤0.2%≥55%渗透性渗透深度约5mm~15mm堵塞毛细孔无渗透固化作用过程涂上混凝土界面后即发生一阶固化反应,生成高弹性体;热沥青混合料铺筑时发生二阶固化反应,生成弹塑性防水粘结层水分蒸发形成沥青防水膜即完成AMP-100与水性性沥青青基防防水涂涂料性性能比比较项目AMP-100防水粘结材料水性沥青基防水粘结材料代表产品AMP-100FYT、JBS、AWP2000等有效物含量≥72%≥43%抗车辆、石料破坏能力难于刺破弹性体可以恢复容易刺破易产生脱层、蜕皮破坏水破坏能力与水不亲和不会脱层与水亲和易产生脱层、蜕皮破坏层间稳定性粘结强度25℃,≥1.0MPa25℃,约0.3MPa左右60℃,≥0.4MPa60℃,约0.1Mpa左右剪切强度25℃,≥1.0MPa25℃,约0.3Mpa左右60℃,≥0.4MPa60℃,约0.1Mpa左右耐久性≥15年≤8年涂布量0.3~0.6Kg/m21.5~
2.5Kg/m2AMP-100与水性性沥青青基防防水涂涂料性性能比比较评价桥桥面防防水粘粘结材材料两项最最重要要指标标:由以上上图表表不难难得出出:抗剪切切性能能AMP-100均高于水性沥沥青基基防水水涂料料AMP-100综合性性能优于水性沥沥青基基类防防水涂涂料}粘结性性能AMP-100施工AMP-100施工过过程基面处处理产品施施工(人工工施工工)产品施施工(机械械喷涂涂)水泥混混凝土土或其其它基基面要要求强强度达达到设设计标标号,,表面面不得得有松松散浮浮浆、、掉皮皮、空空鼓和和严重重开裂裂现象象,对对于油油污要要用溶溶剂清清除,,表层层要干干燥、、干净净。本品为为单组组粘稠稠的黑黑色液液体,,施工工前,,将其其倒入入适当当大小小的容容器中中,轻轻微搅搅拌3-5min,由操操作人人员用用滚筒筒将其其均匀匀地涂涂布于于水泥泥混凝凝土或或其它它处置置基面面上。。对于于油污污要用用溶剂剂清除除,表表层要要干燥燥、干干净。。由操作作人员员手持持喷枪枪,均均匀地地涂布布。涂涂布完完要清清洗管管道,,注意意使用用大桶桶时必必须防防止空空气倾倾入。。AMP-100施工人工滚滚涂AMP-100施工机械喷喷涂AMP-100工程案案例编号项目时间备注1重庆鹅公岩大桥2000年钢桥面状况良好2广东马坊大桥2002年3上海卢浦大桥2002年4广西柳州红光大桥2003年5上海高速高架桥面2000年水泥混凝土桥面状况良好6重庆大佛寺大桥2001年7重庆万梁高速公路某大桥2002年六Eliminator防水粘粘结体体系防水粘粘结材材料Eliminator防水粘粘结层层Eliminator防水粘粘结层层采用用甲基基丙烯烯酸类类树脂脂及系系列材材料作作为防防水粘粘结层层材料料,包包括ZedS94底涂层层、Eliminator防水层层(两两层))和TackCoatNo.2胶粘剂剂。Eliminator防水组组成ZedS94底涂层层钢板浇注式式沥青青混凝凝土TackCoatNo.2胶粘剂剂第2层甲基基丙烯烯酸类类树脂脂第1层甲基基丙烯烯酸类类树脂脂Eliminator相关各各层的的技术术参数数试验项目要求ZedS94底涂层施工温度℃-10~40干膜厚度μm50Eliminator防水层拉伸强度MPa≥11.8断裂延伸率%≥130粘结强度(钢)(25℃)MPa≥5低温柔性(-20℃,Φ20mm弯曲,900)无裂纹TackCoatNo.2胶粘剂干固时间(23℃)h≤1活化温度℃≥85粘结强度(摊铺浇注式后)(25℃)MPa≥1.0防水粘结层层拉拔拔试验验图片片防水粘粘结材材料破破坏强强度及及破坏坏面特特征防水材料类型试验温度/℃拉拔强度/MPa破坏面情况描述溶剂型橡胶沥青粘结剂(GS)02.57GS与钢板间100%拉脱102.08GS与钢板间100%拉脱253.66GS内部80%,GS与钢板间20%700.24GS与钢板间100%拉脱Eliminator015.00Eliminator膜内聚破坏2511.10Eliminator膜内聚破坏702.17Eliminator膜内聚破坏双层环氧树脂(DER)02.75环氧树脂内部85%,碎石内15%103.2环氧树脂内部85%,碎石内15%255.88环氧树脂内部90%,碎石内10%701.59环氧树脂内部100%环氧沥青粘结剂(EA)09.9EA与钢板间100%拉脱108.58EA与钢板间100%拉脱257.08EA与钢板间100%拉脱701.38EA与钢板间90%,EA内部10%防水粘粘结材材料破破坏强强度常温条条件下下,拉拉拔强强度的的大小小顺序序:Eliminator>EA>DER>GS;高温条条件下下,拉拔强度的的大小小顺序序:Eliminator>DER>EA>GS;两种温温度条条件下下,Eliminator的优势势较明明显。。Eliminator防水体系Eliminator防水体系由由防水粘结结层(ZedS94底涂层、两两层Eliminator防水层和TackCoatNo.2胶粘剂)+浇注式沥青青混凝土((GA)组成。防水体系拉拉拔粘结强强度试验图图片防水体系拉拉拔粘结强强度防水体系试验温度/℃拉拔强度/MPa破坏面情况描述GS02.12GS内聚破坏101.4GS内聚破坏251.39GS内聚破坏Eliminator03.48胶粘剂2号内部80%,与GA层间20%102.25胶粘剂2号内部30%,与GA层间70%251.78胶粘剂2号内部50%,与GA层间50%DER01.92GS与缓冲层间破坏5%,GS与环氧碎石间破坏95%101.12GS与缓冲层间破坏15%,GS与环氧碎石间破坏85%250.79GS与缓冲层间破坏50%,GS与环氧碎石间破坏50%EA03.24钢板与EA间10%,GA底部内聚破坏90%102.52钢板与EA间10%,GA底部内聚破坏90%251.59钢板与EA间10%,GA底部内聚破坏90%防水体系拉拉拔粘结强强度低温条件下下,Eliminator防水体系0℃的粘结强度度超过了3.0Mpa;高温条件下下的粘结强强度均不高高,从结合合面破坏情情况看,估估计与GAA材料有关关。防水体系剪剪切强度试试验图片防水体系剪剪切强度材料类型试验温度(℃)抗剪强度(Mpa)破坏表面情况描述溶剂型橡胶沥青粘结剂(GS)252.43GS与GA界面间100%600.46GA底部结合料20%,GS与GA界面间800%Eliminator252.28GA与胶粘剂2号之间100%600.55GA底部结合料30%,GA与胶粘剂2号界面间70%双层环氧树脂(DER)252.1溶剂型粘结剂破坏,与环氧碎石间破坏80%以上600.32缓冲层、溶剂型粘结剂破坏,与环氧碎石间破坏90%以上环氧沥青粘结剂(EA)252.13GA与EA之间90%,GA内部10%600.27GA与EA之间90%,GA内部10%防水体系剪剪切强度常温条件下下,抗剪强强度的大小小顺序:GS>Eliminator>EA>DER;高温条件下下,抗剪强强度的大小小顺序:Elimin
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