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文档简介

桥面沥青混凝土铺装技术

重庆交通大学重庆鹏方路面工程技术研究院2008.07.30主要内容桥面铺装概述水泥混凝土桥面铺装钢桥面铺装浇注式沥青混凝土铺筑技术AMP-100防水粘结材料Eliminator防水粘结体系钢桥面铺装科研案例

重庆交通大学

重庆交通大学一、桥面铺装概述

重庆交通大学一、桥面铺装概述1.1、桥面铺装的作用为行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台。保护桥梁结构——减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用;减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。功能作用屏蔽作用

重庆交通大学1.2、桥面铺装的技术要求铺装结构具有良好的相容性、协调性,以及足够的整体强度抗滑安全性结构要求功能要求平整舒适性低噪性少尘性足够的强度(弯拉强度、剪切强度)材料要求透水性(上、下层有别)可接受的变形性能(车辙、平整度)面层的构造深度、集料级配、棱角性、耐磨性OGFC、SMA橡胶沥青混凝土沥青层厚度施工工艺技术水平与桥梁结构保持良好、持续的界面联结。耐久性(强度、抗变形性能、表面抗滑性能、界面粘结、透水性能)耐磨耗性层状结构分工协作

一、桥面铺装概述水稳定性

重庆交通大学

桥梁作为公路建设项目中的主要组成部分,其结构的耐久性及桥面的使用功能也越来越受到重视。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,而且能作为桥面板的有效防护体系,防止水份的渗透,保证桥梁结构耐久性。1.3、桥面铺装的重要性一、桥面铺装概述

重庆交通大学

为满足桥面铺装的各种功能要求,铺装各层的性能也有所分工和侧重。一、桥面铺装概述1.4、桥面铺装结构及各层位的功能

重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能防水层保护桥面板不受路表水的侵害,并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体,一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。1、防水层不只是要与粘接层结合牢固,而且要与铺装层材料相容;

2、不能因为铺装层的高温施工而破坏;

3、在铺装层需要碾压成型时,防水层也不能因为碾压而刺破,也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层(或桥面板)粘接力丧失;

4、防水层(或缓冲层)要有足够的韧性,在桥面板为钢板时,能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。

重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次,需要具有良好的粘接性能。缓冲层用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次,起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用,可采用橡胶沥青砂胶。防水体系由相互协调一致,相互匹配的防水层(粘接层、缓冲层)和保护层组成,以起到防水隔离作用。

重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能保护层(铺装底层)不只是要有良好的承重和传递荷载的性能,需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等,还要有良好的密水性。一般情况下,保护层应采用空隙率小,抗渗水性好的混合料类型。重庆交通大学桥面铺装结构层位位及功能磨耗层(铺装面层层)直接与车辆轮胎及及大气接触,需提提供平整、抗滑、、耐久的行驶表面面。因此,铺装表表面层应粗糙,有有足够的纹理以提提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是是在高温天气直接接承受阳光照射,,温度也最高,也也直接与雨水、酸酸雾等接触,因此此要有足够的热稳性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。重庆交通大学二水泥混凝土桥桥桥面铺装重庆交通大学调查:190座混凝土桥梁桥面面铺装收集:铺装病害类型、铺铺装设计与施工资资料结论:铺装病害主要表现现形式:坑凼松散、车辙推推拥、开裂对桥梁结构的保护护作用:保护作用较差,结结构钢筋锈蚀引起桥面铺装破坏坏的主要原因:除桥梁结构、桥梁梁平纵线型、交通通气候原因外,(1)桥面铺装结构及及材料原因:厚度不当;材料性性能不良;层间粘粘接差;铺装结构构渗水;(2)施工控制的原因::界面处理不良,施施工各环节控制不不当.2.1、病害调查及原因因分析二水泥混凝土桥桥桥面铺装重庆交通大学2.1、病害调查及原因因分析二水泥混凝土桥桥桥面铺装以往桥面铺装设计施工中的不足:①无桥梁结构保保护意识,仅将铺铺装作为桥梁结构构的磨耗层,铺装装一般不设防水层②缺少防水结构构体系的意识,不不注重防水层材料料和厚度与铺装层层的匹配性,使铺装联接不良良或不防水③桥面铺装厚度度的确定带有随意意性,没有将铺装装结构、基面结构构、材料的物理力力学性能纳入一个个严谨的设计体系系中(桥梁铺装层层厚度确定仅源于于桥梁恒重)④对桥梁结构无无针对性⑤对特殊桥梁和和桥梁的特殊部位位无特殊技术措施重庆交通大学2.2、设计流程二水泥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。沥青桥面铺装设计流程特点防水结构体系各层层具有匹配性沥青层与垫层厚度度的确定具有系统统性材料性能具有对桥桥梁的针对性重庆交通大学桥梁所处环境的气气候不同,水对桥桥梁结构的侵蚀和和对铺装的破坏也也不同,对桥面铺铺装的防水性能要要求也不同。为此,桥面铺装防防水体系应与桥梁梁设计安全等级及及气候环境条件相相适应,桥梁安全全等级越高,对桥桥面铺装防水层的的要求越高。2.3、铺装结结构防水水等级二水泥泥混凝土土桥桥面面铺装重庆交通通大学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、涵洞重庆交通通大学对特大桥桥、重要要大桥等等的桥面面铺装应应进行专专项设计计。1特大桥、、重要大大桥宜选选择浇注注式沥青青混凝土土、或沥沥青玛蹄蹄脂、或或涂膜等等防水层层,下面面层宜用用浇注式式沥青混混凝土、、沥青玛玛蹄脂碎碎石(SMA)组成防水水体系。。2桥面铺装装应检验验各结构构层间的的抗剪强强度和抗抗拔强度度。重庆交通通大学适合于特特大桥、、重要大大桥梁铺铺装结构构2.4、典型铺铺装结构构二水泥泥混凝土土桥桥面面铺装重庆交通通大学高速公路路、一级级公路的的桥面铺铺装厚度度宜为70~100mm,二级、、三级公公路桥面面铺装厚厚度宜为为50~90mm。表面层层厚度不不小于30mm。若桥面面铺装为为单层时时,厚度度不宜小小于50mm。1对高速公公路、一一级公路路的大、、中、小小桥的下下面层结结构、厚厚度,为为了便于于连续施施工,可可与两端端路线的的路面结结构相同同,但应应选用防防水效果果良好、、施工方方便、质质量可靠靠的防水水层。2各级公路路的大、、中、小小桥宜用用沥青砂砂、涂膜膜、热融融沥青碎碎石、稀稀浆封层层、卷材材等做防防水层,,并视具具体情况况设置专专门的底底涂层加加强联接接作用。。下面层层是防水水体系的的重要组组成部分分,可选选用密级级配沥青青混凝土土、沥青青玛蹄脂脂碎石(SMA)等组成防防水体系系。应严严格控制制沥青混混合料的的现场空空隙率。。3表面层必必须用密密实性沥沥青混合合料,在在多雨潮潮湿地区区、纵坡坡大于3.5%或设计车车速大于于50km/h的桥面应应铺设粗粗糙表面面层。重庆交通通大学典型铺装装结构重庆交通通大学材料技术术要求热拌沥青青混凝土土空隙率率要求气候区项目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重庆交通通大学材料技术术要求卷材和涂涂膜防水水材料卷材和涂涂膜防水水材料的的高温性性能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重庆交通通大学材料技术术要求卷材和涂涂膜防水水材料卷材和涂涂膜防水水材料的的低温柔柔度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重庆交通通大学材料技术术要求卷材和涂涂膜防水水材料项目指标卷材

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

重庆交通通大学材料技术术要求沥青玛蹄蹄脂技术术要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,℃重庆交通通大学材料技术术要求沥青砂技技术要求求以空隙率率≤2.5%作为沥沥青砂的的防水性性能标准准,为保保证低空空隙率沥沥青砂的的热稳性性,沥青青砂所使使用的改改性沥青青等级应应比当地地沥青混混合料用用改性沥沥青等级级提高一一级,并并满足以以下要求求如下表表。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重庆交通通大学材料技术术要求热融沥青青技术要要求热融沥青青碎石防防水层,,所用的的沥青种种类应比比相同气气候区的的沥青层层铺装用用改性沥沥青更高高一等级级。重庆交通通大学施工工艺艺图片桥面修补补重庆交通通大学施工工艺艺图片桥面处理理重庆交通通大学施工工艺艺图片桥面喷砂砂重庆交通通大学施工工艺艺图片桥面清扫扫重庆交通通大学施工工艺艺图片桥面清扫扫后重庆交通通大学施工工艺艺图片粘接层施施工重庆交通通大学施工工艺艺图片粘接层施施工重庆交通通大学施工工艺艺图片防水卷材材施工重庆交通通大学施工工艺艺图片粘接层施施工重庆交通通大学施工工艺艺图片浇注式沥沥青砼施施工重庆交通通大学施工工艺艺图片浇注式沥沥青砼施施工重庆交通通大学施工工艺艺图片浇注式沥沥青砼施施工重庆交通通大学三钢结结构桥梁梁桥面铺铺装重庆交通通大学病害调查查及原因因分析①钢桥面铺铺装层的的热稳性性病害,,主要表表现为在在夏季长长时间的的高温季季节,在在车辆荷荷载特别别是超载载车的作作用下,,出现车车辙、推推移、泛泛油等病病害。车辙破坏坏铺装层泛泛油重庆交通通大学病害调查查及原因因分析②钢桥面铺铺装层与与钢板之之间的粘粘接出现现问题,,以及在在使用过过程中水水的浸蚀蚀、行车车振动使使粘结力力衰减导导致铺装装层与钢钢板出现现脱层,,开裂和和推移。。钢桥面铺铺装开裂裂及推移移破坏重庆交通通大学病害调查查及原因因分析③过去采用用热融型型粘结层层时,双双层SMA铺装防水水性不足足,破坏坏处沥青青混合料料出现水水损害。。坑槽沥青混合合料松散散重庆交通通大学病害调查查及原因因分析病害原因因分析::①粘接及防防水有极大的的关系;;②桥面系刚刚度不足,铺铺装易产产生开裂裂(及推推移)病病害;③施工控制制与桥面铺铺装病害害有关;;④超载严重易导导致铺装装产生纵纵向开裂裂,且发发生时间间较早,,也较严严重。重庆交通通大学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重庆交通通大学正交异性性钢桥面面板重庆交通通大学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。重庆交通通大学典型铺装装结构反应性树树脂防水水层铺装装结构重庆交通通大学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重庆交通通大学典型铺装装结构沥青类防防水层铺铺装结构构重庆交通通大学典型铺装装结构环氧沥青青混凝土土铺装结结构重庆交通通大学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。重庆交通通大学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/重庆交通通大学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重庆交通通大学材料技术术要求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重庆交通通大学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°不开裂重庆交通通大学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℃重庆交通通大学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°无裂纹重庆交通通大学材料技术要要求改性沥青SMA混合料技术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℃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重庆交通大大学施工工艺图图片桥面清洗重庆交通大大学施工工艺图图片缺陷处理重庆交通大大学施工工艺图图片边角预涂重庆交通大大学施工工艺图图片桥面打砂重庆交通大大学施工工艺图图片打砂处理前前后重庆交通大大学施工工艺图图片滚涂底漆重庆交通大大学施工工艺图图片喷涂第一层层防水重庆交通大大学施工工艺图图片喷涂第二层层防水重庆交通大大学施工工艺图图片滚涂粘结剂剂重庆交通大大学施工工艺图图片流水作业重庆交通大大学施工工艺图图片浇注式沥青青混合料运运输车重庆交通大大学施工工艺图图片浇注式沥青青混合料摊摊铺重庆交通大大学施工工艺图图片浇注式沥青青混合料摊摊铺重庆交通大大学施工工艺图图片浇注式沥青青混合料摊摊铺后重庆交通大大学四浇注式式沥青混凝凝土铺筑技技术重庆交通大大学桥面铺装材材料重庆交通大大学环氧沥青混混凝土(EpoxyAsphalt)环氧沥青混混凝土是在在沥青中添添加环氧树树脂,经固固化反应而而形成的一一种强度高高、韧性好好的铺面材材料。优点:强度高、刚刚度大,马马氏稳定度度≥45KN疲劳性能好好耐久性好缺点:施工控制要要求极为严严格损坏后难以以修复重庆交通大大学环氧沥青混混凝土(EpoxyAsphalt)配方关键::合适介质质材料的选选择、固化化剂的选择择!材料依赖于于进口我国进行的的研究:同济大学::吕伟民教教授东南大学重庆智翔重庆交通大大学环氧沥青混混凝土(EpoxyAsphalt)国产环氧沥沥青混凝土土性能马氏稳定度(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国产环氧沥沥青浇注式式混凝土性性能重庆交通大大学沥青玛蹄脂脂碎石混合合料(SMA)沥青玛蹄脂脂:20%沥青+80%矿粉。橡胶沥青砂砂胶:沥青青玛蹄脂中中加有橡胶胶成分。碎石加强橡橡胶沥青砂砂胶:为增增加橡胶沥沥青砂胶的的热稳性,,适当掺加加粒径≤2.36mm的细集料。。沥青玛蹄脂脂碎石:StoneMatrixAsphalt,SMA,沥青玛蹄蹄脂与具有有一定级配配特点的碎碎石所组成成的混合料料。Matricasphalt:英国称为为沥青玛蹄蹄脂,实际际上是浇注注式沥青混混凝土,但但有别于通通常意义上上的Gussasphalt。重庆交通大学沥青玛蹄脂碎石石混合料(SMA)高温稳定性好疲劳性能较好耐老化、抗水损损能力较强抗滑性好重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土的概念浇注式沥青混凝凝土:沥青混合合料拌和后具有有一定流动性,,采用浇注式方方法摊铺,不需需要碾压,冷却却成型的沥青混混凝土。沥青玛蹄脂(Matricasphalt):施工工艺的的差异。重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土的组成特点点浇注式沥青混凝凝土是一种悬浮浮式(集料无嵌嵌挤作用)结构构的沥青混凝土土,其混合料组组成特点主要是是矿粉含量高((20~30%)、沥青含量高高(7~10%)。矿质材料最大11mm重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土的组成特点点加热到200°C-250°C时的沥青富余量量胶泥=

沥青+矿粉重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土的特性它是无空隙的,,无需压实便能达到其终极极强度,因而不不会出现因压实实不足而表现出出的缺陷病害。。它不透水,也不吸水,因而对诸如冻冻融变换、防冻冻滑的除冰盐溶溶液及经常潮气气作用的影响因因素几乎不敏感感。它是一种粘弹性性材料,适应结构构件在在应力消减情况况下的缓冲运动动而不会发生损坏坏以及对冲击及颠簸不不敏感。它有整体性非常好和变形能力强的特点。重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土应用概况德国:浇注式沥青混凝凝土最早起源于于德国。早在50年代中期,德国国汉堡的桥梁就就采用了浇注式式沥青混凝土,,此后在德国得得到了广泛的应应用。日本:七十年代中后期期,为解决本国国的桥面铺装问问题,由多田宏宏行等进行了系系统研究,将浇浇注式铺装技术术引进到日本,,并在如日本的的本四吊桥、门门崎高架桥、大大鸣门桥等均采采用浇注式沥青青混凝土铺装。。重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土应用概况英国:英国在60年代开始使用沥沥青玛蹄脂混凝凝土,一直延用用至今。它采用用了先拌制沥青青玛蹄脂(沥青青、矿粉及3mm以下细集料),再掺加粗集料碎碎石拌制成品混混合料的两阶段段拌制工艺,其其混合料具有良良好的流动性,,采用浇注式的的施工方式,因因此通常称作浇浇注式沥青混凝凝土。重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土应用概况在我国,香港青青马大桥、江苏苏江阴长江大桥桥、天津子牙河河大桥、上海东东海大桥、重庆庆菜园坝大桥等等桥面铺装均采采用了浇注式沥沥青混凝土铺装装方案。其他:在欧洲其它国家家,如丹麦、瑞瑞典和俄罗斯等等有着广泛的应应用。山东胜利黄河大大桥2003湖南三汊矶大桥桥2006重庆菜园坝长江江大桥2007安庆长江大桥2004重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土胶结料浇注式沥青混凝凝土的性能主要要依赖于所用胶胶结料的特性,,由于浇注式沥沥青混合料的空空隙率较小,几几乎为零,使得得其受水、空气气、阳光侵蚀的的可能性减小,,并且浇注式沥沥青混合料的沥沥青含量较多,,其低温抗裂性性能较好,因此此,胶结料的选选择主要考虑其其高温稳定性能能。直接由炼油所得得的传统沥青性性质有一定的限限制,不能满足足浇注式的需求求,需将沥青用用作适当的改性性。浇注式沥青青混合料的胶结结料在路面使用用温度内应有较较高的粘度,又又必须保证混合合料在高温施工工时有较好的流流动性。重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土胶结料在德国的浇注式式沥青混合料以以前常采用B45和B25沥青作为胶结料料,目前主要采采用PmB45改性沥青。而日日本常采用AH-30#沥青作为基质沥沥青,掺配一定定比例的湖沥青青作为胶结料,,改性沥青与湖湖沥青的掺配比比例一般为75:25或70:30。采用改性沥青掺配一一定比例的天然然硬质沥青可以大大提高浇浇注式沥青混合合料的结合料性性能,即使在提提高试验温度的的情况下,浇注注式沥青混凝土土也有较好的热热稳性;采用改性沥青与天然然沥青进行复合改性硬硬质沥青的浇注注式沥青混凝土土具有较好的热热稳性、变形性性和防水性能,,能满足我国钢钢桥面铺装的使使用要求。重庆交通大学浇注式改性沥青青技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重庆交通大学浇注式沥青混凝凝土级配要求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重庆交通大学浇注式沥青混合合料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%重庆交通大学学Sasobit在浇注式沥青青混凝土中的的作用在约85°C时起粘度开始始下降在约75°C以下增强劲度度>>>抗车辙对低温性能没没有不利影响响可降低拌和温温度约30°C这对钢桥面铺铺装来讲很重重要,起到保保护桥面板防防锈涂层的作作用减少纵向向膨胀。重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验①流动性试验②静贯入度及其增增量试验③动态贯入度及及其增量试验验④低温弯曲曲试验⑤疲劳试验验重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验流动性试验重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验静贯入度试验验重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验动态贯入度试试验重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验低温弯曲试验验重庆交通大学学浇注式沥青混混合料试验疲劳试验重庆交通大学学浇注式混凝土土施工混合料运输重庆交通大学学浇注式混凝土土施工混合料摊铺重庆交通大学学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重庆交通大学学五AMP-100防水粘结体系系重庆交通大学学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重庆交通大学学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。重庆交通大学学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重庆交通大学学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重庆交通大学学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重庆交通大学学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重庆交通大学学常用涂膜类防防水粘结材料料渗透型:封水效果果好、粘结能力差差水溶型:粘结力好好、施工方便,抗抗剪、抗刺破能力力差溶剂型:粘结力好好、施工方便,抗抗剪、抗刺破、防防水性能差反应型:粘结力好好、防水性能好,,成本高、施工工工艺复杂重庆交通大学AMP-100二阶反应型防水粘结材料集合上述材料的优势重庆交通大学AMP-100的作用机理单组份黑色粘稠液液体中含有渗透性性材料,可以渗透透到水泥混凝土毛毛细孔5mm-15mm深度,充分与水泥泥混凝土中碱物质质与气体产生固化化反应;修复水泥混凝土微微缺陷,堵塞渗水水孔,起到好的防防水效果;与界面防水粘结层层形成钉子效应,,提高粘结、剪切切强度。◆高渗透固化作用::重庆交通大学AMP-100的作用机理形成弹性胶质防水水粘结层,使防水水粘结层本身形成成初步的内聚力;;有效抵抗防水粘结结层的脱层、起皮皮以及车辆碾破;;同时要求防水粘结结层不会完全固化化反应,否则容易易导致与面层沥青青混凝土难以粘结结。◆一阶反应过程重庆交通大学AMP-100的作用机理初步固化的防水粘粘结层在高温(高高于100℃)沥青混凝土的作作用下产生微溶化化分布,在碾压作作用下骨料大颗粒粒嵌入防水粘结层层中,形成均匀分分布的剪力键;高温加速反应进行行,使面层沥青混混凝土与水泥混凝凝土之间形成良好好的防水粘结层,,剪切力、粘结力力同时达到1.0Mpa以上,甚至达到或或接近热拌沥青混混凝土内聚力大小小。◆二阶反应过程:重庆交通大学AMP-100二阶反应过程示意意图重庆交通大学AMP-100技术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:测试的是新鲜鲜水泥混凝土与密密级配沥青混凝土土之间的粘结、剪剪切强度。重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水水涂料性能比较项目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重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水水涂料性能比较项目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/m2重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水水涂料性能比较评价桥面防水粘结结材料两项最重要指标:由以上图表不难得得出:抗剪切性能AMP-100均高于水性沥青基防水涂涂料AMP-100综合性能优于水性沥青基类防水水涂料}粘结性能重庆交通大学AMP-100施工AMP-100施工过程基面处理产品施工(人工施工)产品施工(机械喷涂)水泥混凝土或其它它基面要求强度达达到设计标号,表表面不得有松散浮浮浆、掉皮、空鼓鼓和严重开裂现象象,对于油污要用用溶剂清除,表层层要干燥、干净。。本品为单组粘稠的的黑色液体,施工工前,将其倒入适适当大小的容器中中,轻微搅拌3-5min,由操作人员用滚滚筒将其均匀地涂涂布于水泥混凝土土或其它处置基面面上。对于油污要要用溶剂清除,表表层要干燥、干净净。由操作人员手持喷喷枪,均匀地涂布布。涂布完要清洗洗管道,注意使用用大桶时必须防止止空气倾入。重庆交通大学AMP-100施工人工滚涂重庆交通大学AMP-100施工机械喷涂重庆交通大学AMP-100工程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年重庆交通大学六Eliminator防水粘结体系重庆交通大学防水粘结材料重庆交通大学Eliminator防水粘结层Eliminator防水粘结层采用甲甲基丙烯酸类树脂脂及系列材料作为为防水粘结层材料料,包括ZedS94底涂层、Eliminator防水层(两层)和和TackCoatNo.2胶粘剂。重庆交通大学Eliminator防水组成ZedS94底涂层钢板浇注式沥青青混凝土TackCoatNo.2胶粘剂第2层甲基丙烯烯酸类树脂脂第1层甲基丙烯烯酸类树脂脂重庆交通大大学Eliminator相关各层的的技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重庆交通大大学防水粘结层拉拔拔试验图片片重庆交通大大学防水粘结材材料破坏强强度及破坏坏面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%重庆交通大大学防水粘结材材料破坏强强度常温条件下下,拉拔强强度的大小小顺序:Eliminator>EA>DER>GS;高温条件下下,拉拔强度的大小小顺序:Eliminator>DER>EA>GS;两种温度条条件下,Eliminator的优势较明明显。重庆交通大大学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。重庆交通大大学防水体系拉拉拔粘结强强度试验图图片重庆交通大大学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%重庆交通大大学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。重庆交通大大学防水体系剪剪切强度试试验图片重庆交通大大学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%重庆交通大大学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:Eliminator>GS>DER>EA;两种温度条条件下,Eliminator防水体系和和GS防水粘结层层表现出优优异的界面面抗剪强度度。重庆交通大大学Eliminator防水粘结材材料在中国国的应用香港青马大大桥广东虎门大大桥(修复复)江苏312国道钢桥面面重庆菜园坝坝长江大桥桥港深西部通通道深圳湾湾大桥重庆交通大大学七钢桥面面铺装科研研案例重庆交通大大学江阴大桥钢钢桥面铺装装概况1999年竣工通车车,采用英英国Masticasphalt技术,通车车不久即出出现大量病病害;2003年,采用多多种方案完完成钢桥面面铺装大修修工程,病病害现象依依然严重;;2004年,采用改改性浇注式式沥青混凝凝土铺筑试试验路,至至今使用效效果良好。。重庆交通大大学江阴大桥钢钢桥面铺装装病害重庆交通大大学江阴大桥钢钢桥面铺装装病害重庆交通大大学改性浇注式式沥青砼在在江阴大桥桥中的应用用目前使用状状况良好,,仅有轻微微裂缝重庆交通大大学江阴大桥钢钢桥面铺装装病害分析析江阴大桥钢钢桥面铺装装为什么会会出现如此此多的早期期病害???桥面系刚度度不足恶劣的使用用条件——超载!极端端高温!铺装材料的的性能及其其与钢桥面面板的适应应性江阴大桥等等钢桥面铺铺装技术研研究任重而而道远!!!!重庆交通大大学改性浇注式式沥青砼钢桥面铺装装材料——浇注式沥青青混凝土((Gussasphalt)防水性能好好、抗裂性性好、耐久久性好热稳性需要要通过掺加加聚合物、、纤

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