不同水泥混凝土桥面沥青铺装防水黏结层性能分析

为保障依托工程水泥混凝土桥面与沥青铺装层间的良好黏结与防水,推荐用于桥面用防水黏结层方案,选择了FYT-2型和SBS改性沥青防水黏结涂料以及SBS改性沥青+同步碎石防水黏结层,开展各类模拟试验,对比研究不同防水黏结材料的技术性能指标。试验结果表明:三种防水黏结层的黏结性能、高温耐热性、低温柔韧性、耐酸碱盐腐蚀性、抗油污染性、不透水性及抗集料刺破性能等各有优劣,沥青铺装层混凝土集料对防水黏结层的黏结性能、不透水性能有影响,SBS改性沥青+同步碎石更适用于桥面沥青铺装的防水黏结层。     

不同碎石粒径范围的防水黏结层层间性能敏感性分析

以港珠澳大桥桥面铺装工程为研究背景,针对组合连续梁桥混凝土表面环氧树脂下封层撒布不同粒径碎石与防水黏结层层间性能的敏感性影响,以黏结强度和剪切强度作为防水黏结层层间性能评价指标。研究结果表明:环氧树脂下封层+碎石(0.6~2.36mm)+双层溶剂型黏结剂[(0.2+0.2)kg/m2]具有良好的层间性能。     

薄层抗滑磨耗层在水泥混凝土桥面铺装中的应用研究

基于室内试验开展UTPA-10砂粒式多孔沥青混合料和防水黏结层设计，研究多种环境条件下UTPA-10桥面铺装复合结构的高温稳定性、水稳定性、层间抗疲劳性能和抗反射裂缝性能等路用性能。结合试验段跟踪观测数据，评价实际使用环境下UTPA-10桥面铺装复合结构的服役性能。研究结果表明：UTPA-10桥面铺装复合结构具有良好的高温稳定性，橡胶沥青防水黏结层在浸水、冻融等环境条件下的黏结强度和抗剪切疲劳性能均优于SBS改性沥青防水黏结层和乳化沥青防水黏结层；UTPA-10桥面铺装试验段开通运营2年后，路况尤其是抗滑性能优于相邻路段。     

混凝土桥面沥青铺装病害原因及对策研究

由于我国对混凝土桥面沥青铺装设计要求较低及其他原因,造成混凝土桥面沥青铺装病害频发,严重影响交通安全及社会经济发展。通过理论分析及实验研究,从设计因素、铺装结构、层间黏结、水损害及混合料本身性能等方面分析混凝土桥面沥青铺装产生病害的原因。针对以上原因,提出了防排水相结合的设计思想、合适的铺装结构和沥青及相应混合料所需的性能指标以提高混凝土桥面沥青铺装的抗损害性能。此外,试验研究发现溶剂+涂膜类黏结材料在几种试验材料中性能最为优良。以上研究成果可为后续混凝土桥面沥青铺装新建及养护提供指导意见。     

国产环氧沥青桥面防水黏结材料路用性能研究

防水黏结层是桥面铺装结构中的薄弱层,环氧沥青以其优良的黏结、抗刺穿和防水性能在桥面防水黏结层中逐渐得到广泛应用.为了研究环氧沥青的防水黏结性能,试验研究了不同温度时环氧沥青防水黏结材料的力学性能和微观结构,并与SBS改性沥青进行对比.结果表明,SBS改性沥青最佳用量为2.0 kg/m2,环氧沥青防水黏结材料最佳用量为1.0 kg/m2,与SBS改性沥青相比,环氧沥青防水黏结材料具有良好的抗剪切破坏及层间黏结能力.     

SMA层下二阶热固性环氧沥青黏结层的试验研究

在夏季高温天气下桥面温度高达60℃以上,桥面铺装结构中的常规沥青类粘结层的黏附能力会随温度升高大幅下降,造成沥青铺装面层与下层之间的黏结及抗剪强度不足而发生剪切推移病害.采用二阶环氧沥青作为SMA层下的防水黏结层进行了试验研究,验证了其作为SMA层下防水黏结层的可行性.     

混凝土桥面沥青铺装防水层黏结性能影响因素研究

提出了桥面复合式防水黏结层,由黏层油+土工布+沥青碎石封层组成。采用附着力、剪切和拉拔试验等方法研究材料品种、用量以及施工温度等因素对铺装界面黏结性能的影响规律。结果显示:改性沥青与混凝土板的附着强度最高,为0.84 MPa;普通沥青次之,为0.74 MPa;乳化沥青最低,为0.62 MPa;黏层油和碎石封层采用改性沥青相比普通沥青和乳化沥青具有更高的剪切和拉拔强度,与材料附着力相关;黏层油采用普通沥青时,最佳用量1.2kg/m2,碎石封层采用改性沥青时最佳用量1.4kg/m2;黏层油温度状态对桥面铺装结构的黏结强度影响不敏感,面层沥青混合料摊铺后对防水黏结层有明显的二次加热作用,从而保证界面的黏结。     

预拌碎石对GMA浇注式沥青混凝土高温性能的影响

为研究预拌沥青碎石对钢桥面铺装结构高温抗车辙性能的影响,依据港珠澳大桥钢桥面铺装实体工程,开展GMA浇注式沥青混凝土的高温性能室内试验研究。首先设计GMA10和SMA13级配沥青混合料,然后制备不同预拌沥青种类(AH70#,SBS)、不同预拌沥青掺量(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%)、不同粒径(5~10 mm,10~15 mm,15~20 mm)的单级配碎石,分析不同粒径、撒布量、撒布方式、预拌沥青种类与掺量对单层GMA浇注式沥青混凝土和组合结构(SMA+GMA)高温性能的影响。结果表明:预拌碎石撒布可显著提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能;在其他相同条件下,撒布粒径10~15 mm的预拌碎石对提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能最为明显,高达30%左右;随着预拌碎石撒布量的增加,GMA浇注式沥青混合料的高温改善作用逐渐增强,撒布量在10~12 kg/m2改善效果最佳;碎石撒布方式和预拌沥青的类型对提高浇注式沥青混合料的车辙动稳定度影响较小;随着预拌沥青掺量的增加,GMA浇注式沥青混合料高温性能改善作用先增强后减弱,预拌沥青掺量0.2%~0.6%较为合理;干拌碎石在浇注式沥青混合料中的的隔热效果优于预拌沥青碎石的;预拌沥青碎石的撒布改善了组合结构的高温抗车辙性能,车辙深度降低10%左右,车辙动稳定提高25%左右;组合结构70℃车辙动稳定度指标更能真实反映南方湿热高温环境下钢桥面铺装结构的高温抗车辙性能。     

基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装设计理论与方法

为改善混凝土桥面铺装调平层与铺装层间的黏结和防水性能,提出基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装设计理论与方法。结合沪苏浙高速公路江苏段三白荡特大桥桥面铺装工程,对基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装的受力特性、材料与结构指标、铺装体系的疲劳特性和设计方法等进行系统的分析与研究。在国内初次实施基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装实体工程1.2km试验段,通车后的检测结果表明试验段平整度和运行状况良好。     

基于多目标加权的水泥混凝土桥面防水材料优选

为了优选出水泥混凝土桥面铺装防水黏结层最佳路用性能与经济性能相结合的防水材料,以海南某高速公路水泥混凝土桥面为例,对4种防水黏结层材料进行层间剪切、拉拔、渗水、耐老化性能试验,初步获得了4种防水材料的路用性能指标,并结合经济指标,采用灰色系统理论中的多目标加权决策模型,优选出符合实际工程要求的最佳防水材料。结果表明:试验温度的升高,防水黏结层材料层间力学性能逐步降低;随着水压力的增大,防水性能越差;老化对防水黏结层材料的层间强度有显著影响,环氧沥青的耐老化性能最优。通过多目标加权灰靶决策模型,分析得出环氧沥青的综合性能最优,可推荐作为依托工程水泥混凝土桥面防水黏结层材料。     

温度对防水黏结材料性能影响的试验分析

选择3种钢桥面铺装防水黏结材料,分别用于浇注式沥青混合料铺装体系和环氧沥青混合料铺装体系,通过室内拉拔试验和剪切试验评价温度对其黏结性能的影响。结果表明,温度会显著影响防水黏结剂的黏结性能,随着温度升高,其黏结强度逐渐下降;对于同一防水黏结体系或铺装组合结构,日本环氧黏层油的温感性强于美国环氧黏结剂和二阶环氧黏结剂;对于同一防水黏结剂,浇注式沥青混合料铺装体系的温感性强于环氧沥青混合料铺装体系;温度、铺装层混合料及组合结构类型均会影响防水黏结剂的黏结性能。     

混凝土桥面防水黏结层剪应力有限元分析

采用ANSYS有限元软件模拟分析混凝土桥面沥青铺装结构层间最大剪应力的变化规律。研究表明,防水黏结层的最大剪应力随沥青铺装层厚度、模量增大而降低;当防水黏结层模量为10 MPa～50 MPa时,沥青铺装层底层、防水黏结层的层间最大剪应力波动较大,模量为50 MPa～100 MPa时波动趋势稍缓,超过200 MPa后趋于平缓,因此,优选防水黏结层模量为100 MPa～300 MPa;车辆制动与超载重载对桥面铺装层层间最大剪应力影响显著,摩擦系数从0.2增至1.0时,防水黏结层内部的最大剪应力由0.133 MPa增至0.283 MPa,增幅为112.8%,超载系数与桥面铺装结构层间最大剪应力呈线性正相关,控制车辆超载、重载可有效避免桥面铺装层发生剪切破坏。探求沥青铺装结构层间最大剪应力变化规律,为优选防水黏结层的材料提供理论支撑。     

水泥混凝土桥面铺装防水黏层材料优选与性能评价

针对桥面铺装防水黏层渗水、黏结力不足引起的沥青铺装层过早脱落、耐久性不足的问题,选取SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层、水性环氧乳化沥青三种防水黏层材料,分别研究黏层材料类型、掺量、适用温度对防水黏层斜剪强度、直剪强度和拉伸强度的影响,并优选油-脂比、防水黏层撒布量和防水黏层类型。结果表明:环氧改性沥青最佳油-脂>比为9 %,水性环氧乳化沥青最佳油-脂比为6 %;SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层和水性环氧乳化沥青最佳撒布量分别为1.6、1.2、1.0 kg/m2。在常温环境下,优先选用环氧改性沥青碎石封层作为桥面铺装防水黏层,而在高温条件下可优先选用水性环氧乳化沥青,此时防水黏层具有优异的剪切强度和拉伸强度。     

水泥混凝土桥面防水黏结层材料性能评价分析

防水黏结层是桥面铺装的重要组成部分,桥面防水层对于桥面铺装的使用效果有重要影响,桥面防水黏结材料的选择是否合理影响着桥面的使用性能。用于桥面防水层的黏结材料类型较多,整体而言可分为涂膜类防水层、结构性防水层、卷材类防水层等,结合室内试验和试验路对不同类型防水材料做了性能评价,为桥面防水层材料的选择提供参考,并结合双层式SMA桥面铺装的特点,推荐采用热喷沥青加碎石的结构性防水层。     

浇注式沥青混凝土复合铺装的高温稳定性能研究

为提高浇注式沥青混凝土复合铺装的高温性能,减少铺装层在行车荷载作用下产生的高温车辙现象,本文将复合铺装层间接触状态分为未撒布碎石和撒布碎石2种情况,提出以动态机械分析试验方法(dynamic mechanical analysis,DMA)和车辙动稳定度方法评价浇注式沥青混凝土复合铺装高温稳定性能,通过四点弯曲试验和车辙试验研究复合铺装层高温性能,研究层间接触状态对复合铺装结构高温稳定性能的影响。研究结果表明,采用DMA试验方法和车辙动稳定度方法能有效评价复合铺装结构的高温稳定性能;浇注式+碎石+SMA复合铺装动态模量和动稳定度高于浇注式+SMA复合铺装相应数值;碎石粒径越大和用量越多对复合铺装动稳定度影响显著,推荐采用13.2～19 mm粒径碎石,推荐用量为10 kg/m~2。     

水泥混凝土桥面防水粘结层技术

技术概述 水泥混凝土桥面防水粘结层是由同步碎石封层车在洒布改性沥青或橡胶沥青结合料的同时撒布碎石，在桥面板与沥青铺装层之间形成具有一定厚度的能阻止水渗入桥面板且增强粘结力和抗剪切能力的功能层。     

桥面防水黏结层材料性能优选及工程应用

防水黏结层材料性能直接影响桥面铺装结构的整体性和使用耐久性。基于弹性层状体系理论分析了桥面铺装结构内部最大剪应力分布规律;依托太原二环高速公路桥面铺装工程,监测了防水黏结层服役温度与气温的变化规律;基于斜剪试验,测定了SBS改性沥青、环氧改性沥青、氯丁胶乳涂料、AR改性沥青碎石4种防水黏结层在0℃、45℃下的抗剪强度;结合防水黏结层施工工艺,提出施工关键环节技术要求。结果表明:防水黏结层材料弹性模量对其承受的最大剪应力影响较为显著,而厚度影响较小;防水黏结层材料服役温度的合理确定,宜介于当地最高气温加10℃、当地最低气温减2℃的范围;4种防水黏结层抗剪强度差异性较大,橡胶改性沥青碎石在0℃、45℃试验条件下其抗剪强度相对较高(分别为3.44MPa、0.65MPa),宜在温差相对较大地区推广使用。     

水泥混凝土桥沥青混凝土铺装典型结构研究

桥面铺装的质量直接影响着行车的安全性和舒适性,而桥面铺装的结构组合又直接决定了桥面铺装的质量。通过7种桥面铺装层材料的层间黏结性能试验、3种桥面铺装组合结构的温度稳定性试验和复合小梁弯曲疲劳试验,确定了桥面铺装层间黏结材料和沥青混凝土铺装结构的性能排序。在此基础上,提出了桥面铺装的典型结构型式,可供桥面铺装设计和施工参考。     

PCMA防水黏结层在梅河高速公路中的应用

摘要：常规改性沥青防水黏结层存在着抗剪切强度低、施工工艺复杂和需要撒布碎石等不足。为此，开发了新型防水黏结层一高分子沥青基防水黏结层（简称PCMA），该材料具有抗剪切强度高、施工方便和不需要撒布碎石等优点。为了验证PCMA的实际应用效果，在梅河高速公路纵坡大于3．5％的水泥混凝土桥面进行了现场施工。室内试验和现场试验路检测结果表明：PCMA的剪切强度和拉拔强度明显高于常规防水黏结层。     

基于层间粘结性能的排水沥青路面防水粘结层材料参数研究

排水沥青路面与普通密级配沥青路面相比,其与下承层的接触面积要小15%～20%,因此其对防水粘结层的粘结性能要求更高。为了评价排水沥青路面不同防水粘结层的粘结性能,采用层间抗剪强度和层间抗拉强度两个指标,分析了不同因素对SBS改性乳化沥青、SBS改性沥青碎石封层以及橡胶沥青碎石封层3种防水粘结层粘结性能的影响,并推荐了防水粘结层的材料参数。试验结果表明:采用SBS改性乳化沥青作为排水沥青路面的防水粘结层时,推荐SBS改性乳化沥青的用量为0. 4～0. 5 kg/m~2(以纯沥青质量计);采用改性沥青碎石封层作为排水沥青路面的防水粘结层时,推荐碎石采用粒径为5～10 mm的单一粒径碎石、碎石的撒布面积为60%～70%,推荐SBS改性沥青的用量为1. 2～1. 5 kg/m~2、橡胶沥青的用量为1. 5～1. 8 kg/m~2。