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。     

基于粘结性能的沥青同步碎石封层室内试验分析

桥面沥青混合料铺装层早期容易出现坑槽、唧浆等病害,桥面铺装粘结层的类型选择及现场施工质量较差是导致桥面铺装层出现早期病害的主要原因,良好的防水粘结层能够大大延缓桥面铺装层出现早期病害的时间,延长其使用寿命。本文针对桥面防水粘结层的性能进行深入的研究,通过抗拉强度和抗剪切强度分析沥青同步碎石封层性能的影响因素,包括粘结材料类型、用量、碎石粒径大小,为沥青同步碎石防水粘结层在桥面铺装中的应用效果提供可靠的数据支撑。依据抗剪切强度和抗拉强度的试验结果,优选方案为采用SBS改性沥青作为粘结材料,用量为1. 5kg/m2,碎石为单一粒径,覆盖率为60%～65%,用量控制为8. 0kg/m2,此时沥青同步碎石封层的粘结效果最优。     

玻璃纤维沥青桥面防水黏结层的性能研究

选取环氧沥青封层、SBS改性乳化沥青封层和玻璃纤维沥青封层作为水泥混凝土桥面铺装结构的防水黏结层,采用室内试验模拟的方法,对比分析了3种防水黏结层的抗剪切性能、黏结性能和抗疲劳性能.试验结果表明:作为桥面防水黏结层时,SBS改性乳化沥青封层的抗剪切性能、黏结性能和抗疲劳性能均较差;当在其中添加玻璃纤维而成为玻璃纤维封层...     

钢桥面STC铺装结构防水粘结方案优化研究

为减少STC铺装结构与沥青混凝土因层间抗剪切能力差而引起路面车辙、推移等病害,采用室内试验的方法,分别分析了6种防水粘结层方案的组合结构性能。试验结果表明:1)防水粘结剂与STC铺装界面的粘结强度、组合结构粘结强度及其剪切强度均随温度的升高而降低; 2)相同温度下,环氧树脂粘结剂的粘结强度和剪切强度最大,改性乳化沥青+高粘改性沥青+撒布碎石方案的次之; 3)优选环氧树脂粘结剂作为防水粘结层材料,推选改性乳化沥青+高粘改性沥青+撒布碎石方案作为STC铺装结构用备选防水粘结剂; 4)当碎石粒径为4. 75 mm～9. 5 mm、撒布量选用8 kg/m2、沥青洒布量采用1. 5 kg/m2时,防水粘结层与STC组合铺装结构的抗剪强度最大。     

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.     

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。     

环氧沥青水泥混凝土桥面防水粘结层性能研究

本文采用剪切试验和拉拔试验,在不同试验温度和粘结剂用量试验条件下,对环氧沥青水泥混凝土桥面防水粘结层力学性能进行研究,并与SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青和雨虹防水涂料等材料进行性能对比。研究表明环氧沥青作为水泥混凝土桥面防水粘结材料具有超出其他材料的优良抗剪切和抗拉拔性能,可以改善桥面铺装与水泥面板的粘结状态,避免因粘结层的强度不足导致粘结层剪切破坏,从而导致脱层病害;同时避免了防水粘结层破损导致铺装和桥面板严重的水损害病害,可以有效延长铺装寿命。因此推荐环氧沥青作为京石改扩建工程中水泥混凝土桥面防水粘结层材料。     

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。     

级配碎石基层施工关键技术

对级配碎石基层的级配和施工工艺进行了系统的研究,并通过对比5种试验路方案来确定级配碎石基层与沥青混凝土中面层之间的黏结层,即:煤油稀释沥青透层、SBR改性乳化沥青黏层油、煤油稀释沥青透层+SBR改性乳化沥青黏层油、煤油稀释沥青透层+SBS改性沥青碎石封层、高渗透乳化沥青透层油的使用效果,最终推荐采用高渗透乳化沥青透层油的黏结层方案,并得出了一些关于级配碎石基层施工的关键技术成果。     

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。     

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。     

聚酯玻纤布在桥面防水粘结层中的应用

通常,公路桥梁桥面铺装防水粘结层选用的卷材或涂膜类材料效果均不佳,为了提高桥面与沥青铺装层之间的粘结性能,选用SBS改性沥青+聚酯玻纤布的形式作为防水粘结材料,通过剪切试验确定粘层油用量,铺筑试验路,并进行拉拔试验,结果表明,聚酯玻纤布的层间粘结性能良好。     

桥面铺装排水联结层设计与性能评价

提出一种厚度只有7cm的具有排走层间滞留水与降低桥面温度的桥面铺装结构。这种桥面铺装结构主要包括了桥面、防水黏结层、排水联结层、沥青层。其中排水联结层是采用CAVF法设计的粒径不超过10mm的多孔沥青混凝土,原材料选用辉绿岩与高黏改性沥青,在完成混合料设计后,针对排水联结层进行渗水实验与对比隔热降温实验,证明了所设计的排水联结层可排除层间滞留水与降低桥面铺装结构的温度,延长桥面铺装结构的使用寿命。同时还采用了正交设计法设计了层间剪切实验,对不同防水黏结层的黏结力进行了试验,得出影响排水联结层层间黏结作用不同因素的重要关系:试验温度沥青种类正压力碎石撒布方案。同时综合考虑经济因素,最佳的防水黏结层应为高黏度沥青撒布0.6～1.18mm粒径碎石。     

沥青混合料桥面铺装层间工作状态确定及新型防水粘结材料研究

我国沥青混合料桥面铺装早期破坏严重,防水粘结层破坏是导致桥面铺装病害的一个主要原因,而且至今仍然缺乏有效的措施.解决层间胶结材料质量薄弱问题,是桥面铺装耐久性的重要保证.对沥青混合料桥面铺装进行力学分析,得出了桥面铺装层间工作状态,提出了防水粘结材料性能控制指标;通过剪切、拉拔试验对同步碎石防水粘结层路用性能进行了深入研究,提出了最佳材料用量;首次提出"两油一料"改进方法,推荐了"两油一料"最佳沥青用量,对"两油一料"路用性能进行了研究,同时对其适用性进行了分析.结果表明:相对于同步碎石防水粘结层,"两油一料"粘结性能有了很大程度改善.     

桥面铺装防水粘结层材料抗剪切性能试验研究

依托南昌市南外环高速公路桥面铺装防水粘结层工程,致力于解决桥面铺装防水粘结层抗剪性能及其研究方面的不足。利用UTM试验系统开发了剪切试验夹具,采用旋转压实的方式分别制作了ES-2稀浆封层、AC-5沥青砂以及SBS改性沥青同步碎石防水粘结层材料复合试件,通过对不同防水粘结层材料进行直接剪切试验,对其抗剪切性能进行研究。结果表明:AC-5沥青砂的抗剪强度明显高于ES-2稀浆封层以及SBS改性沥青同步碎石封层,其层间粘结效果更好;直剪试验的结果可以用作评价防水粘结层材料抗剪性能优劣或划分材料抗剪强度等级,但不能用来确定层间抗剪强度容许值;温度对防水粘结层材料的抗剪强度影响很大,温度升高,材料的抗剪性能会急剧降低;层间抗剪强度容许值的试验温度宜结合当地的路面设计温度和极端高温共同确定。     

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。     

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。     

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。     

水泥混凝土桥面防水黏结层材料优选

层间特性显著影响水泥混凝土桥面铺装的服役性能，考虑到防水黏结层材料品种繁多、性能差异较大，优选出适用于精品工程建设的防水黏结层材料并进行针对性优化的工作仍有待进一步研究。基于此，选取橡胶沥青、水性环氧沥青以及多介质复合防水黏结层材料进行综合比选，首先成型包含不同防水黏结层材料的复合试件，然后进行室内拉拔、剪切以及疲劳试验，通过对不同防水黏结层材料的层间特性进行对比分析得出综合性能优异的防水黏结层材料，最后对优选出的防水黏结层材料组成进行针对性的优化。结果表明，多介质复合防水黏结层在常温和高温条件下均具有最高的剪切强度和拉拔强度；此外，多介质复合防水黏结层具有最高的疲劳寿命。在此基础上，考虑双组分反应性树脂、橡胶沥青和单粒径碎石含量对复合试件剪切强度和拉拔强度的影响，基于响应曲面法对多介质复合防水黏结层的材料组成进行了优化。优化后的材料组成为：双组分反应性树脂洒布量为1.2 kg/m²,橡胶沥青洒布量为1.5 kg/m²,碎石撒布量为7.8 kg/m²。     

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。