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。     

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。     

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。     

基于摩擦力修正的钢桥面刚性铺装环氧树脂黏结层抗剪性能研究

为了研究钢桥面刚性铺装环氧树脂黏结层抗剪性能,通过多角度斜剪试验测试不同工况下的层间抗剪强度。基于摩擦力修正对试验数据进行处理,分析受剪角度、温度对环氧树脂黏结层抗剪强度,以及正应力与剪应力之间的数值关系。结果表明:由于摩擦力的存在,试验得到的名义抗剪强度大于实际抗剪强度,需要考虑基于摩擦力进行修正;考虑摩擦力修正后的环氧树脂黏结层正应力与剪应力在所有试验温度下均存在良好的线性关系,符合摩尔-库仑理论;环氧树脂黏结层抗剪强度随温度升高降幅明显,随受剪角度增大则降幅较小;在剪切角度变大的过程中,摩擦系数充当了阻碍抗剪强度降低的作用,摩擦系数如果过大,将导致计算出的名义抗剪强度偏高,错误评价黏结材料抗剪性能,因此在试验中应尽可能消除摩擦力的影响。     

路面纤维沥青应力吸收中间层试验研究

为了确定新型路面应力吸收层-纤维沥青应力吸收中间层(FR-SAMI)各材料的最佳用量,采用正交试验法进行试验设计,通过室内剪切试验得到的剪切强度和拉拔试验得到的粘结强度两个性能指标,来评价新旧路面界面间的粘结强度性能,并确定了FR-SAMI各材料最佳用量:纤维为120g/m2,纤维长度为6～8cm,乳化沥青为1.2kg/m2。     

环氧沥青防水黏结层在钢桥面浇注式沥青混合料铺装中的适用性研究

为研究钢桥面铺装中环氧沥青黏结层与浇注式沥青混合料铺装层配合使用时的黏结性能,采用拉拔试验研究了粉胶比、高温老化对环氧沥青黏结层黏结强度的影响,以及浸水、黏结层洒布量、黏结层与铺装层施工间隔时间对复合梁黏结强度的影响.试验结果显示,环氧沥青黏结层抗高温老化性能优良,加入矿粉会降低其黏结性能,复合结构的黏结层洒布量不宜低于0.6 L/m2,施工间隔时间不宜大于48 h.     

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.     

水性环氧树脂乳化沥青黏层材料的层间性能

针对沥青路面或桥面铺装层间剪应力破坏的问题,以水性环氧树脂改性乳化沥青为黏层材料,依据剪切试验和拉拔试验,通过变化环氧树脂掺量、试验温度和层间接触纹理,分析不同因素对黏层材料抗剪切性能和抗拉拔性能的影响。结果表明:随着环氧树脂掺量的增加,黏层材料力学性能得到改善;温度对其性能有显著影响;层间接触纹理对其抗剪强度影响较大,但对抗拉强度几乎无影响;水性环氧树脂乳化沥青综合使用性能良好,是一种理想的层间黏层材料。     

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。     

新型组合桥面磨耗层修复界面试验研究

为研究新型组合桥面沥青磨耗层重铺后修复界面性能,采用斜剪试验和附着力拉拔试验,对修复前后UHPC-沥青磨耗层界面状况进行分析,通过对比力学性能指标,探讨修复前后界面性能的差异;测试不同粘接剂用量对修复界面力学性能的影响,获得修复界面最佳粘接剂用量。试验结果表明:高温环境对UHPC-沥青磨耗层界面性能有显著影响;采用0.7 kg/m~2用量时,修复界面试件较新界面试件的剪切强度、附着力拉拔强度在常温下分别下降1.3%和2.5%,高温下分别下降10.2%和7.6%,表明常温层间力学性能修复前后基本一致,而高温层间性能有一定幅度的下降,在实际修复工程中推荐采用0.7kg/m~2粘接剂用量。     

薄层罩面层间黏结材料性能评价

随着道路交通事业的发展,对一些表面功能衰减的道路进行养护成为一种趋势。薄层罩面即是一种合理有效的养护方案。为改善薄层罩面层间黏结性能,进一步提高薄层罩面的养护寿命,对四种不同的层间黏结材料进行研究试验。具体包括SBS改性沥青,ESSO70#基质沥青,橡胶沥青,TB改性沥青。试验方法采用自主提出的材料黏结强度简易检测方法,即杠杆拉拔法。通过四种不同黏结材料不同洒布量下的拉拔力,黏结强度,评价其作为层间材料的黏结性能。试验结果表明,4种材料均能满足较为苛刻的黏结强度要求值不小于0.48 MPa。其中黏结性能较好的材料为SBS改性沥青,最佳推荐洒布用量为0.6 kg/m2。     

低温下坑槽修补界面黏结液的选择及黏结性能对比分析

为提高沥青路面坑槽修补新旧路面黏结力的耐久性.该文对乳化沥青、轻质沥青、水性环氧乳化沥青、基于氰基丙烯酸乙酯类的水性界面黏结液A和油性界面黏结液B共5种界面黏结液进行低温工作性能研究.并对5种界面黏结液在不同掺量、温度和湿度试验条件下进行层间剪切试验和拉拔试验,对比不同试验条件的抗拉强度和抗剪强度,确定低温黏结性能最好的界面黏结液类型和用量.结果 显示:在低温环境下,界面黏结液B具有较好的施工性能,且其抗剪强度和抗拉强度都远大于其他4种界面黏结液,最佳用量为0.3～0.4 kg/m2.     

钢桥面铺装体系材料选型与设计

结合铺装材料的配合比设计和性能试验，研究分析了典型铺装材料的高温稳定性能、抗疲劳开裂性能和黏结层应用性能。结果表明：环氧沥青混合料EA表现出较好的抗车辙特性，其60℃最终车辙深度为沥青玛蹄脂碎石混合料SMA的30%左右，70℃最终车辙深度仅为SMA的25%左右；对于SMA，在铺装设计时需要考虑一个临界应变水平，并在结构设计时宜控制其实际应变水平低于该临界值；存在最佳黏结材料用量使层间黏结强度达到最大，且拉拔试验和斜剪试验得到的最佳用量一致，2种试验结果具有一致性。     

复合改性沥青桥面防水涂膜的性能研究

采用湖沥青(TLA)与SBS改性沥青制作复合改性沥青,用于桥面防水涂膜。通过剪切试验、拉拔试验与透水性试验研究了复合改性沥青防水涂膜的性能。结果表明:复合改性沥青的常温(20℃)抗剪强度随材料用量的增加呈抛物线规律变化,其最佳用量为1.2kg/m2;随着TLA掺配比例的增加,复合改性沥青的常温抗剪强度先增大而后减小,高温(50℃)抗剪强度逐渐增大。综合考虑常温与高温抗剪性能,确定TLA的最佳掺配比例为20%;与SBS改性沥青相比,复合改性沥青的常温拉拔强度略小,但高温拉拔强度明显增大;复合改性沥青与SBS改性沥青均满足不透水性要求。因此,复合改性沥青用于桥面防水涂膜性能优良,可优先选用。     

环氧树脂改性乳化沥青应力吸收层应用的试验与分析

环氧树脂改性乳化沥青具有热固性特点,固化后胶体弹性高,粘结强度明显优于一般的改性沥青。通过剪切性能和拉拔性能试验,比较分析4组不同B组分含量、不同洒布量条件下的环氧树脂改性乳化沥青与水泥混凝土板的层间粘结效果,提出了环氧树脂改性乳化沥青洒布量与抗剪强度的相关关系,以及不同B组分含量环氧树脂改性乳化沥青的最佳洒布量为1.70～1.80kg/m~2;同时,结合环氧树脂改性乳化沥青强度形成特点,提出了与之相适应的应力吸收层施工工艺要求。     

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。     

隧道路面单层沥青层铺装层间高强高渗防水黏结材料的制备与性能

隧道路面采用单层沥青层铺装对层间防水黏结层的层间剪应力和层间拉应力提出了更高的技术要求，现有防水黏结材料无法达到该技术指标。基于相似相容原理设计了15种不同配比的防水黏结材料，通过对他们的耐热性、低温柔性、黏结强度及防水性能进行测试与综合评价，选取了其中一种配方作为该研究的高强高渗透防水材料即FJH-1,进而通过对比试验系统研究其对水泥混凝土基层的渗透性、抗冻融能力和路用性能。结果表明：采用FJH-1作为层间防水黏结层的铺装组合结构不仅具有优良的抗剪强度和拉拔强度，能够满足隧道单层沥青层铺装对于层间剪应力和拉应力的技术要求，受温度和冻融的影响相对较小，而且具有对水泥混凝土的优良渗透性，可望实现隧道单层沥青层铺装技术的推广应用。     

江阴大桥钢桥面柔性防水粘结层特性分析

沥青铺装与钢桥面板间的脱层破坏是钢桥面铺装层较常见的一种病害破坏类型,而防水粘结层的层间特性是病害的主导因素,因此,对防水粘结层的层间特性进行分析尤为重要。结合江阴大桥钢桥面铺装研究课题,采用理论力学方法对不同温度和荷载条件下的层间剪切性能进行了分析;然后通过室内拉拔试验与剪切试验,得出防水粘结层的拉拔强度随温度变化的回归方程与不同温度条件下的剪切强度,通过对比研究得出结论认为:江阴大桥钢桥面铺装发生整体性剪切破坏的可能性较小,所用防水粘结层材料可以承担铺装在多种不利条件下的抗剪响应。     

城市道路生态型薄层层间黏结设计与研究

随着城市交通道路的发展，预防性养护得到很大的重视，其中薄层是一种高效且具有性价比的方式。针对当前热拌薄层污染严重，且施工性能较差等问题，基于冷拌冷铺技术的生态型薄层的方式开始进入研究者的视野。由于沥青未经过高温，生态薄层的黏结性能是重点。为改善生态型薄层罩面层间黏结性能，进一步提高薄层罩面的养护寿命，对3种不同的层间黏结材料进行研究试验，具体包括70号基质沥青、SBS改性沥青和水性环氧乳化沥青。试验方法采用MTS拉拔试验，通过3种不同黏结材料不同洒布量下的拉拔力、黏结强度，评价其作为层间材料的黏结性能。试验结果表明，除了0.6 kg/m²及以下洒布量的基质沥青之外，其他方案均能够满足较为苛刻的黏结强度值不小于1 MPa的要求，整体黏结性能较好的材料为水性环氧乳化沥青，洒布用量取0.6kg/m²和0.8 kg/m²时，水性环氧乳化沥青黏层材料和SBS改性沥青黏层材料的层间拉拔强度可达最佳又能保证性价比优秀。     

钢桥面环氧沥青铺装环氧富锌漆防腐功能研究

虎门二桥钢桥面铺装体系采用“钢板+环氧富锌漆防腐层+环氧树脂防水粘结层+环氧沥青铺装下层+环氧树脂粘层+环氧沥青铺装上层”结构。为了研究环氧富锌漆在该铺装体系中的适用性和必要性,设计制作“钢板+环氧富锌漆防腐层+环氧树脂粘结层+热拌环氧沥青铺装层”复合试件,模拟高温施工、长期浸水、高温加载、盐雾侵蚀等外部条件作用,对各试件进行拉拔试验,分析环氧富锌漆防腐层的耐高温性能、水稳定性能及耐久性能。结果表明:环氧富锌漆具有良好的层间粘结性能、耐高温和水稳定性能;环氧富锌漆对钢桥面板铺装体系的整体粘结强度影响很小,但可有效提高钢桥面板服役期间的防腐性能。虎门二桥钢桥面铺装结构体系中采用环氧富锌漆作为防腐层具有良好的适用性和必要性。