将环氧树脂掺入沥青中,与集料、填料拌和,经过固化即得到环氧沥青混凝土,它具有以下优点:强度高,韧性好;好的高温稳定性和低温抗裂性;抗疲劳、抗化学物质侵蚀能力强。 对环氧沥青混凝土的研究始于20世纪50年代,壳牌公司将环氧树脂作为改性剂掺入到石油沥青中,较终得开发了名为ShellEpoxyAsphalt的环氧沥青材料。SanMateo-Hayward大桥位于美国,是世界上采用环氧沥青混凝土铺装的大跨径钢桥,在1967年进行铺装后,其铺装层保持了良好的使用效果。自此之后,美国的大跨径钢桥多采用环氧沥青混凝土铺装材料。桥面沥青混凝土铺装与常规的沥青路面铺装在所面临的环境条件和荷载特点上都有较大的区别。山西大跨径钢桥面铺装机械设备
在日本,本洲至四国联络桥的下津井濑户大桥、南备赞濑户大桥、北备赞濑户桥以及呜门大桥等都是悬索桥钢梁正交异性钢桥面板。钢桥面铺装采用下层浇筑式沥青混凝土+面层橡胶沥青混凝土。由于浇筑式沥青混凝土空隙率很小,具有良好的水密性,因而未设防水层,在钢板喷砂除锈后撒布两层O.2 L/m 的溶剂型橡胶沥青粘结剂。 在香港,清马大桥钢桥面铺装采用的是英国式的沥青玛蹄脂混合料,总厚度4 cm。其中有3 cm甲基丙烯反应树脂防水层,其下为钢板喷砂除锈(Sa3.0级,粗糙度75~100 u m)热喷锌15O um厚为防水层。内蒙古生产钢桥面铺装施工管理防水膜能够有效阻止水分下渗,同时可以避免冬季桥面撒盐融化后氯离子对桥面板的侵蚀。
推移拥包是钢桥面铺装破坏的一种常见的形式,如图 4所示。推移破坏会在钢桥面铺装表面形成波浪变形,当推移蠕变量累积到一定程度时,铺装会形成波浪形状的裂缝,雨水会随着裂缝进入腐蚀钢桥面板,且进一步削弱铺装与钢板之间的粘结力,导致铺装层产生进一步破坏。许多对钢桥面铺装不做深入研究的人见到此图的现象后,将其简单的归咎为沥青混合料高温稳定性不足导致的流变,并以此为证据,将钢桥面铺装的研究重点引向沥青混合料高温品性的探究。殊不知这种现象在大多数情况下往往提示“界面失稳,剪切滑移已经发生”。改性沥青混合料 SMA 在高温条件下对钢板的粘结力只有 0.2MPa 左右,不能满足界面抗剪要求,在车轮荷载作用下,SMA 将丧失桥面板对其水平约束作用,在车轮不断累积的推剪作用下,SMA 在光滑的钢板上不断滑移,滑动段前端将挤压产生拥抱,尾部会出现较宽得裂缝。
重庆交通科研设计院曹雪娟认为介质和固化剂是环氧沥青体系中的两种关键材料,以改性芳香胺为固化剂、非离子型相容剂为介质研制了一种环氧沥青,并对环氧沥青的相容性、力学强度和高低温性能进行了研究,其中,混合料的抗弯拉强度10.6MPa,较大弯拉应变2.45×10-3,弯曲劲度模量4650MPa。武汉理工大学赵满喜通过试验研究了SBS改性剂对环氧沥青体系粘度、相容性和力学性能的影响,结果表明,SBS的加入能够提升环氧树脂和沥青的相容性,增强环氧沥青的拉伸性能、储能模量和软化温度,降低其玻璃化转变温度,改善了环氧沥青的高温稳定性和低温韧性。沥青铺装层受到行车荷载和气候环境因素的综合、重复作用,易于过早发生损坏和破坏。
德国是钢桥面铺装研究较早的国家,其桥面铺装技术标准经过3O余年的发展,1992年制定了较系统的钢桥面铺装标准。随着交通荷载及新材料发展,近年德国钢桥面铺装技术也在不断完善,尤其是随着轴载、交通量增加,德国桥面铺装出现了一些病害,相关部门开始着手研究进一步的解决措施。目前德国钢桥面铺装下层用浇筑式沥青混凝土+面层SMA沥青混凝土,铺装厚度为7~9 cm。德国是浇筑式沥青混凝土的创造者,因此它的浇筑式种类较多,有采用湖沥青的,也有采用聚合物沥青的。德国对防水体系的完善也非常重视,其防水层类型有:两层反应性树脂防水层再加一层沥青类粘结剂;一层反应性树脂防水层再加一层改性沥青粘结剂:沥青类防水层;反应性树脂防水层上撒小碎石,再在其上撒布改性沥青,形成缓冲层。国内外关于大跨径钢桥面铺装基本形成了“五种铺装材料,三类铺装结构”的格局。内蒙古钢桥面铺装材料
下部防水结构层通常采用技术较成熟的环氧树脂防水层。山西大跨径钢桥面铺装机械设备
钢桥面铺装结构是桥梁行车系的重要组成之一,其主要功能是传递车辆荷载,防止外部恶劣环境对桥面板的侵蚀,延长桥面板使用寿命,同时,桥面上行车的安全和舒适性、桥梁的经济和耐久性都与铺装层的质量密切相关。相比于普通的道路铺装,钢桥面铺装要复杂的多,沥青混合料直接在正交异性钢桥面板上进行铺装,铺装层并不具备半刚性基层那样稳定的支撑,“基础”相对薄弱,在车轮荷载和外界环境的耦合作用下,钢桥面板由于柔度较大导致自身的变形、位移和振动幅度较大,会对铺装层的工作状态产生不利影响,基于此,桥面铺装层必需要具有足够的强度、刚度、抗冲击、耐磨等力学性能,同时也要求铺装材料具有强度高、柔韧性好及耐久性优良等特性。山西大跨径钢桥面铺装机械设备