我国环氧沥青的研究较早主要应用于防腐涂装行业,将煤焦油沥青和环氧树脂、固化剂及其他辅剂共混后制成环氧沥青涂料涂覆于管道、钢桥、屋顶、码头水泥混凝土构件等表面防腐。环氧沥青涂料的防腐性能优越,能抵抗微生物的侵蚀,耐久性也较好。有关这方面的产品和也较多。国内对环氧沥青在钢桥面铺装及道路行业的研究起步较晚,较初与环氧沥青相关的也是环氧煤焦油沥青,主要应用于路面裂缝的修补。上海市市政工程管理处和同济大学在1992年至1995年期间研究了环氧沥青混凝土的配制原理、配制方法、热拌、冷拌环氧沥青混凝土的物理力学性质,对环氧沥青混凝土的物理力学性能进行了综合评价,提出了热拌、冷拌环氧沥青混凝土的设计和施工指南,并在上海龙吴路摊铺了一段200m2的试验路。由于经费原因,这项研究没有延续下去。而其研究成果又因为环氧沥青材料本身较高的成本,也没在国内得到实际工程应用。钢桥面铺装不同于常规道路,水进入层间后无法通过下渗散失,积聚在层间的水在振动、温度作用下向四周扩散。上海技术钢桥面铺装评价指标
重庆交通大学李青通过在环氧沥青中掺加SBS、液体古马隆树脂等制备了增韧环氧沥青,并对该环氧沥青的流变特性、容留时间、路用性能进行了的研究,基于粘时曲线分析得到环氧沥青的的容留时间为30min,混合料的60℃动稳定度为10778次/mm;-10℃小梁较大弯拉应变为2.35×10-3、抗弯拉强度为12.67MPa;冻融劈裂强度比89.4%、96h浸水马歇尔残留稳定度为98.0%,表明该混合料具有优异的高低温性能和水稳定性。较后使用该增韧环氧沥青修补了云南某高速公路上的桥梁伸缩缝,工程应用效果良好。新疆生产钢桥面铺装诚信合作施工时需要加热到240℃熔化,然后涂刷在粘结层表面,形成一层1mm左右厚的防水膜。
60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑"浇筑式沥青混凝土"路面。这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时该国家的汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。我国***使用改性沥青是1994年首都机场高速公路,使用了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混,用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好,而SBS对改善低温稳定性较好,96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS,另外还掺入0.4%石棉纤维,使用改性剂以后,针入度比原来沥青减少了一个等级,软化点大 为升高,粘度增加了7倍。
20世纪90年代,日本对环氧沥青的认识进入到较为成熟的阶段,环氧沥青在日本的应用日渐深入,日本主要将环氧沥青应用于路面磨耗层及多孔性沥青混合料。但是,日本环氧沥青的研究和应用也不是非常顺利,早在上世纪70年代,日本就对环氧沥青混合料进行了研究,日本北海道大学土木工学科的间山正一、营原照雄就对环氧沥青混合料的配制、模量、应力松弛性能、破坏性能等进行了研究。1961年《沥青铺装要览》将浇注式沥青混合料纳入其中并公布与钢桥面铺装有关的技术规范及准则。该规范指出,正交异性钢桥面板因横向与纵向加劲梁存在,各部分的刚度不同,因而容易产生局部的挠曲变形;钢桥面铺装中所存在的水损害对钢板的腐蚀较大;钢桥面铺装的施工范围较小,难以保证正常施工。因此,规定钢桥面铺装在浇注式沥青混凝土、改性乳化橡胶沥青薄层、橡胶沥青混凝土之中比选。浇注式沥青混凝土的变形能力**增加,但用于南方地区的钢桥面铺装中则产生了较严重的热稳性问题。
浇注式沥青混合料是自然成型无须碾压的沥青混合料,因此摊铺时使用浇注式摊铺机。对运至现场的浇注式沥青混合料进行刘埃尔流动度试验,符合设计要求后,方可进行摊铺。 摊铺前,对基面彻底清洗和干燥,确保GMA不形成气泡。尽量采用“上坡式”方法,即较先铺设较低车道的路面。 摊铺温度在180℃到230℃之间,摊铺速度1.5m/min,人工铺装非交通区域和应急通道。全程监控沥青混合料温度,要求混合料温度不过热,保证混合料均匀摊铺。运输卡车应连续卸料,不应中断15min以上。如果因意外情况终止15min 以上,则应降低GMA的温度,且重新开始铺装后要重新对沥青混合料取样,以确定是否出现了过度硬化。 从试验研究、论证决策到施工实施,我国逐步形成了一系列关于钢桥面浇注式沥青混凝土铺装的标准化文件,积累了大量经验,可为类似工程建设提供借鉴。桥面铺装在反复车辆荷载作用下作用下,极易出现开裂病害。广东生产钢桥面铺装设计标准
正交异性钢桥面的桥面铺装问题一直是大跨径钢桥建设的关键技术之一。上海技术钢桥面铺装评价指标
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。上海技术钢桥面铺装评价指标