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。沥青砂胶可以起到良好的防水作用,也可以起到缓冲隔热作用,防止高温的沥青混凝土对树脂造成热老化现象。浙江钢桥面铺装防水层
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。江苏什么是钢桥面铺装铺筑防撞墙侧面8cm高度以内也需要人工打磨,除去铁锈,涂刷溶剂型粘结剂。
钢桥具有自重轻、强度高、设计简捷、施工效率高、抗震抗风能力强等优点,在大跨径桥梁建设中得到应用。同时,由于钢桥设计施工快捷,在市政跨线桥梁中的应用也越来越多。 钢桥面铺装具有一些与常规道路和混凝土桥不同的特点,比如桥面板在交通轮载作用及风荷载作用下,局部会发生反复弯曲变形;钢材与沥青混凝土材料的弹性模量相差较大;钢板导热系数大,怕水、易锈蚀;铺装维修难度大等,除需具备基本的强度、传递和分散荷载能力外,还需要与钢桥面板有很好的粘结强度、整体性和协同变形能力。因此,要求铺装材料具有良好的抗疲劳开裂性能、良好的抗车辙性能、良好的抗滑性能、优良的防水能力,以及良好的层间结合能力。
随着我国持续加大基础设施建设,桥梁道路的大规模建设也对钢结构材料产生了巨大的市场需求。由于钢材强度和其他物理力学性能优良,承载能力大,结构轻巧,施工便捷,因此钢结构桥梁在我国市政道路工程和高等级道路中越来越多的使用。近年来,我国钢结构桥梁发展迅速,年用钢量从十多万吨提高到目前的超过200万吨,但钢桥所占的比例仍很低。截至2020年底,我国公路桥梁总数为912786座,总计66285534米;其中特大桥6444座,合计11629673米。目前,全国公路90多万座桥梁中钢结构桥梁不足1%,而美国钢结构桥梁占33%,日本钢结构桥梁占41%。而目前我国的产业政策中也积极鼓励桥梁结构采用钢结构,因此可以预见今后我国的钢桥面铺装也迎来发展的机遇和挑战。环氧树脂具有较强的粘结强度,撒布碎石后能够将钢板粗糙化,提高层间的抗剪切能力。
尽管许多国家都对钢桥面铺装材料及结构等进行了多年的研究,但从这些年实际的钢桥面铺装使用情况来看,现有的各种铺装材料或铺装结构仍不完善。目前来看,主要有三类铺装材料被的应用在大跨径钢桥铺装上,分别为:改性沥青SMA,以日本德国为主;浇筑式沥青混凝土,以德国为主;环氧沥青混凝土,以美国和中国为。在工程应用中,改性沥青SMA钢桥面铺装的早期病害严重,并以车辙、开裂、推移等病害为主,相关学者对此现象进行了分析,并认为病害产生的原因包括两方面:一是由于SMA空隙率较大与钢面板的粘结性能较差,二是由于相对于大跨径钢桥面铺装层恶劣的工作环境来说,改性沥青SMA的热稳定及低温抗裂等性能尚有不足;浇筑式沥青混凝土铺装层在我国的应用中也出现了比较严重的车辙等早期病害,研究表明,这与我国夏季炎热的气候条件以及大交通量和超载严重密不可分;环氧沥青混合料较其它沥青混合料有明显优势,但环氧沥青混凝土也存在一些固有的缺陷,例如造价高、对施工技术和施工质量要求严格,容易出现施工质量问题且出现病害后修补较困难。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。浙江钢桥面铺装防水层
钢桥面铺装结构,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。浙江钢桥面铺装防水层
目前我国钢桥面铺装所用的材料主要是国外进口(美国和日本)的环氧沥青及部分国产(以东南大学为)的环氧沥青,这三种沥青的成本普遍较高,美国环氧沥青6~7万元/吨,日本环氧沥青6~8万元/吨,东南大学研制的环氧沥青虽价格稍低,但也要4万元/吨;此外,像产品配方和施工工艺等关键技术外国都申请了保护,但是,我国许多大跨径钢桥都是由本土的施工单位和监理单位来完成的,已经积累了大量的成功经验。因此,若能研发一种低成本高性能的国产环氧沥青材料以替代现有产品用于钢桥面的铺装,对于降低环氧沥青价格、减少钢桥建造成本、打破国外技术垄断具有重大意义,同时也有利于国产环氧沥青的发展与推广,市场前景广阔,社会效益巨大。浙江钢桥面铺装防水层