桥面沥青混凝土铺装技术课件.ppt

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1、桥面沥青混凝土铺装技术,重庆交通大学,重庆鹏方路面工程技术研究院2008.07.30,桥面沥青混凝土铺装技术 重,主要内容,桥面铺装概述水泥混凝土桥面铺装钢桥面铺装浇注式沥青混凝土铺筑技术AMP-100防水粘结材料Eliminator防水粘结体系钢桥面铺装科研案例,重庆交通大学,主要内容桥面铺装概述 重庆,重庆交通大学,一、桥面铺装概述,重庆交通大学一、桥面铺装,重庆交通大学,一、桥面铺装概述,1.1、桥面铺装的作用,为行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台。,保护桥梁结构减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用； 减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。,功能作用,屏蔽作用,重庆交通大

2、学一、桥面铺装,重庆交通大学,1.2、桥面铺装的技术要求,铺装结构具有良好的相容性、协调性，以及足够的整体强度,抗滑安全性,结构要求,功能要求,平整舒适性,低噪性,少尘性,足够的强度（弯拉强度、剪切强度）,材料要求,透水性（上、下层有别）,可接受的变形性能（车辙、平整度）,面层的 构造深度、集料级配、棱角性、耐磨性OGFC、SMA橡胶沥青混凝土沥青层厚度 施工工艺技术水平,与桥梁结构保持良好、持续的界面联结。,耐久性 (强度、抗变形性能、表面抗滑性能、 界面粘结、透水性能),耐磨耗性,层状结构分工协作,一、桥面铺装概述,水稳定性,重庆交通大学1.2、桥面,重庆交通大学,桥梁作为公路建设项目中的

3、主要组成部分，其结构的耐久性及桥面的使用功能也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁结构耐久性。,1.3、桥面铺装的重要性,一、桥面铺装概述,重庆交通大学,重庆交通大学,为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。,一、桥面铺装概述,1.4、桥面铺装结构及各层位的功能,重庆交通大学 为满,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,防水层保护桥面板不受路表水的侵害，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。,1

4、、防水层不只是要与粘接层结合牢固，而且要与铺装层材料相容； 2、不能因为铺装层的高温施工而破坏； 3、在铺装层需要碾压成型时，防水层也不能因为碾压而刺破，也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层（或桥面板）粘接力丧失； 4、防水层（或缓冲层）要有足够的韧性，在桥面板为钢板时，能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。,重庆交通大学桥面铺装结构,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。缓冲层用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶。防水体系由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘接层、缓

5、冲层）和保护层组成，以起到防水隔离作用。,重庆交通大学桥面铺装结构,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,保护层（铺装底层）不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。,重庆交通大学桥面铺装结构,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,磨耗层（铺装面层）直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳

6、性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。,重庆交通大学桥面铺装结构,重庆交通大学,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学二 水泥混凝,重庆交通大学,调查：190座混凝土桥梁桥面铺装收集：铺装病害类型、铺装设计与施工资料 结论: 铺装病害主要表现形式：坑凼松散、车辙推拥、开裂 对桥梁结构的保护作用: 保护作用较差，结构钢筋锈蚀 引起桥面铺装破坏的主要原因： 除桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因外， (1)桥面 铺装结构及材料原因： 厚度不当；材料性能不良；层间粘接差；铺装结构渗水; (2)施工控制的原因： 界面处理不良，施工各环节控制不当.,2.1、病害调查及原因分析,二 水泥混凝土桥桥面铺

7、装,重庆交通大学调查：190,桥面沥青混凝土铺装技术课件,桥面沥青混凝土铺装技术课件,重庆交通大学,2.1、病害调查及原因分析,二 水泥混凝土桥桥面铺装,以往桥面铺装设计施工中的不足： 无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨耗层，铺装一般不设防水层 缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水 桥面铺装厚度的确定带有随意性，没有将铺装结构、基面结构、材料的物理力学性能纳入一个严谨的设计体系中（桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重） 对桥梁结构无针对性 对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施,重庆交通大学2.1、病害,重庆交通大学,2.2、设计流程,

8、二 水泥混凝土桥桥面铺装,沥青桥面铺装设计流程特点防水结构体系各层具有匹配性沥青层与垫层厚度的确定具有系统性材料性能具有对桥梁的针对性,重庆交通大学2.2、设计,重庆交通大学,桥梁所处环境的气候不同，水对桥梁结构的侵蚀和对铺装的破坏也不同，对桥面铺装的防水性能要求也不同。 为此，桥面铺装防水体系应与桥梁设计安全等级及气候环境条件相适应，桥梁安全等级越高，对桥面铺装防水层的要求越高。,2.3、铺装结构防水等级,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学,重庆交通大学,重庆交通大学防水等级环境,重庆交通大学,对特大桥、重要大桥等的桥面铺装应进行专项设计。 1 特大桥、重要大桥宜选择浇注式沥青混凝土、或

9、沥青玛蹄脂、或涂膜等防水层，下面层宜用浇注式沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA)组成防水体系。 2 桥面铺装应检验各结构层间的抗剪强度和抗拔强度。,重庆交通大学 对特大桥,重庆交通大学,适合于特大桥、重要大桥梁铺装结构,2.4、典型铺装结构,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学适合于特大桥,重庆交通大学,高速公路、一级公路的桥面铺装厚度宜为70100mm，二级、三级公路桥面铺装厚度宜为5090mm。表面层厚度不小于30mm。若桥面铺装为单层时，厚度不宜小于50mm。 1 对高速公路、一级公路的大、中、小桥的下面层结构、厚度，为了便于连续施工，可与两端路线的路面结构相同，但应选用防水效果良好、

10、施工方便、质量可靠的防水层。 2 各级公路的大、中、小桥宜用沥青砂、涂膜、热融沥青碎石、稀浆封层、卷材等做防水层，并视具体情况设置专门的底涂层加强联接作用。下面层是防水体系的重要组成部分，可选用密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA )等组成防水体系。应严格控制沥青混合料的现场空隙率。 3 表面层必须用密实性沥青混合料，在多雨潮湿地区、纵坡大于3.5%或设计车速大于50km/h的桥面应铺设粗糙表面层。,重庆交通大学高速公路、一,重庆交通大学,典型铺装结构,重庆交通大学典型铺装结构,重庆交通大学,材料技术要求热拌沥青混凝土空隙率要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂

11、膜防水材料,卷材和涂膜防水材料的高温性能指标,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂膜防水材料,卷材和涂膜防水材料的低温柔度指标,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂膜防水材料,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求沥青玛蹄脂技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求沥青砂技术要求,以空隙率2.5作为沥青砂的防水性能标准，为保证低空隙率沥青砂的热稳性，沥青砂所使用的改性沥青等级应比当地沥青混合料用改性沥青等级提高一级，并满足以下要求如下表。,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求热融沥青技术要求,热融

12、沥青碎石防水层，所用的沥青种类应比相同气候区的沥青层铺装用改性沥青更高一等级。,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,施工工艺图片桥面修补,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片桥面处理,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片桥面喷砂,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清扫,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清扫后,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片防水卷材施工,重庆交通大学施

13、工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,三 钢结构桥梁桥面铺装,重庆交通大学三 钢结构桥,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 钢桥面铺装层的热稳性病害，主要表现为在夏季长时间的高温季节，在车辆荷载特别是超载车的作用下，出现车辙、推移、泛油等病害。,车辙破坏,铺装层泛油,重庆交通大学病害调查及原,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 钢桥面铺

14、装层与钢板之间的粘接出现问题，以及在使用过程中水的浸蚀、行车振动使粘结力衰减导致铺装层与钢板出现脱层，开裂和推移。,钢桥面铺装开裂及推移破坏,重庆交通大学病害调查及原,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 过去采用热融型粘结层时，双层SMA铺装防水性不足，破坏处沥青混合料出现水损害。,坑槽,沥青混合料松散,重庆交通大学病害调查及原,重庆交通大学,病害调查及原因分析,病害原因分析： 粘接及防水有极大的关系； 桥面系刚度不足，铺装易产生开裂（及推移）病害； 施工控制与桥面铺装病害有关； 超载严重易导致铺装产生纵向开裂，且发生时间较早，也较严重。,重庆交通大学病害调查及原,重庆交通大学,钢桥面铺装特性

15、,正交异性钢桥面铺装受力模式独特钢桥面板对防腐要求极高钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣,重庆交通大学钢桥面铺装特,重庆交通大学,正交异性钢桥面板,重庆交通大学正交异性钢桥,重庆交通大学,钢桥面铺装基本性能要求,1优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性。2优良的防锈、防水性能，保护桥面板。3优良的层间结合状态。4优良的抗疲劳开裂性能5优良的抗车辙性能。6对桥面变形有良好的追从性。7优良的抗老化能力。8优良的抗水损害能力。,重庆交通大学钢桥面铺装基,重庆交通大学,典型铺装结构反应性树脂防水层铺装结构,重庆交通大学典型铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构浇注式沥青混凝土防水层铺装结构,重庆交通大学典

16、型铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构沥青类防水层铺装结构,重庆交通大学典型铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构环氧沥青混凝土铺装结构,重庆交通大学典型铺装结构,重庆交通大学,钢桥面铺装国内研究发展,第一阶段:建立钢桥面铺装研究体系，初步掌握桥面铺装的使用条件 。,第二阶段:引进、吸收、消化国外环氧沥青铺装、浇注式沥青砼铺装等技术。,第三阶段:解决重载交通钢桥面铺装技术的难题。,重庆交通大学钢桥面铺装国,重庆交通大学,材料技术要求改性沥青技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求硬质沥青技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求SMA高弹改性沥青技术要求

17、,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求溶剂型沥青橡胶材料技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求橡胶沥青砂胶技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求反应性树脂粘接层材料技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求改性沥青SMA混合料技术要求,重庆交通大学材料技术要求,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清洗,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片缺陷处理,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片边角预涂,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片桥面打砂,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交

18、通大学,施工工艺图片打砂处理前后,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片滚涂底漆,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片喷涂第一层防水,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片喷涂第二层防水,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片滚涂粘结剂,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片流水作业,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料运输车,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺,重庆交通大学施工工

19、艺图片,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺后,重庆交通大学施工工艺图片,重庆交通大学,四 浇注式沥青混凝土铺筑技术,重庆交通大学四 浇注式沥,重庆交通大学,桥面铺装材料,重庆交通大学桥面铺装材料,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,环氧沥青混凝土是在沥青中添加环氧树脂，经固化反应而形成的一种强度高、韧性好的铺面材料 。优点：强度高、刚度大，马氏稳定度45KN疲劳性能好耐久性好缺点：施工控制要求极为严格损坏后难以修复,重庆交通大学环氧沥青混凝,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,配方关键：合适介质材料的选择、固化剂的选择！材料依赖于进口

20、我国进行的研究：同济大学：吕伟民教授东南大学重庆智翔,重庆交通大学环氧沥青混凝,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,国产环氧沥青混凝土性能,国产环氧沥青浇注式混凝土性能,重庆交通大学环氧沥青混凝,重庆交通大学,沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）,沥青玛蹄脂：20%沥青+80%矿粉。橡胶沥青砂胶：沥青玛蹄脂中加有橡胶成分。碎石加强橡胶沥青砂胶：为增加橡胶沥青砂胶的热稳性，适当掺加粒径2.36mm的细集料。沥青玛蹄脂碎石：Stone Matrix Asphalt，SMA，沥青玛蹄脂与具有一定级配特点的碎石所组成的混合料。Matricasphalt：英国称为沥青玛蹄脂，实际上是浇

21、注式沥青混凝土，但有别于通常意义上的Gussasphalt。,重庆交通大学沥青玛蹄脂碎,重庆交通大学,沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）,高温稳定性好疲劳性能较好耐老化、抗水损能力较强抗滑性好,重庆交通大学沥青玛蹄脂碎,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土的概念,浇注式沥青混凝土：沥青混合料拌和后具有一定流动性，采用浇注式方法摊铺，不需要碾压，冷却成型的沥青混凝土。沥青玛蹄脂（Matricasphalt）：施工工艺的差异。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土的组成特点,浇注式沥青混凝土是一种悬浮式（集料无嵌挤作用）结构的沥青混凝土，其混合料组成特点主要是矿粉含量高（2030%）、沥

22、青含量高（710%）。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土的组成特点,加热到 200 C-250C时的沥青富余量,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土的特性,它是无空隙的，无需压实便能达到其终极强度，因而不会出现因压实不足而表现出的缺陷病害。 它不透水，也不吸水，因而对诸如冻融变换、防冻滑的除冰盐溶液及经常潮气作用的影响因素几乎不敏感。 它是一种粘弹性材料，适应结构构件在应力消减情况下的缓冲运动而不会发生损坏以及对冲击及颠簸不敏感。 它有整体性非常好和变形能力强的特点。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土应用概况,德国： 浇注式沥

23、青混凝土最早起源于德国。早在50年代中期，德国汉堡的桥梁就采用了浇注式沥青混凝土，此后在德国得到了广泛的应用。,日本： 七十年代中后期，为解决本国的桥面铺装问题，由多田宏行等进行了系统研究，将浇注式铺装技术引进到日本，并在如日本的本四吊桥、门崎高架桥、大鸣门桥等均采用浇注式沥青混凝土铺装。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土应用概况,英国： 英国在60年代开始使用沥青玛蹄脂混凝土，一直延用至今。它采用了先拌制沥青玛蹄脂（沥青、矿粉及3mm以下细集料）,再掺加粗集料碎石拌制成品混合料的两阶段拌制工艺，其混合料具有良好的流动性，采用浇注式的施工方式，因此通常称作浇注式沥青混凝

24、土。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土应用概况,在我国，香港青马大桥、江苏江阴长江大桥、天津子牙河大桥、上海东海大桥、重庆菜园坝大桥等桥面铺装均采用了浇注式沥青混凝土铺装方案。 其他： 在欧洲其它国家，如丹麦、瑞典和俄罗斯等有着广泛的应用。,山东胜利黄河大桥2003,湖南三汊矶大桥2006,重庆菜园坝长江大桥2007,安庆长江大桥2004,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土胶结料,浇注式沥青混凝土的性能主要依赖于所用胶结料的特性，由于浇注式沥青混合料的空隙率较小，几乎为零，使得其受水、空气、阳光侵蚀的可能性减小，并且浇注式沥青混合料的沥青含量较多，

25、其低温抗裂性能较好，因此，胶结料的选择主要考虑其高温稳定性能。,直接由炼油所得的传统沥青性质有一定的限制，不能满足浇注式的需求，需将沥青用作适当的改性。浇注式沥青混合料的胶结料在路面使用温度内应有较高的粘度，又必须保证混合料在高温施工时有较好的流动性。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土胶结料,在德国的浇注式沥青混合料以前常采用B45和B25沥青作为胶结料，目前主要采用PmB45改性沥青。而日本常采用AH-30#沥青作为基质沥青，掺配一定比例的湖沥青作为胶结料，改性沥青与湖沥青的掺配比例一般为75：25或70：30。,采用改性沥青掺配一定比例的天然硬质沥青可以大大提高浇注

26、式沥青混合料的结合料性能，即使在提高试验温度的情况下，浇注式沥青混凝土也有较好的热稳性； 采用改性沥青与天然沥青进行复合改性硬质沥青的浇注式沥青混凝土具有较好的热稳性、变形性和防水性能，能满足我国钢桥面铺装的使用要求。,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式改性沥青技术要求,重庆交通大学浇注式改性沥,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土级配要求,Gussasphalt10级配范围,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混合料技术要求,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,Sasobit在浇注式沥青混凝土中的作用,在约 85 C 时起粘度开始下降,在约 75 C以下增强劲度 抗车

27、辙,对低温性能没有不利影响,可降低拌和温度约 30 C这对钢桥面铺装来讲很重要，起到保护桥面板防锈涂层的作用减少纵向膨胀。,重庆交通大学Sasobi,重庆交通大学,浇注式沥青混合料试验, 流动性试验 静贯入度及其增量试验 动态贯入度及其增量试验 低温弯曲试验 疲劳试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混合料试验流动性试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混合料试验静贯入度试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混合料试验动态贯入度试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式沥青混合料试验低温弯曲试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通

28、大学,浇注式沥青混合料试验疲劳试验,重庆交通大学浇注式沥青混,重庆交通大学,浇注式混凝土施工混合料运输,重庆交通大学浇注式混凝土,重庆交通大学,浇注式混凝土施工混合料摊铺,重庆交通大学浇注式混凝土,重庆交通大学,浇注式混凝土施工混合料摊铺,浇注式沥青混凝土的施工工艺与传统的热拌沥青混凝土的施工有本质的区别，因此其在施工中也有其特殊的要求：,（2）厚度控制,（3）行车道摊铺,（1）边侧限制,重庆交通大学浇注式混凝土,边 侧 限 制,浇注式沥青混凝土施工,边 侧 限 制浇注式沥青混凝土施工,浇注式沥青混凝土 碎石撒布车,撒布预拌碎石后的 效 果,预拌碎石的撒布,浇注式沥青混凝土撒布预拌碎石后的预拌

29、碎石的撒布,山东东营胜利黄河大桥施工现场,铺筑浇注式沥青层,铺筑浇注式沥青层,山东东营胜利黄河大桥施工现场铺筑浇注式沥青层铺筑浇注式沥青层,浇注式沥青混凝土用于桥面,浇注式沥青混凝土是密闭而不透水的施工不损伤防水层,防水层,AK_01,浇注式沥青混凝土用于桥面浇注式沥青混凝土是密闭而不透水的防水,水随着沥青混凝土表面流动,普通沥青混凝土是渗水的,普通沥青混凝土用于桥面,防水层,AK_03,水随着沥青混凝土表面流动普通沥青混凝土是渗水的普通沥青混凝土,重庆交通大学,五 AMP-100防水粘结体系,重庆交通大学五 AMP,重庆交通大学,防水粘结不良引起的破坏,网裂,推移,波浪与开裂,渗水引起的梁提

30、破坏,重庆交通大学防水粘结不良,重庆交通大学,桥面防水粘结材料的研究,水分和防冻盐是桥面混凝土冻融破坏和主梁钢筋腐蚀的主要原因, 这就促使开始提高和改进公路工程中的混凝土质量, 增厚钢筋混凝土中钢筋的保护层, 甚至要求对桥面板采取其它专门的保护措施。于是, 防水膜(柔性防水材料敷设于桥面板形成不透水层统称为防水膜) 开始广泛应用于桥面铺装。,重庆交通大学桥面防水粘结,重庆交通大学,增强界面之间的粘结防止水分进入桥面板或路面基层提高桥面和路面的使用寿命,防水粘结材料的作用,重庆交通大学增强界面之间,重庆交通大学,优质防水粘结材料必须具备的要素,重庆交通大学优质防水粘结,重庆交通大学,优质防水粘结

31、材料必须具备的要素,JC/T975-2005防水涂料性能标准,重庆交通大学优质防水粘结,重庆交通大学,常用防水粘结材料的种类,卷材类：APP、PVC、CPE,沥青混合料类：砂胶类、稀浆封层、SAMI,涂膜类：AMP-100 、FYT、GS,重庆交通大学常用防水粘结,重庆交通大学,常用涂膜类防水粘结材料,渗透型：封水效果好、粘结能力差,水溶型：粘结力好、施工方便，抗剪、抗刺破能力差,溶剂型：粘结力好、施工方便，抗剪、抗刺破、防水性能差,反应型：粘结力好、防水性能好，成本高、施工工艺复杂,重庆交通大学常用涂膜类防,重庆交通大学,AMP-100二阶反应型防水粘结材料,集合上述材料的优势,重庆交通大学

32、AMP-10,重庆交通大学,AMP-100的作用机理,单组份黑色粘稠液体中含有渗透性材料，可以渗透到水泥混凝土毛细孔5mm-15mm深度，充分与水泥混凝土中碱物质与气体产生固化反应；修复水泥混凝土微缺陷，堵塞渗水孔，起到好的防水效果；与界面防水粘结层形成钉子效应，提高粘结、剪切强度 。, 高渗透固化作用：,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100的作用机理,形成弹性胶质防水粘结层，使防水粘结层本身形成初步的内聚力；有效抵抗防水粘结层的脱层、起皮以及车辆碾破；同时要求防水粘结层不会完全固化反应，否则容易导致与面层沥青混凝土难以粘结。, 一阶反应过程,重庆交通大学AMP-10,重庆交

33、通大学,AMP-100的作用机理,初步固化的防水粘结层在高温（高于100）沥青混凝土的作用下产生微溶化分布，在碾压作用下骨料大颗粒嵌入防水粘结层中，形成均匀分布的剪力键；高温加速反应进行，使面层沥青混凝土与水泥混凝土之间形成良好的防水粘结层，剪切力、粘结力同时达到1.0Mpa以上，甚至达到或接近热拌沥青混凝土内聚力大小。, 二阶反应过程：,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100二阶反应过程示意图,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100技术指标,注：测试的是新鲜水泥混凝土与密级配沥青混凝土之间的粘结、剪切强度。,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-10

34、0与水性沥青基防水涂料性能比较,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100与水性沥青基防水涂料性能比较,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100与水性沥青基防水涂料性能比较,评价桥面防水粘结材料两项最重要指标：,由以上图表不难得出：,抗剪切性能,AMP-100均高于水性沥青基防水涂料,AMP-100综合性能优于水性沥青基类防水涂料,粘结性能,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100施工,AMP-100施工过程,基面处理,产品施工（人工施工）,产品施工（机械喷涂）,水泥混凝土或其它基面要求强度达到设计标号，表面不得有松散浮浆、掉皮、空鼓和严重开裂现象，对于

35、油污要用溶剂清除，表层要干燥、干净。,本品为单组粘稠的黑色液体，施工前，将其倒入适当大小的容器中，轻微搅拌3-5min，由操作人员用滚筒将其均匀地涂布于水泥混凝土或其它处置基面上。对于油污要用溶剂清除，表层要干燥、干净。,由操作人员手持喷枪，均匀地涂布。涂布完要清洗管道，注意使用大桶时必须防止空气倾入。,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100施工人工滚涂,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100施工机械喷涂,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,AMP-100工程案例,重庆交通大学AMP-10,重庆交通大学,六 Eliminator防水粘结体系,重庆交通大学六

36、Elim,重庆交通大学,防水粘结材料,重庆交通大学防水粘结材料,重庆交通大学,Eliminator防水粘结层,Eliminator防水粘结层采用甲基丙烯酸类树脂及系列材料作为防水粘结层材料，包括Zed S94底涂层、Eliminator防水层（两层）和Tack Coat No.2胶粘剂。,重庆交通大学Elimin,重庆交通大学,Eliminator 防水组成,Zed S94底涂层,钢板,浇注式沥青混凝土,Tack Coat No.2胶粘剂,第2层甲基丙烯酸类树脂,第1层甲基丙烯酸类树脂,重庆交通大学Elimin,重庆交通大学,Eliminator相关各层的技术参数,重庆交通大学Elimin,重

37、庆交通大学,防水粘结层拉拔试验图片,重庆交通大学防水粘结层拉,重庆交通大学,防水粘结材料破坏强度及破坏面特征,重庆交通大学防水粘结材料,重庆交通大学,防水粘结材料破坏强度,常温条件下，拉拔强度的大小顺序：EliminatorEADERGS ；高温条件下，拉拔强度的大小顺序： EliminatorDEREAGS ；两种温度条件下，Eliminator的优势较明显。,重庆交通大学防水粘结材料,重庆交通大学,Eliminator防水体系,Eliminator防水体系由防水粘结层（Zed S94底涂层、两层Eliminator防水层和Tack Coat No.2胶粘剂）+浇注式沥青混凝土（GA)组成。

38、,重庆交通大学Elimin,重庆交通大学,防水体系拉拔粘结强度试验图片,重庆交通大学防水体系拉拔,重庆交通大学,防水体系拉拔粘结强度,重庆交通大学防水体系拉拔,重庆交通大学,防水体系拉拔粘结强度,低温条件下，Eliminator 防水体系0的粘结强度超过了3.0Mpa；高温条件下的粘结强度均不高，从结合面破坏情况看，估计与材料有关。,重庆交通大学防水体系拉拔,重庆交通大学,防水体系剪切强度试验图片,重庆交通大学防水体系剪切,重庆交通大学,防水体系剪切强度,重庆交通大学防水体系剪切,重庆交通大学,防水体系剪切强度,常温条件下，抗剪强度的大小顺序：GSEliminator EA DER；高温条件下

39、，抗剪强度的大小顺序： Eliminator GS DER EA；两种温度条件下，Eliminator防水体系和GS防水粘结层表现出优异的界面抗剪强度。,重庆交通大学防水体系剪切,重庆交通大学,Eliminator防水粘结材料在中国的应用,香港青马大桥广东虎门大桥（修复）江苏312国道钢桥面重庆菜园坝长江大桥港深西部通道深圳湾大桥,重庆交通大学Elimin,重庆交通大学,七 钢桥面铺装科研案例,重庆交通大学七 钢桥面铺,重庆交通大学,江阴大桥钢桥面铺装概况,1999年竣工通车，采用英国Masticasphalt技术，通车不久即出现大量病害；2003年，采用多种方案完成钢桥面铺装大修工程，病害现

40、象依然严重；2004年，采用改性浇注式沥青混凝土铺筑试验路，至今使用效果良好。,重庆交通大学江阴大桥钢桥,重庆交通大学,江阴大桥钢桥面铺装病害,重庆交通大学江阴大桥钢桥,重庆交通大学,江阴大桥钢桥面铺装病害,重庆交通大学江阴大桥钢桥,重庆交通大学,改性浇注式沥青砼在江阴大桥中的应用,目前使用状况良好，仅有轻微裂缝,重庆交通大学改性浇注式沥,重庆交通大学,江阴大桥钢桥面铺装病害分析,江阴大桥钢桥面铺装为什么会出现如此多的早期病害？,桥面系刚度不足恶劣的使用条件超载！极端高温！铺装材料的性能及其与钢桥面板的适应性,江阴大桥等钢桥面铺装技术研究任重而道远！,重庆交通大学江阴大桥钢桥,重庆交通大学,改

41、性浇注式沥青砼,钢桥面铺装材料浇注式沥青混凝土（Gussasphalt）防水性能好、抗裂性好、耐久性好热稳性需要通过掺加聚合物、纤维等措施得到保证 改性浇注式沥青混凝土在江阴长江大桥等钢桥面铺装中得到实践检验铺装病害易于修复 改性浇注式沥青混凝土成为最有可能解决重载交通钢桥面铺装问题的铺装材料之一,重庆交通大学改性浇注式沥,重庆交通大学,项目研究的目的及目标,目的：解决我国重载交通钢桥面铺装耐久性及铺装维修养护技术问题目标：五年内基本不产生破坏、八年内不翻修,重庆交通大学项目研究的目,重庆交通大学,主要研究内容,（1）界面粘接材料选择及工艺研究 通过高强度、高韧性防水粘接材料的选择，解决铺装与

42、钢板的有效粘接和持久粘接问题。（2）改性浇注式沥青混凝土材料开发及性能研究 通过改性沥青材料的开发研究，拌制出性能更加优良的浇注式沥青混合料，在浇注式沥青混凝土的施工条件下，寻求铺装层热稳性和抗裂性的相互平衡。（3）适宜浇注式沥青混凝土铺装结构组合及模拟疲劳性能研究 不同组合结构铺装疲劳性能研究，可以综合检验铺装层耐疲劳性能、层间粘接抵抗反复弯曲所产生剪应力的能力，找出铺装结构组合中最薄弱环节。同时可以预估铺装疲劳寿命。（4）桥面铺装隔热技术开发研究 夏季高温是路面产生车辙的主要原因之一，采取一定措施降低桥面铺装层的温度，能够有效地提高其抗车辙能力。,重庆交通大学主要研究内容,重庆交通大学,高

43、强度、高韧性粘接材料的选择 粘接材料性能试验：拉拔、剪切、弯曲 铺装结构疲劳试验检验 与钢板结合力（25）：3.0MPa6.0MPa 变形能力（断裂时延伸率）：50200%界面处理及粘接材料施工工艺研究 粘接材料施工中的温度、喷洒或涂布工艺、厚度控制、温度和时间的关系,界面粘接材料选择及工艺研究,重庆交通大学高强度、高韧,重庆交通大学,高弹性、耐高温改性沥青的开发 浇注式沥青砼配合比设计 配合比设计方法研究 浇注式沥青混合料性能影响因素研究 60动态贯入度2.5mm，贯入度增量0.3mm 满足施工流动性要求（刘埃尔流动性20s）高弹性（反应型、纤维）改性浇注式砼尝试研究工艺及配套设备研究,改性

44、浇注式沥青混凝土材料开发及性能研究,重庆交通大学高弹性、耐高,重庆交通大学,采用多孔隙轻质骨料进行浇注式沥青混凝土配合比设计 轻质骨料力学强度？隔热效果？在铺装层表面撒布浅色耐磨耗碎石 力学强度？合适的无色粘接材料？在铺装层表面喷涂隔热材料 视觉效果？耐久性？,桥面铺装隔热技术开发研究,重庆交通大学采用多孔隙轻,重庆交通大学,沥青混凝土耐疲劳性能比较研究 选择约5种混合料（改性浇注式沥青混凝土、SMA、高弹改性沥青混凝土、环氧沥青混凝土和反应型树脂混凝土等）进行等应力水平或等应变水平疲劳试验不同组合结构铺装疲劳性能研究 双层改性浇注式沥青混凝土铺装组合 改性浇注式沥青混凝土+反应型树脂混凝土铺

45、装组合 改性浇注式沥青混凝土+高弹性改性沥青混凝土铺装组合 双层环氧沥青混凝土铺装组合 力争实现改性浇注式沥青混凝土组合方案的疲劳寿命在现有环氧改性沥青混凝土方案的基础上提高15倍,浇注式沥青砼铺装结构组合及疲劳性能研究,重庆交通大学沥青混凝土耐,重庆交通大学,双层改性浇注式沥青砼铺装组合,重庆交通大学双层改性浇注,重庆交通大学,改性浇注式沥青砼+反应型树脂砼铺装组合,重庆交通大学改性浇注式沥,重庆交通大学,改性浇注式沥青砼+高弹性改性沥青砼铺装组合,重庆交通大学改性浇注式沥,重庆交通大学,现阶段取得的主要研究成果,（1）改性沥青浇注式混凝土材料 高低温性能优良，疲劳性能与环氧沥青混凝土相当。（2）胶粉改性沥青混凝土材料 高低温性能优良，正在研究提高疲劳性能的技术措施。（3）反应型树脂混凝土材料 三组分反应型材料，常温下施工，24小时固化完全。（4）隔热技术 铺装层表面撒布浅色碎石可以降低温度5，高强度隔热涂料可以降低15 。,重庆交通大学现阶段取得的,谢 谢！,重庆交通大学,谢 谢！ 重庆交通大学,