水泥混凝土桥面水泥基防水黏结层材料性能评价

为了使水泥混凝土桥面水泥基防水黏结层兼具优异的防水性能和黏结性能,开发了一种新型水泥基防水黏结层材料,选用3种传统沥青基材料(SBS改性沥青、橡胶沥青、水性环氧树脂改性乳化沥青)与其进行性能对比.通过剪切试验确定了水泥混凝土桥面板的最佳处理方式以及水泥基防水黏结层材料的最佳凝结时间.利用斜剪和拉拔试验分别评价了不同温度、浸水和冻融循环等因素对水泥基和沥青基防水黏结层材料强度的影响规律.试验结果表明:水泥混凝土桥面板宜采用拉毛处理,水泥基防水黏结层材料的最佳凝结时间为0. 5 h;随着温度的升高,水泥基和沥青基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度均呈线性下降,但水泥基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度下降幅度明显低于3种沥青基材料,在70℃高温条件下,3种沥青基材料的剪切和拉拔强度接近0 MPa,而水泥基材料的剪切和拉拔强度仍能分别达1. 37、0. 36 MPa,说明水泥基防水黏结层材料的耐高温性能优异;浸水和冻融循环对水泥基防水黏结层材料的剪切和拉拔强度的影响远小于其对沥青基材料的影响,这主要得益于水泥基防水黏结材料在有水条件下持续的水化反应.     

钢桥桥面铺装构建环氧沥青混凝土的研究

结合钢桥桥面铺装容易产生病害的问题,分析钢桥桥面铺装产生病害的原因.根据铺装层和钢板以及铺装上下层间的黏结作用提出满足黏结层要求的环氧沥青;根据铺装材料自身具有足够的强度与韧性提出环氧沥青混凝土加铺层,认为环氧沥青混凝土加铺层施工温度控制与时间控制极为重要. 更多还原     

水泥-乳化沥青混凝土在桥面铺装结构中的力学行为

为了减少桥面铺装在运营中的各类病害,将水泥-乳化沥青混凝土应用于桥面铺装的下层,并取代防水粘结层,对其适用性进行了研究.采用有限元力学分析方法,通过变换结构层的厚度来模拟该桥面结构层的力学行为.结果表明:当增大水泥-乳化沥青结构层的厚度时,各层之间的剪应力均减小,与桥面板之间的剪应力减小幅度较为明显,该层本身所承受的压应力也随之减小,当该层的厚度增加到3 cm以上时,上下层之间的剪应力下降幅度开始减缓.通过对新型桥面铺装结构力学行为特点进行研究,表明该材料适用于中、小型混凝土桥.     

环氧树脂黏结材料与钢桥面相互作用研究

通过对目前钢桥面铺装层与钢板之间存在的问题进行分析,可知黏结层失效或脱层是钢桥面沥青混合料铺装的主要破坏类型之一,也是钢桥面铺装特有的一种破坏类型．笔者研究了黏结材料上的选取、工作温度的选定以及各温度状态下材料的性能测试,得出了材料抗剪、抗拉强度数值,对比后发现传统黏结材料已经不能满足现代工况要求,新型配比的高性能环氧树脂黏结材料需要深入研究．     

基于斜剪试验的水泥砼桥面沥青铺装层抗剪切性能研究

针对桥面铺装层层间抗剪强度和粘结强度不足而出现推移、松散和拥包等病害,结合甘肃地区气候及环境特征,采用自行改装设计的斜剪仪,研究了剪切角度为15°、30°和40°时不同粘层油种类、不同粘层油用量、不同温度和不同剪切速率对沥青混凝土桥面铺装组合结构层抗剪切性能的影响,并对比分析了不同剪切角度和不同级配类型沥青混凝土铺装结构的抗剪性能。结果表明:采用SBS改性沥青作为粘层油时的层间抗剪强度最好、普通沥青次之、乳化沥青作为粘层油的抗剪强度较低;粘层油用量存在最佳用量值,且最佳SBS改性石油沥青粘层油最佳用量为1.2kg/m2左右;AC-13C+AC-20C沥青混凝土加铺结构抗剪性能优于AC-16C+AC-20C,且抗剪强度随剪切角度的增大而降低,随温度的升高而降低,随剪切速率的增大而增大。     

高寒强紫外线地区钢混组合梁桥面铺装结构温度-荷载耦合作用分析

为探索高寒强紫外线地区钢混组合梁桥面铺装的温度效应和应力、应变规律,优化区内钢混组合梁桥面铺装设计,依托青藏拉萨-那曲段高速公路,结合高寒强紫外线的气候条件建立了局部梁段温度场计算模型。针对5种典型的混凝土桥面铺装结构（双层AC、双层SMA、下层AC+上层SMA、下层GA+上层SMA和下层E A+上层SMA）,研究了铺装层内温度分布规律,分析了桥面铺装结构在日内温度周期性变化下的温度应力。在此基础上,对桥面铺装的上表面施加均布荷载,研究了5类桥面铺装组合在温度-荷载耦合作用下的力学响应和蠕变变形情况。     

加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间粘结性能研究

为了评价加铺碳纤维桥面板与桥面铺装结构层间的粘结性能,利用拉拔试验和剪切试验,研究了3种界面形式对层间粘结强度的影响,以及3种界面形式层间粘结强度随不同因素作用的变化规律,建立了层间粘结强度与剪切强度的关系。结果表明:在加铺碳纤维的桥面板上撒布机械砂,界面层间粘结强度较高;温度、加载速率、浸水、冻融、轮碾等对层间粘结强度都有一定的影响,其中浸水对粘结性能影响显著,碳纤维加铺在桥面板上,必须处理好桥面的排水、防水问题;界面层间粘结强度与剪切强度成线性关系,常温时粘结强度约为无垂直压力剪切强度的1/5,约为0.7 MPa垂直压力剪切强度的1/7～1/9。     

大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析

采用三维有限元分析技术，对大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装体系进行了三个层次的力学分析，即：桥梁结构整体变形对桥面铺装作用；应用于模型法分析轮载作用下桥面板局部变形特点，同时与建立的普通路面结构计算模型弯沉进行对比，从弯沉角度分析桥面铺装对沥青混凝土的性能要求；铺装层结构体系内部受力状态．总结出了大跨径混凝土桥梁桥面铺装受力特点，粘结层在铺装层体系中的关键作用．     

水泥混凝土桥面沥青铺装层低温温度场分析

桥面铺装层在使用期间内产生温度裂缝是水泥混凝土桥面沥青铺装层常见的问题。提高铺装层的抗裂性能是桥面铺装体系结构设计的重要课题。低温开裂是导致桥面铺装层发生破坏的主要原因。本文在对寒冷地区标准气候研究计算的基础上,分析了典型的混凝土桥面沥青铺装体系中沥青铺装层在连续降温条件下铺装层表面温度变化、梯度变化规律,以及铺装层表面最温差的变化,最终为混凝土桥面沥青铺装层抗裂设计提供理论依据。     

桥面铺装温度场与温度应力分析

针对目前道路温度场及桥面铺装层车载应力研究颇多,但桥面铺装层温度场及温度应力研究匮乏的情况,从推导桥面铺装温度场解析解出发,得到了桥面极值温度的简化计算公式,并在大量实测数据的基础上,采用统计优化的方法提出了经验公式,以具体实体结构为例,将桥面板和沥青混凝土铺装层作为统一的力学分析体系,采用三维有限元法,对极值温度作用下铺装层内部最大主应力、最大剪应力进行了计算,分析了铺装层厚度和模量对桥面铺装受力状态的影响,研究了桥面铺装体系的力学特性和应力变化规律,为桥面铺装层的结构设计和材料选择提供了理论依据.     

水泥混凝土桥面铺装界面联结材料试验研究

长期以来,水泥混凝土桥面铺装界面联结材料研究一直困扰着桥面铺装施工技术人员和养护部门.本文通过大量试验分析出了常用水泥混凝土桥面铺装界面联结材料(改性乳化沥青、改性沥青和溶剂型粘接剂3种材料)的抗剪能力和它们的最佳用量指标,从而为桥面铺装界面联结材料选取和施工提供了一定科学建议.     

排水沥青路面新型防水粘结层的应用研究

排水性沥青路面防水粘结层作为路面结构设计中的薄层,不仅要求能够防止雨水渗透到排水沥青面层的下层,同时需要有较强的沥青层与层间的粘结能力。为了解排水沥青路面结构层中一种新型有机硅树脂防水剂以及改性乳化沥青组成的防水粘结层的实际应用可行性,对这种新型的防水粘结层结构进行了初步的防水和粘结性能测试。试验表明这种新型的防水粘结剂对于密级配沥青混凝土的防水性能随着防水剂用量的增加显著增强,同时,在防水性能较佳的防水剂用量条件下,由这种新型防水剂和乳化沥青组成的防水粘结层处理的层间粘结性能较未处理的层间粘结性能优越。综合考虑这些试验结果表明这种新型防水粘结层对改善防水粘结性能有重要意义,可以应用于排水性沥青路面结构中去。     

Research on the Anticorrosion Coating Under the Paved Layer for Highway Steel Box Bridge Deck

The corrosion of the anticorrosion coating and the defects of the asphalt concrete paved layer have been investigated on long-span steel box bridge decks. The anticorrosion coating lies in the midclle of two entirely different materials： a highway steel box bridge deck and a paved layer, which is used as anticorrosion and waterproof coating for the steel bridge deck. For our study, electrochemical corrosion and pull strength experiments have been selected for the investigation of the corrosion properties of inorganic zinc rich coating, epoxy zinc rich coating and arc sprayed zinc coating. The adhesive strength between the coatings and the panel, and the effect of the coating corrosion on the shear properties of the paved layers including cast asphalt, thermal asphalt mortar, epoxy asphalt and modified asphalt con- crete have been investigated. The results show that the adhesive strength between the coatings and the bridge panel is controlled by the method of pre-processing rust removal. Coating by sandblasting has stronger adhesive strength than coating by shot peening. The results also reveal that shear strength of the paved layer is affected by the corrosion product of zinc coating. The arc sprayed zinc coating has stronger shear strength than zinc rich coatings.     

空心板桥防水粘结层性能分析及试验研究

针对装配式空心板桥的防水粘结层的力学性能进行了研究,同时评价了HUT-1桥面防水涂料、SBS改性沥青和乳化沥青三种防水粘结材料的粘结性能,其测试结果是在-25℃条件下HUT-1桥面防水涂料在1.4kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,SBS改性沥青和乳化沥青都是在1.2kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势与-25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势相近,说明自然环境温度对粘结层力学性能的影响不大.     

水泥混凝土路面国产环氧沥青防水层的性能分析

为了确定环氧沥青防水层材料在水泥混凝土路面防水应用的适用性及耐久性,结合某特大桥的水泥路面防水层材料施工应用实践,开展了系列试验.结果表明：（1）国产环氧沥青材料、SBS改性沥青材料和FYT材料进行粘附强度对比,其平均抗剪强度依次为1.98、0.39、0.33 MPa; 20℃下拉拔强度分别为1.98、0.98、0.83 MPa; 50℃下其拉拔强度分别为0.73 MPa、流淌、0.08 MPa.（2）用中和与未中和的国产环氧沥青进行抗拉强度对比,20℃下未中和的环氧沥青与混凝土7、4d的拉拔强度分别仅为0.53、1.64 MPa; 20℃下中和的环氧沥青与混凝土7、4d的拉拔强度分别达到0.9、2.0 MPa,20℃下中和的环氧沥青与钢板之间的拉拔强度达到7.8 MPa.（3）用国产环氧沥青材料与美国环氧沥青材料进行短期老化试验对比,国产环氧沥青的粘度略有增加,变形性能变化较小,抗拉强度变化较大,而美国环氧沥青老化前后各项指标变化均很小.结果表明,国产环氧沥青防水材料的各项指标与其他防水材料的性能相比具有一定的优越性,能达到国家标准要求,将国产环氧沥青防水材料应用到水泥混凝土桥面防水是可行的.     

桥面铺面防水粘结层胶结材料洒布量的确定方法

为确定桥面铺面防水粘结层胶结材料洒布量,采用橡胶沥青和两种典型的沥青混合料,通过设计直向剪切试验和斜向剪切试验研究桥面防水粘结层的力学性能,分析不同因素对于防水粘结层剪切性能的影响．试验结果表明,加载速率的提高,粘结层最大剪切应力有呈线性增大的趋势;采用不同温度的对比试验,同样发现随温度的升高,其抗剪切能力显著衰减．可以通过剪切试验的剪应力和变形能两个指标评价其剪切性能．     

水泥混凝土桥面铺装力学行为数值分析

为了分析桥面铺装层的力学特性及其影响因素,结合桥面铺装的结构形式建立了有限元模型,分析了不同水平制动力系数、铺装上下面层材料模量组合及铺装层厚度变化对铺装层内力学状态的影响规律．结果表明,不同的水平载荷对铺装层内的主应力影响较小,而对铺装层内的剪应力影响较大;随着水平载荷的增加,铺装层及防水粘接层内的最大剪应力呈线性增大的趋势;随着铺装层组合模量的提高,铺装层内的主应力变化较小,而层间剪应力相应减小,但变化的幅度较小;增加铺装层的厚度对主应力的影响很小,随着厚度的增加层间最大剪应力减小．研究结果可为桥面铺装材料的选择和结构设计提供理论参考．     

橡胶混凝土在桥面铺装隔热技术中的应用

为了降低混凝土箱梁日照温度效应,调查了橡胶粉作为桥面铺装隔热材料的可行性,开展了橡胶混凝土导热性能、强度及施工工艺试验,通过实例分析推出了橡胶粉桥面铺装对混凝土箱梁日照温度效应的减控幅度。结果表明：调整桥面铺装的材料组成,是降低混凝土箱梁日照温度效应的最有效措施;混凝土铺装做成100 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为16％;沥青混凝土铺装下层做成50 mm厚、4％掺量的橡胶混凝土铺装时,温度效应减控幅度为28.5％;橡胶粉在桥面铺装中采用4％掺量、无机盐处理工艺,桥面铺装综合性能最好。因此,4％掺量的橡胶粉应用在桥面铺装中,能够实现桥面铺装的隔热性能,降低混凝土箱梁的日照温度效应。