不同鋼橋面鋪裝粘結(jié)層材料性能研究

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1、286科技研究城市道橋與防洪2014年6月第6期不同鋼橋面鋪裝粘結(jié)層材料性能研究任艷．劉細(xì)軍(1．廣東省冶金建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510030；2．廣州大廣高速公路有限公司，廣東廣州510030)摘要：在高溫下，鋼橋面上下鋪裝層間的粘結(jié)層受到汽車(chē)荷載水平和垂直應(yīng)力的作用而極易發(fā)生破壞而失效。采用直接剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)對(duì)兩種不同粘結(jié)層材料的性能進(jìn)行了研究，并分析了影響粘結(jié)劑粘結(jié)效果的因素。關(guān)鍵詞：鋼橋面鋪裝；粘結(jié)層；剪切強(qiáng)度；拉拔強(qiáng)度中圖分類(lèi)號(hào)：U443．33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2014)06—

2、0286—03Et本環(huán)氧粘層油由主劑和固化劑二種成分組1概述成。將主劑和固化劑分別加熱到50℃～60℃，國(guó)內(nèi)已建成使用的大跨度鋼箱梁橋面鋪裝以1：1的比例混合后攪拌數(shù)分鐘使其充分混合，層，絕大多數(shù)在沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命時(shí)，就發(fā)在60℃下養(yǎng)生4d，固化后的粘層油技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。生不同程度的推移和脫層等損壞現(xiàn)象。有關(guān)研究表2日本環(huán)氧粘層油養(yǎng)生固化后的技術(shù)指標(biāo)表明在高溫下，鋼橋面上下鋪裝層混凝土層間的結(jié)合面極易發(fā)生破壞，粘結(jié)層的失效是造成鋼橋面鋪裝層損壞的主要原因之一。粘結(jié)層會(huì)受到汽車(chē)荷載水平和垂直應(yīng)力的作用，所以本文采用直

3、接剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)對(duì)鋼橋面鋪裝粘結(jié)性能進(jìn)行了研究。3試驗(yàn)研究2粘結(jié)材料剪切強(qiáng)度能體現(xiàn)鋪裝層受到水平力作用的抵抗能力，而拉拔強(qiáng)度則體現(xiàn)了鋪裝層受到垂直方本文選擇美國(guó)ChemCoSystems公司生產(chǎn)的環(huán)向上力的作用的抵抗能力，所以本文采用直接剪氧瀝青粘結(jié)劑(以下簡(jiǎn)稱美國(guó)環(huán)氧粘結(jié)劑)和Et本切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)來(lái)研究鋪裝層之間的粘結(jié)力狀大有建設(shè)株式會(huì)社TAF環(huán)氧瀝青粘層油(以下簡(jiǎn)況。稱日本環(huán)氧粘層油)進(jìn)行剪切和拉拔實(shí)驗(yàn)，從而3．1剪切試驗(yàn)篩選出性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)合理的粘結(jié)材料。為了盡量模擬汽車(chē)快速行駛時(shí)的情況，本研美國(guó)環(huán)氧瀝青分

4、為A、B兩組分。A組分加熱究采用速率為50mm／min的直接剪切試驗(yàn)。到82～93℃，B組分加熱至0141cC～152℃，3．1．1撒布量對(duì)粘結(jié)層抗剪切強(qiáng)度的影響然后混合，混合后攪拌幾分鐘，使得A、B組分充為了確定不同粘結(jié)材料的最佳灑布量，選擇分反應(yīng)，在120oC下養(yǎng)生4h，固化后得到環(huán)氧瀝美國(guó)環(huán)氧粘結(jié)劑的灑布量為：O．35IJ／mz、O．45L／m青粘結(jié)劑的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。和0．55L／m，Et本環(huán)氧粘層油的灑布量為：0．20表1環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑技術(shù)指標(biāo)kg／m、O．30kg／m和0．40kg／m，分別采用兩層美技術(shù)指

5、標(biāo)技術(shù)要求試驗(yàn)方法國(guó)環(huán)氧瀝青混合料和日本環(huán)氧瀝青混合料，按照重量比(A：B)100：445“鋪裝下層+粘結(jié)層+鋪裝上層”的順序成型雙層抗拉強(qiáng)度(23℃)／MPa≥6．8947ASTMD638(GB／T528—1998)車(chē)轍板，固化鉆芯取樣后進(jìn)行剪切試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)斷裂延伸率(23℃)／％≥190ASTMD638(GB／T528—1998)表3。熱固性(300℃)不熔化小試件放置在熱板上膨脹比(23℃)≤3．0特殊規(guī)程表3不同溫度下不同粘結(jié)材料的剪切強(qiáng)度(單位：MPa)浸耗率(23℃)／％≤35特殊規(guī)收稿時(shí)間：2014—02

6、—17基金項(xiàng)目：廣東省交通科學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：GCKY一1—23)作者簡(jiǎn)介：任艷(1983一)，女，山西交城人，工程師，從事路橋設(shè)計(jì)工作。2014年6月第6期城市道橋與防洪科技研究287從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，兩種粘結(jié)材料的粘結(jié)表5不同固化時(shí)間對(duì)兩種粘結(jié)材料80℃粘結(jié)強(qiáng)度的影響(單位：MPa)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)到了一般橋面鋪裝中60℃抗剪切強(qiáng)度時(shí)間／h04812162024大于0．6MPa的要求，即使是8O℃的高溫下抗剪美國(guó)粘結(jié)劑0．5490．5480．6120．6560．6820．7300．456切強(qiáng)度也基本達(dá)到了0．6MP

7、a同時(shí)在不同溫度下粘日本粘層油1．1090．7300．697O．6780．6650．527O．418結(jié)材料的最佳灑布量保持了很好的一致性，上下鋪裝層之間最佳灑布量美國(guó)環(huán)氧粘結(jié)劑為0．45L／m，增加，超過(guò)20h以后開(kāi)始下降；而13本環(huán)氧瀝青13本環(huán)氧粘層油為0．30kg／m。粘層油的粘結(jié)強(qiáng)度隨著時(shí)間的增加逐漸降低，所3．1．2不同結(jié)構(gòu)組合對(duì)粘結(jié)層抗剪切強(qiáng)度的影響以建議施工過(guò)程中，美國(guó)環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑在灑布為了研究不同結(jié)構(gòu)組合對(duì)粘結(jié)層抗剪切強(qiáng)度完20h內(nèi)應(yīng)該完成瀝青混凝土的攤鋪碾壓。在不的影響，本文究選擇了以下三種方案：影

8、響混合料攤鋪碾壓的情況下13本環(huán)氧瀝青粘層I．上層美國(guó)環(huán)氧瀝青混合料+美國(guó)粘結(jié)劑+下油最好在灑布后盡快開(kāi)始瀝青混凝土的攤鋪碾層美國(guó)環(huán)氧瀝青混合料；壓。II．上層高粘度改性瀝青SMA一8混合料十美國(guó)粘3．1．4溫度對(duì)粘結(jié)層抗剪切強(qiáng)度的影響結(jié)劑+下層美國(guó)環(huán)氧瀝青混合料；橋面鋪裝溫度隨著環(huán)境溫度的變化而變化，III．上層高粘度改性瀝青S