浅谈桥面环氧沥青混凝土施工技术

在桥面铺装中采用的环氧沥青混凝土由于具有强度高、刚度大、变形强、高温抗塑性好、低温抗裂性好和变形追从性好等优点,在我国应用非常广泛。在桥面环氧沥青混凝土施工过程中,施工技术和条件的好坏直接影响着桥面的使用年限,本文就结合长沙市福元路湘江大桥具体工程,详细地分析环氧沥青混凝土的施工技术及控制要点,以期为以后进行的大规模桥面环氧沥青混凝土铺装施工提供一定的建议和指导。     

基于使用性能的钢桥面铺装环氧沥青混凝土设计

针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土使用中出现的问题,分析了现有设计理论和方法的不足,采用改进的密断级配CAVF方法来提高环氧沥青混凝土的抗滑性能;基于断裂力学和能量法原理,提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土疲劳性能的评价指标,采用剩余劲度模量比来反映环氧沥青混凝土的疲劳性能,并通过试验建立起冲击韧性和剩余劲度模量比之间的关系.研究结果表明:采用CAVF方法设计的环氧沥青混凝土的抗滑性能明显改善;冲击韧性和疲劳性能之间有良好的线性相关性,采用冲击韧性能够有效地评价环氧沥青混凝土的疲劳性能.     

环氧沥青混凝土增柔增韧改性技术

为了解决环氧沥青混凝土在钢桥面铺装层使用中存在的固化后脆硬,同桥面板变形一致性差,以及易出现开裂的问题,通过在环氧沥青混凝土中添加橡胶颗粒、聚酯纤维来提高其柔性和韧性。采用低温弯曲试验和弯曲疲劳试验,评价不同掺量的橡胶颗粒和聚酯纤维对环氧沥青混凝土弯曲破坏应变和疲劳寿命等指标的影响。研究结果表明:橡胶颗粒和聚酯纤维能改善环氧沥青混凝土的柔性和韧性,橡胶颗粒在与环氧沥青形成的共混体系中通过银纹作用显著提高了混合料的柔性性能,其最佳掺量为2.1%;而掺入聚酯纤维后,环氧沥青混凝土中形成的结构沥青和纤维网共同作用,大大提高了混合料的韧性性能,其最佳掺量为0.3%。     

环氧沥青混凝土性能研究

通过对环氧沥青混凝土各方面力学性能的试验研究发现,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能而且在低温条件下仍具有很好的变形能力,其强度是普通沥青混凝土或其他桥面铺装用的沥青混合料（SMA、浇注式沥青混凝土）的7－8倍,其温度变形系数接近钢板,因此,环氧沥青混凝土作为钢桥面铺装材料较之其他种类材料具有很大的优越性。     

环氧沥青道面高温足尺加速加载动力响应

利用MLS66加速加载试验系统对某军用机场试验段2种典型的环氧沥青道面进行足尺加速加载试验.考虑到高温环境影响,将道面加热至60℃,研究2种道面的环氧沥青面层以及沥青混凝土下卧层的动力响应特性.环氧沥青面层响应在加载初期均为拉压交替变化,而加载后期半刚性基层道面以拉应变为主,复合道面以压应变为主;沥青混凝土层均以压应变为主.通过响应结果分析可知,在高温条件下受沥青黏弹性和流变性影响,道面的力学行为和状态随加载次数的增加发生变化;不同力学响应导致环氧沥青道面结构高温条件破坏机理不同,因而设计控制指标亦不同,复合道面控制压应变,半刚性基层道面控制拉应变.     

大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装设计研究

采用三阶段力学分析方法对崇启大桥大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装受力特点进行分析,结合崇启大桥的使用环境和国内钢桥面主要铺装类型的调研,推荐双层环氧沥青铺装作为崇启大桥的钢桥面铺装方案.针对崇启大桥大跨径连续钢箱梁桥面铺装的受力特点,进行了崇启大桥钢桥面铺装关键材料及性能、防水黏结层性能以及钢桥面铺装组合结构疲劳性能研究,同时从崇启大桥桥面铺装疲劳耐久性角度对富沥青环氧沥青混凝土进行了研究.结果表明:铺装下层采用富沥青环氧沥青混凝土能够更好地满足崇启大桥钢桥面铺装的性能要求.     

环氧沥青混凝土黏弹性分析与疲劳性能试验研究

采用高低温条件下的材料性能试验与四点弯曲疲劳试验方法,研究分析了老化前后环氧沥青混凝土与SBS改性沥青SMA的粘弹特性、疲劳性能,结果表明环氧沥青混凝土有着较明显的弹性特征,疲劳性能具有非线性特点,并表现出优异的耐老化性能。     

环氧沥青混凝土桥面铺装力学接触分析

环氧沥青混凝土作为桥面铺装材料,因其强度高,刚度大,高温稳定性等特点,在桥梁铺装中得到广泛应用。但是,对纵坡状态下的环氧沥青混凝土桥面铺装的研究较少,选取5%纵坡的桥面二维结构,建立桥面铺装与车轮荷载的接触体系,对纵坡状态下,环氧沥青混凝土桥面铺装进行有限元分析,对比平坡状态下的接触状况。结果表明:在平坡状态下,环氧沥青混凝土桥面铺装,最大应力为14.69 MPa,最小应力为0 MPa.应力最大处为接触点处,最小处在接触点最远处。由此可知,在平坡状态下,环氧沥青桥面铺装结构,最不利状态即为接触点,距离越远,影响越小。在5%的纵坡状态下,环氧沥青混凝土桥面铺装,最大应力为14.98 MPa,最小应力为0 MPa.应力最大处为接触点后两个网格点处,最小处在接触点最远处。由此可知,在5%的纵坡状态下,环氧沥青混凝土,最不利状态在接触点后,距离越远,影响越小。     

一种高性能环氧沥青增容剂的制备及应用研究

采用活性增容剂,固化剂,基质沥青和环氧树脂熔融共混,制备得到一种环氧沥青,讨论了增容剂用量对沥青和环氧树脂相容性、所制备得到的环氧沥青固化体系撕裂断面、拉伸性能、以及体系低温收缩率的影响.研究发现,增容剂可以有效将沥青以5 μm大小的球状分散在环氧树脂中,所得到的环氧沥青固化体系撕裂断面呈层状(皮状)破裂,当增容剂含量为22份时,材料性能最优,拉伸强度为2.35 MPa,断裂伸长率为385％,缩率为0.70％,所制备的环氧沥青混凝土性能满足美国环氧沥青指标要求.     

环氧沥青混凝土自然养生强度增长特性分析

依据等温和自然养生试验,分析环氧沥青混凝土自然养生条件下强度增长的时温依赖性和强度增长规律,进行参数解析,对环氧沥青混凝土自然养生强度增长进行预测,为养生期限以及开放交通时间的确定提供参考。     

高性能沥青混凝土机场道面结构

为增强机场沥青道面的抗轮辙性能,提出了一种基于新型环氧沥青混凝土的高性能机场道面结构.将新型环氧沥青混凝土EAC20作为机场道面的中面层,SMA13型沥青混凝土作为上面层,AC20型沥青混凝土作为下面层,由此构成SEA机场道面结构.分析了新一代大型客机A380荷载作用下SEA机场道面结构的力学响应,针对机场道面各层沥青混凝土进行永久变形试验,并采用多元线性回归得到各层材料的蠕变参数,以模拟SEA机场道面结构的永久变形.研究结果表明,将新型环氧沥青混凝土作为中面层应用于机场道面,可以减小机场道面结构的应变,沥青面层底部最大拉应变和最大压应变分别约为传统机场沥青道面结构的68%和72%.在1×105次荷载作用下,SEA机场道面结构的永久变形仅为6 mm,约为传统SAA机场沥青道面结构的42.9%.     

高速铁路环氧沥青混凝土基础结构动力响应及设计

为探究沥青混凝土基础结构(ACS)在高速铁路无砟轨道的应用前景,提出了一种环氧沥青混凝土基础结构(EACS),并开展EACS动力响应与设计研究.首先,借鉴CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道和公路沥青路面的设计指标,建立EACS评价指标体系;然后,数值模拟了高速列车荷载下EACS结构的动力响应,确定EACS结构的设计指标要求;最后,借鉴环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用经验和CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道沥青混凝土防水层SAMI的设计要求,对EACS用环氧沥青混合料进行材料设计,以评价ACS结构在高速铁路无砟轨道轨下基础中的适用性.研究结果表明,所设计的环氧沥青混凝土能够满足高速铁路轨下基础结构的使用要求,EACS层厚度宜取35 cm.     

基于离散单元法的环氧沥青混凝土虚拟断裂试验研究

为明晰环氧沥青混凝土的断裂力学行为特征,基于数字图像处理技术,采用离散元方法建立了切口小梁二维模型,开展了环氧沥青混凝土的虚拟弯曲断裂试验.从细观角度分析了环氧沥青混凝土断裂过程中的力学响应,探讨了其断裂机理及裂纹扩展路径,并与室内试验结果进行了对比.结果表明,采用离散元方法可较好地反映环氧沥青混凝土的断裂力学特性,数值模拟过程中虚拟试件的力学响应与理论结果相符.虚拟试验获取的材料强度参数与室内试验的测试结果接近,误差仅为0.25%,但前者所得的劲度模量因破坏挠度偏大,较后者低16.56%.在裂纹扩展过程中,破坏易产生于黏结较为薄弱的集料-砂浆界面.虚拟试验与室内试验的对比分析结果验证了离散元模型以及参数取值的正确性.     

热拌高强沥青混凝土的配制原理及其力学特性

高强沥青滋是通过在石油沥青中添加适量热固性环氧树脂，配制成环氧沥青，在高温下与砂石料拌和而成的一种高性能沥青混凝土。本文阐述了环氧沥青混凝土配制的原理和技术关键，及其在强度、温度稳定性、耐疲劳等方面的优良特性。     

钢桥面铺装现场实测性能对比研究

现有桥面铺装相关研究在室内实验性能方面较多,在实际使用性能方面研究较为匮乏。采用路面使用性能指数评价与室内试验相结合方法对环氧沥青铺装和复合式铺装(沥青玛蹄脂+浇注式沥青混凝土)两种铺装层的现场使用性能进行对比分析。路面使用性能检测结果表明:两种铺装的国际平整度指数与横向力系数基本相当,复合式铺装的车辙深度大于环氧沥青铺装。间接拉伸动态模量试验表明:铺装层动态模量与加载频率成正比,与温度成反比,环氧沥青铺装动态模量大于复合式铺装。GPC试验结果表明:环氧沥青铺装病害区与无病害区LMS比值差异显著,复合式铺装则不明显;集料筛分结果显示推移拥包区浇注式混凝土细集料比例较无病害区高50%以上。两种铺装的病害各有特点,但都与层间结合不良或失效有关。     

环氧沥青混合料施工质量控制研究进展

环氧沥青各组分按比例混合后,不可逆的交联反应随即发生,且组分反应活性受温度影响较大,混合料需在容许时间内完成施工,对温度控制要求严格,施工条件苛刻。环氧沥青的材料性能研究逐年增多,但对人机配置、过程控制的研究仍有较大空间,缺乏材料改性机理与全过程控制紧密结合的综合研究来指导施工。以环氧沥青的材料改性机理、混合料的施工质量控制要点为基础,通过分析环氧沥青材料固化特点与生产工艺控制之间的关联,介绍了环氧沥青新材料工程应用领域的研究现状及存在的问题,从人机配置、施工组织、工艺过程控制等角度,总结环氧沥青混合料施工质量控制的成果和不足,进一步阐述了该材料施工应用的发展方向,可为后续环氧沥青混合料施工质量控制研究及工程实践提供参考和建议。     

环氧沥青固化过程中的粘度特性

针对环氧沥青固化过程中的流变学特性，采用粘度为表征参数，重点研究固化温度、剪切速率以及稀释比对其固化速度的影响。结果表明，温度越高，环氧沥青的固化速度越快；过快的剪切速率会干扰并破坏固化结构的形成；采用基质沥青对环氧沥青进行稀释可以有效控制固化速度并降低材料成本。综合考虑施工和易性等因素，推荐稀释比(环氧沥青：基质沥青)为25∶75,材料拌合速度为20 r/min,材料在拌合、运输及压实过程中温度应保持在130℃,道路施工需在5 h内结束。     

对沥青路面施工质量控制的思考

目前我国大多数高等级公路及城市道路都采用沥青混凝土路面,沥青混凝土施工已广泛受大家关注。本文结合分析了沥青混合料后场生产拌制和现场摊铺施工的控制、沥青路面施工管理,并探讨了沥青路面施工中沥青混凝土后场质量控制、沥青混凝土后场质量控制、沥青混凝土前场施工工艺控制。     

钢桥面复合铺装结构永久变形预估

针对浇注式与环氧沥青混凝土两种铺装材料组成的5类铺装结构,采用恒高度剪切疲劳试验对铺装材料的流变特性进行试验研究,根据试验结果,利用多元非线性回归方法获得基于Bailey-Norton模型的铺装材料高温蠕变参数;而后,建立正交异性钢桥面铺装复合结构有限元模型,仿真模拟60℃下铺装的永久变形;最后,利用等厚度修正的车辙试验对5类铺装结构的永久变形仿真结果进行了试验验证.研究表明:浇注与环氧组成的异性铺装结构中,铺装永久变形贡献率大部分是浇注式沥青混凝土,而环氧沥青混凝土的贡献率很小;浇注或环氧组成的双层同质铺装结构中,铺装车辙变形主要发生在上面层.研究内容为钢桥面铺装结构与材料的高温变形设计提供理论支撑.     

浅谈纤维沥青混凝土技术

改性沥青SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术,虽然它们具有较好的性能,但或者需要采用特殊设备,或者是有一定的施工难度,或者造价比较高,一时还难以大面积推广。针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况,文章选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料。