專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可常溫施工的樹(shù)脂瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路與橋梁的路面鋪裝，尤其是涉及一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法。
背景技術(shù)：
車(chē)轍指浙青路面經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行后在車(chē)輪輪跡帶位置產(chǎn)生不可恢復(fù)的下凹變形。在重載車(chē)較多的炎熱地區(qū)，路面車(chē)轍現(xiàn)象較為普遍。當(dāng)車(chē)轍較深時(shí)，因路面平整度喪失，車(chē)輛在該路面行駛的舒適性變差，表面粗糙抗滑的特性減弱，行車(chē)安全性也降低了。同時(shí)，路面鋪裝的實(shí)際厚度變小，鋪裝層受力狀態(tài)變得更加不利，其它路面病害如泛油和開(kāi)裂也接踵而來(lái)，路面使用壽命隨之大幅縮短。當(dāng)前，我國(guó)道路運(yùn)輸成本高昂，運(yùn)輸管理比較困難，超載運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象較為普遍，有 些車(chē)輛的軸重甚至超過(guò)了 25噸，對(duì)浙青混凝土路面構(gòu)成了重大威脅。不少的浙青路面使用僅一兩年時(shí)間即出現(xiàn)了嚴(yán)重的車(chē)轍問(wèn)題，不得不進(jìn)行多次的翻新罩面，不僅道路的維護(hù)費(fèi)用高昂而且浪費(fèi)了寶貴資源。有些路面鋪裝，例如鋼箱梁橋上的橋面鋪裝和重載疏港專(zhuān)用通道等，其使用溫度和荷載條件更為惡劣，一旦發(fā)生較大的鋪裝車(chē)轍和推移變形，則導(dǎo)致整個(gè)路面鋪裝層迅速崩潰。這些路面對(duì)車(chē)轍的容忍度是很低的。因此，我們需要研究能抵抗高溫重載的無(wú)車(chē)轍高級(jí)路面的鋼橋面鋪裝技術(shù)，滿(mǎn)足這方面的工程需要?，F(xiàn)有的提高浙青路面抗車(chē)轍能力主要通過(guò)調(diào)整浙青混合料的級(jí)配和最佳浙青用量或添加抗車(chē)轍外加劑等方法，這種常規(guī)方法在一定程度上提高了浙青混合料的耐高溫和承重能力，從而推遲車(chē)轍發(fā)生的時(shí)間，延長(zhǎng)路面的使用壽命。但是浙青路面出現(xiàn)車(chē)轍的根本原因是浙青混合料中浙青的流變特性決定的，隨著使用溫度的提高和荷載的加重，浙青的流變特性愈加明顯，而現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)在基質(zhì)浙青中添加橡膠或塑料等高分子聚合物來(lái)改變浙青的流變性或粘度，進(jìn)而改變浙青混合料的耐高溫重載能力，這種改性?xún)H僅是相對(duì)于基質(zhì)浙青而言性能的相對(duì)提高，其高溫重載下的流變特性并未根本改變，因此溫度較高或通過(guò)重載車(chē)輛時(shí)抗車(chē)轍能力仍然較弱，，而且因大量添加聚合物材料也使得浙青混合料的拌合和攤鋪等施工溫度大幅提高，施工難度大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以在常溫下施工的質(zhì)量可靠、施工方便且綜合造價(jià)相對(duì)低廉的耐高溫重載的可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，所述的鋪裝結(jié)構(gòu)包括涂覆在橋面鋼板上的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層及鋪設(shè)在所述的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層上的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層。所述的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層包括樹(shù)脂浙青及均勻散布在所述的樹(shù)脂浙青上的粒徑為3-5_的小碎石，所述的樹(shù)脂浙青在所述的橋面鋼板上的涂布量為I. 0-1. 2kg/m2，所述的小碎石散布量為3-5kg/m2。所述的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層厚度為4-6cm，所述的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層由以下原料成分及重量百分比組成樹(shù)脂浙青6-10%，級(jí)配的沙石礦料90-94%，聚酯纖維O. 1-0.3%。上述組分在常溫條件下即可發(fā)生化學(xué)的膠聯(lián)固化反應(yīng)，生成具有一定強(qiáng)度和變形率的樹(shù)脂浙青，以該樹(shù)脂浙青為膠結(jié)料拌制的浙青混凝土比傳統(tǒng)的浙青混凝土強(qiáng)度高，抗車(chē)轍，耐高溫。所述的樹(shù)脂浙青由以下原料成分及重量百分比組成環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油浙青40%和改性胺固化劑20%。所述的改性胺固化劑為亞甲基二苯胺或多乙烯多胺。一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝方法，其特征在于包括以下步驟 I)將維修車(chē)道的交通封閉，挖除損壞的原橋面鋪裝，重新對(duì)橋面鋼板進(jìn)行拋丸除銹達(dá)到表面清潔度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的標(biāo)準(zhǔn)；2)將樹(shù)脂浙青按I. 0-1. 2kg/m2的涂布量刮涂在處理后的橋面鋼板上，然后將粒徑為3-5_的小碎石按3-5kg/m2的量散布在樹(shù)脂浙青表面,經(jīng)固化3天后形成抗拉拔能力大于IOMPa的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層；3)將冷拌樹(shù)脂浙青混合料澆筑在樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層上，固化養(yǎng)生4-5天后形成4-6cm厚的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層，即完成無(wú)車(chē)轍鋼橋路面的鋪裝。所述的冷拌樹(shù)脂浙青混合料由以下原料成分及重量百分比組成樹(shù)脂浙青7-10%、沙石礦料90-93%及聚酯纖維O. 1-0. 3%。所述的樹(shù)脂浙青由以下原料成分及重量百分比組成環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油浙青40%和改性胺固化劑20%。所述的改性胺固化劑為亞甲基二苯胺或多乙烯多胺。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，該鋪裝結(jié)構(gòu)包括涂覆在橋面鋼板上的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層及鋪設(shè)在樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層上的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層，該樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層包括樹(shù)脂浙青和用于抗滑的小碎石，該樹(shù)脂浙青由環(huán)氧樹(shù)脂、石油浙青和改性胺固化劑組成，環(huán)氧樹(shù)脂和石油浙青等大分子物質(zhì)通過(guò)改性胺固化劑在常溫條件下即可發(fā)生化學(xué)的膠聯(lián)固化反應(yīng)，生成具有一定強(qiáng)度和變形率的樹(shù)脂浙青，該樹(shù)脂浙青比普通改性浙青具有明顯的粘結(jié)強(qiáng)度和耐溫度能力；并且本發(fā)明該樹(shù)脂浙青增加了石油浙青用量，減小樹(shù)脂浙青混合料中的空隙，使鋪筑的路面完全防水；冷拌樹(shù)脂浙青混合料按樹(shù)脂浙青6-10%、沙石礦料90-94%及聚酯纖維O. 1-0. 3%組成，在保證路面強(qiáng)度的同時(shí)，克服了普通浙青路面因浙青用量多而出現(xiàn)的路面泛油問(wèn)題；本發(fā)明樹(shù)脂浙青膠無(wú)毒無(wú)味，不含甲苯或二甲苯等有害溶劑，對(duì)環(huán)境友好。綜上所述，本發(fā)明采用的鋪裝結(jié)構(gòu)和技術(shù)屬于鋼橋面鋪裝的薄層無(wú)車(chē)轍結(jié)構(gòu)，t匕改性浙青混凝土鋪裝具有明顯的防腐防水能力和耐夏季高溫能力，同時(shí)重載車(chē)長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)車(chē)轍病害，不僅適用于新建鋼橋的橋面鋪裝，還可以用來(lái)對(duì)破損的舊橋面鋪裝進(jìn)行維修更換。本發(fā)明的樹(shù)脂浙青可在常溫下發(fā)生化學(xué)膠聯(lián)固化反應(yīng)，不同于從國(guó)外引進(jìn)的熱固性環(huán)氧浙青混凝土。冷拌樹(shù)脂浙青混合料鋪裝橋面可在常溫條件下施工，不需要大型的熱拌浙青混凝土拌和站，施工及后期維護(hù)十分簡(jiǎn)便。


圖I為本發(fā)明可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例I本發(fā)明一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，該鋪裝結(jié)構(gòu)包括涂覆在橋面鋼板I上的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層2及鋪設(shè)在樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層2上的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層3，按施工順序，該鋪裝組合結(jié)構(gòu)共分兩層第一層樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層2
將維修車(chē)道的交通封閉，挖除損壞的原橋面鋪裝，重新對(duì)橋面鋼板進(jìn)行拋丸除銹達(dá)到表面清潔度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的標(biāo)準(zhǔn)；然后立即在其表面上刮涂一層混合好的樹(shù)脂浙青，刮涂量一般為I. 0-1. 2kg/m2，然后在刮涂好的膠面上均勻?yàn)⒉家粚?-5mm粒徑的小碎石4，撒布量一般為3-5kg/m2。待樹(shù)脂浙青固化后形成不透水的防水樹(shù)脂浙青膜，隔絕外界空氣與鋼板的接觸防止鋼板銹蝕。該樹(shù)脂浙青膜對(duì)鋼板粘結(jié)牢固，且表面粘結(jié)有均勻撒布的小碎石，用于防止橋面鋪裝層在車(chē)輪剪切作用下滑動(dòng)。該界面層為樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層。其中樹(shù)脂浙青由環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油浙青40%和改性胺固化劑20%組成，改性胺固化劑為亞甲基二苯胺或多乙烯多胺等，上述組分在常溫條件下即可發(fā)生化學(xué)的膠聯(lián)固化反應(yīng)，生成具有一定強(qiáng)度和變形率的樹(shù)脂浙青，其性能指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足表I的要求。在常溫下(10-40°C)樹(shù)脂浙青的表干時(shí)間大于5小時(shí)且小于24小時(shí)。表I樹(shù)脂浙青技術(shù)指標(biāo)要求
試驗(yàn)項(xiàng)H單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法
拉拔強(qiáng)度(70°C)MPa彡3. O
--- ASTM D 638
拉拔強(qiáng)度(25°C)MPa彡10
拉剪強(qiáng)度(70°C)MPa彡I. O
---拉剪儀
拉剪強(qiáng)度(25°C)MPa彡5. O----
指干時(shí)間(251)h彡5· O指干法
固化時(shí)間(25°C)hsS72拉拔彡3. OMpa
斷裂伸長(zhǎng)率(25O)%多30直接拉伸試驗(yàn)
膠膜斷裂強(qiáng)度(25°C)MPa彡8直接拉伸試驗(yàn)
粘度Pa. S5-10布氏粘度儀法第二層冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層3冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層鋪裝厚度為4_6cm，其由樹(shù)脂浙青、沙石礦料及聚酯纖維等按設(shè)計(jì)的比例混合配置而成，在鋪裝混合料拌合生產(chǎn)時(shí)將樹(shù)脂浙青作為浙青混凝土的膠結(jié)材料，將級(jí)配好的沙石料和聚酯纖維等材料固結(jié)在一起，生成有別于常規(guī)的耐高溫重載的特殊浙青混凝土 (如熱拌浙青混凝土和熱固性環(huán)氧浙青混凝土 )，我們稱(chēng)樹(shù)脂浙青混凝土為RA (Resin Asphalt)。RA后面的數(shù)字表示級(jí)配石料的最大粒徑。其中樹(shù)脂浙青混合料的配置百分比如下(重量百分比)樹(shù)脂浙青6-10% ;級(jí)配的沙石礦料90-94% ;聚酯纖維O. 1-0. 3%，由表2可見(jiàn)本發(fā)明冷拌樹(shù)脂浙青混合料RA與普通改性浙青混凝土的顯著區(qū)別，不像普通浙青混凝土那樣在高溫重載下容易變軟。冷拌樹(shù)脂浙青混合料的礦料級(jí)配可參照下表3所示表2冷拌樹(shù)脂浙青混合料力學(xué)性能要求
權(quán)利要求
1.一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的鋪裝結(jié)構(gòu)包括涂覆在橋面鋼板上的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層及鋪設(shè)在所述的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層上的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層包括樹(shù)脂浙青及均勻散布在所述的樹(shù)脂浙青上的粒徑為3-5mm的小碎石，所述的樹(shù)脂浙青在所述的橋面鋼板上的涂布量為I. 0-1. 2kg/m2，所述的小碎石散布量為3-5kg/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層厚度為4-6cm，所述的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層由以下原料成分及重量百分比組成所述的樹(shù)脂浙青6-10%，級(jí)配的沙石礦料90-94%，聚酯纖維O. 1-0. 3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的樹(shù)脂浙青由以下原料成分及重量百分比組成環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油浙青40%和改性胺固化劑20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的改性胺固化劑為亞甲基二苯胺或多乙烯多胺。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝方法，其特征在于包括以下步驟 1)將維修車(chē)道的交通封閉，挖除損壞的原橋面鋪裝，重新對(duì)橋面鋼板進(jìn)行拋丸除銹達(dá)到表面清潔度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的標(biāo)準(zhǔn)； 2)將樹(shù)脂浙青按I.0-1. 2kg/m2的涂布量刮涂在處理后的橋面鋼板上，然后將粒徑為3-5mm的小碎石按3_5kg/m2的量散布在樹(shù)脂浙青表面，經(jīng)固化3天后形成抗拉拔能力大于IOMPa的樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層； 3)將冷拌樹(shù)脂浙青混合料澆筑在樹(shù)脂浙青防水抗滑界面層上，固化養(yǎng)生4-5天后形成4-6cm厚的冷拌樹(shù)脂浙青混凝土層，即完成無(wú)車(chē)轍鋼橋路面的鋪裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝方法，其特征在于所述的冷拌樹(shù)脂浙青混合料由以下原料成分及重量百分比組成樹(shù)脂浙青7-10%、沙石礦料90-93%及聚酯纖維O. 1-0. 3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土的鋪裝方法，其特征在于所述的樹(shù)脂浙青由以下原料成分及重量百分比組成環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油浙青40%和改性胺固化劑20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可常溫施工的樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝方法，其特征在于所述的改性胺固化劑為亞甲基二苯胺或多乙烯多胺。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可常溫施工的樹(shù)脂瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法，特點(diǎn)是該鋪裝結(jié)構(gòu)，包括涂覆在橋面鋼板上的樹(shù)脂瀝青防水抗滑界面層及鋪設(shè)在樹(shù)脂瀝青防水抗滑界面層上的冷拌樹(shù)脂瀝青混凝土層，樹(shù)脂瀝青防水抗滑界面層包括樹(shù)脂瀝青及均勻散布在樹(shù)脂瀝青上的粒徑為3-5mm的小碎石，樹(shù)脂瀝青在橋面鋼板上的涂布量為1.0-1.2kg/m2，小碎石散布量為3-5kg/m2，拌樹(shù)脂瀝青混凝土層由樹(shù)脂瀝青6-10%，級(jí)配的沙石礦料90-94%，聚酯纖維0.1-0.3%組成，樹(shù)脂瀝青由環(huán)氧樹(shù)脂40%、石油瀝青40%和改性胺固化劑20%組成，優(yōu)點(diǎn)是具有明顯的防腐防水能力和耐夏季高溫能力，同時(shí)重載車(chē)長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)車(chē)轍病害。
文檔編號(hào)E01C7/20GK102828454SQ20121034385
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者張志宏, 卓武極, 林道錦 申請(qǐng)人:寧波天意鋼橋面鋪裝技術(shù)有限公司