不同钢桥面铺装粘结层材料性能研究

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1、286科技研究城市道桥与防洪2014年6月第6期不同钢桥面铺装粘结层材料性能研究任艳．刘细军(1．广东省冶金建筑设计研究院，广东广州510030；2．广州大广高速公路有限公司，广东广州510030)摘要：在高温下，钢桥面上下铺装层间的粘结层受到汽车荷载水平和垂直应力的作用而极易发生破坏而失效。采用直接剪切试验和拉拔试验对两种不同粘结层材料的性能进行了研究，并分析了影响粘结剂粘结效果的因素。关键词：钢桥面铺装；粘结层；剪切强度；拉拔强度中图分类号：U443．33文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)06—

2、0286—03Et本环氧粘层油由主剂和固化剂二种成分组1概述成。将主剂和固化剂分别加热到50℃～60℃，国内已建成使用的大跨度钢箱梁桥面铺装以1：1的比例混合后搅拌数分钟使其充分混合，层，绝大多数在没有达到设计使用寿命时，就发在60℃下养生4d，固化后的粘层油技术指标见表2。生不同程度的推移和脱层等损坏现象。有关研究表2日本环氧粘层油养生固化后的技术指标表明在高温下，钢桥面上下铺装层混凝土层间的结合面极易发生破坏，粘结层的失效是造成钢桥面铺装层损坏的主要原因之一。粘结层会受到汽车荷载水平和垂直应力的作用，所以本文采用直

3、接剪切试验和拉拔试验对钢桥面铺装粘结性能进行了研究。3试验研究2粘结材料剪切强度能体现铺装层受到水平力作用的抵抗能力，而拉拔强度则体现了铺装层受到垂直方本文选择美国ChemCoSystems公司生产的环向上力的作用的抵抗能力，所以本文采用直接剪氧沥青粘结剂(以下简称美国环氧粘结剂)和Et本切试验和拉拔试验来研究铺装层之间的粘结力状大有建设株式会社TAF环氧沥青粘层油(以下简况。称日本环氧粘层油)进行剪切和拉拔实验，从而3．1剪切试验筛选出性能优越、经济合理的粘结材料。为了尽量模拟汽车快速行驶时的情况，本研美国环氧沥青分

4、为A、B两组分。A组分加热究采用速率为50mm／min的直接剪切试验。到82～93℃，B组分加热至0141cC～152℃，3．1．1撒布量对粘结层抗剪切强度的影响然后混合，混合后搅拌几分钟，使得A、B组分充为了确定不同粘结材料的最佳洒布量，选择分反应，在120oC下养生4h，固化后得到环氧沥美国环氧粘结剂的洒布量为：O．35IJ／mz、O．45L／m青粘结剂的技术指标见表1。和0．55L／m，Et本环氧粘层油的洒布量为：0．20表1环氧沥青粘结剂技术指标kg／m、O．30kg／m和0．40kg／m，分别采用两层美技术指

5、标技术要求试验方法国环氧沥青混合料和日本环氧沥青混合料，按照重量比(A：B)100：445“铺装下层+粘结层+铺装上层”的顺序成型双层抗拉强度(23℃)／MPa≥6．8947ASTMD638(GB／T528—1998)车辙板，固化钻芯取样后进行剪切试验，结果见断裂延伸率(23℃)／％≥190ASTMD638(GB／T528—1998)表3。热固性(300℃)不熔化小试件放置在热板上膨胀比(23℃)≤3．0特殊规程表3不同温度下不同粘结材料的剪切强度(单位：MPa)浸耗率(23℃)／％≤35特殊规收稿时间：2014—02

6、—17基金项目：广东省交通科学研究项目(项目编号：GCKY一1—23)作者简介：任艳(1983一)，女，山西交城人，工程师，从事路桥设计工作。2014年6月第6期城市道桥与防洪科技研究287从试验结果可以看出，两种粘结材料的粘结表5不同固化时间对两种粘结材料80℃粘结强度的影响(单位：MPa)强度远远达到了一般桥面铺装中60℃抗剪切强度时间／h04812162024大于0．6MPa的要求，即使是8O℃的高温下抗剪美国粘结剂0．5490．5480．6120．6560．6820．7300．456切强度也基本达到了0．6MP

7、a同时在不同温度下粘日本粘层油1．1090．7300．697O．6780．6650．527O．418结材料的最佳洒布量保持了很好的一致性，上下铺装层之间最佳洒布量美国环氧粘结剂为0．45L／m，增加，超过20h以后开始下降；而13本环氧沥青13本环氧粘层油为0．30kg／m。粘层油的粘结强度随着时间的增加逐渐降低，所3．1．2不同结构组合对粘结层抗剪切强度的影响以建议施工过程中，美国环氧沥青粘结剂在洒布为了研究不同结构组合对粘结层抗剪切强度完20h内应该完成沥青混凝土的摊铺碾压。在不的影响，本文究选择了以下三种方案：影

8、响混合料摊铺碾压的情况下13本环氧沥青粘层I．上层美国环氧沥青混合料+美国粘结剂+下油最好在洒布后尽快开始沥青混凝土的摊铺碾层美国环氧沥青混合料；压。II．上层高粘度改性沥青SMA一8混合料十美国粘3．1．4温度对粘结层抗剪切强度的影响结剂+下层美国环氧沥青混合料；桥面铺装温度随着环境温度的变化而变化，III．上层高粘度改性沥青S