冷拌环氧浇注式沥青混合料性能评价

为了解决钢桥面铺装层病害高效修复养护技术问题,结合环氧沥青混合料的材料特点与浇注式沥青混合料的工艺特点,开发新型钢桥面铺装养护材料——冷拌环氧浇注式沥青混合料,并进行了胶结料拉伸断裂试验及混合料流动性、稳定度、抗压强度和弯拉强度试验,对比分析确定胶结料配方。同时与钢桥面典型铺装材料进行了高温稳定性、抗裂性、温缩性及抗疲劳等路用性能对比分析,对其综合性能进行评价。结果表明:环氧沥青力学性能优良,拉伸强度为14.21 MPa,断裂延伸率为45%,混合料抗压强度随温度升高线性下降,70℃马歇尔稳定度超100 kN,25℃立方体抗压强度为42.9 MPa, 70℃动稳定度远超10 000次/mm;混合料-10℃极限弯曲应变为3 241με,劈裂强度大,水稳性优异,冻融劈裂强度比及浸水残留立方体抗压强度均在95%以上;混合料温缩系数介于环氧沥青混合料和浇注式沥青混合料之间,具备较好的协同变形能力,温度收缩系数在50℃~-30℃范围内近似呈线性规律下降;混合料疲劳性能指标冲击韧性为1 052 N·mm,与浇注式沥青混合料、高弹改性SMA接近,疲劳性能优良。

热拌环氧浇注式沥青混合料性能试验研究

浇注式沥青混合料密水性、协调变形能力及耐久性优,而环氧沥青混合料的强度及高温抗重载能力极为突出,为实现两种混合料的优势集成,研发了环氧浇注式沥青混合料。对3种来源的热拌环氧沥青进行环氧树脂、热拌环氧沥青力学性能及170℃黏度试验;在热拌环氧浇注式沥青混合料配合比设计基础上,开展搅拌时长为45,135 min的混合料流动性、马歇尔、贯入度、车辙、弯曲及疲劳性能试验。结果表明,3种环氧树脂和热拌环氧沥青的力学性能基本一致,170℃黏度达1 Pa·s时间在3 h以上;混合料性能随搅拌时长增加衰减较大;环氧沥青类型对除流值和极限弯拉应变外性能指标影响不显著。搅拌45 min的XB环氧浇注式沥青混合料性能最优,流动度<5 s且可施工流动性维持时间在135 min以上,马歇尔稳定度超过48 kN,动稳定度达到18945次/mm,贯入度增量仅0.1 mm,-10℃极限弯拉应变>3000με,疲劳性能指标冲击韧性达到3517 N·mm,各项性能远超常规浇注式沥青混合料,多项指标也超过环氧沥青混合料,同时成本也较低。热拌环氧浇注式沥青混合料较好兼顾了浇注式沥青混合料和热拌环氧沥青的优点,可有效提高浇注式沥青混合料高温强度,对提高我国钢桥面铺装质量及耐久性具有重要意义。

冷拌环氧沥青及其混合料性能研究进展

由于独特的三维交联网络结构和特殊的官能团,环氧沥青具有良好的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性和使用寿命。冷拌环氧沥青在不牺牲环氧沥青材料性能的前提下,在降低能源消耗、减少温室气体排放和可加工性方面显示出许多优势。对冷拌环氧沥青的技术研究进行了综述,介绍了冷拌环氧沥青的基本组成及复合机理,包括其固化反应过程和三维交联网络的形成,详细阐述了冷拌环氧沥青及其混合料的各项性能与环氧树脂、添加剂、改性剂和热氧老化等因素的关联性。总结并展望了冷拌环氧沥青及其混合料在性能方面的优点以及未来研究方向,推动冷拌沥青混合料的相关研究和实际路面应用。

冷拌环氧沥青混合料在机场道面维修中的施工技术

简述某机场道面维修工程概况、质量目标、施工计划和施工工序,从机场道面面层铣刨与处理、洒布环氧沥青黏结层、冷拌环氧沥青混合料制备、混合料摊铺与碾压以及后续施工作业等方面,阐述冷拌环氧沥青混合料在机场道面维修中的施工技术。检验结果表明:该项施工技术取得了良好的工程质量,展示了良好的应用前景。

机场道面冷拌环氧沥青研发及性能研究

沥青路面新材料的开发为提高机场道面使用性能提供了思路,其中环氧沥青近年来被逐步开发研究,其表现出了良好的使用性能。目前环氧沥青混合料多采用高温拌和,难以满足机场道面工程的不停航施工和环保性要求,冷拌环氧沥青混合料能较好地解决上述问题。因此,从冷拌环氧沥青的制备原理出发,基于对固化时间、力学性能、变形能力和容留时间等影响因素的探究,确定了冷拌环氧沥青各组分的种类和配比,自主研发了一种拉伸强度为2.78 MPa、断裂伸长率为58.61%的新型冷拌环氧沥青材料,并对使用该冷拌环氧沥青制成的沥青混合料性能进行了测试,发现该冷拌环氧沥青混合料的高温稳定性、低温变形能力以及水稳定性都较好,均满足机场道面使用要求,可以在机场道面修补工程中推广应用。

钢桥面环氧沥青铺装用冷拌浇注式混合料修复应用研究

为解决钢桥面环氧沥青铺装快速修补问题,结合浇注式沥青混合料修补特点,开发了冷拌浇注式混合料的修补材料。通过室内试验,研究了冷拌浇注式混合料中环氧胶结料的力学特性、耐候性和凝结时间,同时对冷拌浇注式混合料的路用性能、施工可行性进行了研究和评价,试验结果表明:1)环氧胶结料不仅具有良好的力学性能,还具有良好的耐酸、耐紫外老化性能,其微凝胶体形成时间在3 h左右;2)冷拌浇注式混合料的马歇尔稳定度、流值和低温弯拉强度等路用性能均符合规范要求,且具备良好的施工可行性;3)该混合料用于实桥项目的养护工程中取得了良好的效果。

养生温度对冷拌环氧沥青混合料路用性能影响的试验研究

为研究养生温度对冷拌环氧沥青混合料的影响,对不同养生温度下的冷拌环氧沥青混合料的强度增长速率及各项路用性能进行了分析。结果表明,低温下养生并未影响冷拌环氧沥青混合料的最终强度及其高温性能,但其水稳定性会略微降低。

冷拌开级配水性环氧沥青混合料配比设计

冷拌沥青混合料开级配薄层罩面具有良好的排水、抗滑性能,在乳化沥青中掺入水性环氧可加快混合料强度的形成,并提高其最终强度。通过正交试验分析影响水性环氧沥青混合料性能的主要因素,通过室内试验研究其路用性能。试验结果表明:水性环氧掺量对混合料路用性能的影响最大、水泥掺量次之、油石比的影响相对最小;水性环氧沥青混合料最佳配合比为:水性环氧掺量30%、油石比5.2%、水泥掺量3%。

冷拌环氧沥青混合料路用性能的室内试验

通过室内试验研究了三种国产冷拌环氧沥青胶结料的粘度-时间变化规律和力学性质,以及混合料的高低温性能、抗水损害和疲劳性能等路用性能。研究结果表明,冷拌环氧沥青胶结料性能优良,其混合料具有优良的路用性能,适合钢桥面铺装。

施工因素对冷拌环氧沥青混合料性能影响

为明确各施工因素对冷拌环氧沥青混合料性能的影响规律,首先通过马歇尔配合比试验,分析冷拌环氧沥青混合料最佳沥青用量,明确混合料路用性能的试验基本参数;然后通过强度追踪试验与黏度试验,探究沥青存储方式、矿料含水率、容留时间以及养生时间对冷拌环氧沥青混合料性能的影响规律。试验结果表明,采用密封胶桶存储各组分的冷拌环氧沥青性能稳定;混合料性能随矿料含水率增加而衰减,应控制矿料含水率不超过1%;混合料施工容留时间可达到120 min以上,且所需养护时间短,可以实现快速开放交通的目的。

冷拌环氧沥青混合料的路用性能研究

介绍了一种冷拌环氧沥青混合料,并对冷拌环氧沥青黏度增长、黏附性以及沥青混合料马歇尔强度、高温性能、水稳定性进行了研究,结果表明冷拌环氧沥青混合料常温运动黏度<3Pa·s,可操作时间在3~6h,混合料马歇尔强度>40k N,动稳定度>30 000次/mm,残留稳定度达99%,冻融劈裂强度比为78.1%,能够满足施工需求。冷拌环氧沥青材料无论是在生产过程中,还是在铺装应用过程中,都可以在常温下进行,克服了热拌沥青材料必须在高温下拌和的问题,降低了沥青混合料的生产和施工能耗,是一种节能环保型的道路铺装材料。

矿料含水率对冷拌环氧沥青混合料性能影响研究

冷拌环氧沥青混合料是一种环保型钢桥面铺装材料,具有能源消耗率低、污染排放量小等优点,但与传统热拌环氧沥青混合料和温拌环氧沥青混合料相比,混合料成型后更易出现沥青剥落和环氧固化进程缓慢的问题。因此需探究矿料含水率对冷拌混合料性能的影响规律,为工程实际提供参考依据。本文通过马歇尔试验,首先分析冷拌环氧沥青混合料最佳沥青用量及最小养生时间,明确混合料路用性能的试验基本参数;再进一步探究矿料含水率对冷拌环氧沥青混合料的体积参数、力学强度、高温动稳定度、低温弯拉应变与冻融劈裂比的影响规律。结果表明:冷拌环氧沥青混合料的力学强度、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性均随矿料含水率的增大而减小,而空隙率受含水率的影响较小,且当矿料含水率为1%时,混合料的性能最佳。

冷拌环氧沥青混合料的强度性能研究

介绍了一种冷拌环氧沥青混合料,对冷拌环氧沥青混合料在不同养生温度和不同测试方法的强度增长速率进行试验分析,结果表明传统热拌沥青混合料的试验规程并不适合测试冷拌环氧沥青混合料,60℃热水浸泡加快了环氧沥青的反应速率,不能模拟实际情况下冷拌沥青混合料的强度形成过程。该冷拌环氧沥青混合料初始强度可达8k N,成型强度可达到40k N以上,具有应用于高等级路面面层的可行性。

拌和工艺与储存时间对冷拌环氧沥青混合料性能影响的试验研究

为了提高冷拌环氧沥青混合料路面的施工效率,设计了常规拌和、预拌和2种不同的冷拌环氧沥青混合料拌和工艺。通过室内试验,研究了不同储存时间下的常规拌和型混合料、预拌和型混合料的各项路用性能。结果表明,储存时间在7 d内,常规拌和型混合料与预拌和型混合料的各项性能差异不大;储存时间超过7 d后,预拌和型混合料水稳定性有所下降。由此可知,常规拌和工艺适用于新建工程,预拌和工艺适用于养护维修工程。

环氧乳化沥青混合料性能试验研究

利用45°斜剪试验与拉拔试验确定环氧乳化沥青具有最强粘结强度来确定乳化沥青中环氧的掺量;然后用乳化沥青和最佳掺量的环氧改性乳化沥青作为沥青胶结料分别进行冷拌沥青混合料使用性能试验,试验结果表明:环氧乳化沥青比原样乳化沥青有更好的力学性能和路用性能,初步验证了环氧乳化沥青作为冷拌沥青混合料结合料的可行性。

环氧沥青钢桥面铺装使用周期的性能表现与养护维修

随着中国公路大跨径钢桥建设的发展，钢桥面铺装技术也得到了快速进步，高性能改性沥青混合料、浇注式沥青混合料、环氧沥青混合料、高强水泥混凝土等材料被广泛应用于钢桥面铺装工程。各种钢桥面铺装材料具有不同的特点和适应性，钢桥面铺装的使用性能因铺装材料性能、钢桥面板刚度、施工质量、气候环境、交通荷载等因素的影响表现出较大的差异。

环氧沥青防水黏结层在钢桥面浇注式沥青混合料铺装中的适用性研究

为研究钢桥面铺装中环氧沥青黏结层与浇注式沥青混合料铺装层配合使用时的黏结性能,采用拉拔试验研究了粉胶比、高温老化对环氧沥青黏结层黏结强度的影响,以及浸水、黏结层洒布量、黏结层与铺装层施工间隔时间对复合梁黏结强度的影响。试验结果显示,环氧沥青黏结层抗高温老化性能优良,加入矿粉会降低其黏结性能,复合结构的黏结层洒布量不宜低于0.6L/m2,施工间隔时间不宜大于48h。

钢结构桥梁SMA混合料拌和温度影响因素

在我国钢桥面铺装主要有以下三种型式，一为南京长江二桥为代表的环氧沥青混凝土；二为用于江阴长江大桥桥面铺装的沥青玛蹄脂（即浇注式沥青混凝土）；三为重庆鹅公岩等大桥为代表的双层SMA结构。近年，还出现了浇注式沥青混凝土和SMA混凝土复合式沥青铺装，例如山东胜利黄河大桥。应该说这三种铺装型式各有优劣．这里不再细说，从施工角度可比较如表1。

钢桥面铺装局部修复方案试验研究

钢桥面铺装的修复技术是钢桥面铺装技术研究的重要组成部分,其复杂性在一定意义上远大于新建大跨径钢箱梁桥的桥面铺装研究。江阴大桥为主跨1385m的钢箱梁悬索桥,钢桥面采用47 mm浇注式沥青混凝土铺装,通车三年多后钢桥面出现大面积破坏。对江阴大桥钢桥面铺装出现的破坏类型以及钢箱梁构造等特点进行研究,在室内试验研究如弯曲试验、拉拔试验、车辙试验、复合梁疲劳试验的基础上,提出了5.0 cm、5.5 cm、6.0 cm不同厚度的双层环氧沥青混合料与“浇注式沥青混合料+环氧沥青混合料”4种结构方案,并利用江阴大桥钢桥面铺装大修的机会,选取代表性梁段作了试验段。研究表明双层环氧沥青混合料性能优于其他方案,此研究为我国钢桥面铺装局部修复方案的确定以及成功实施提供基础依据。

大跨径低刚度钢桥面铺装三维仿真力学分析

为研究大跨径低刚度钢桥在不同铺装方案下的力学响应状态,采用Midas/civil软件建立了武汉某长江大桥全桥有限元模型,采用ANSYS软件建立了GA+SMA和三层EA铺装方案的三维仿真模型,分析了该桥主桥跨中的挠曲变形,以及2种铺装方案在162个荷载工况下的弯拉应变和层间剪应力。研究结果表明:随着重载交通量的增加,该桥跨中存在较大的挠动,最大挠度值达到1.02 m,为初始设计值的132.5%;在最不利荷载组合下,铺装体系刚度对组合结构弯拉应变和层间剪应力均有显著的影响,铺装体系刚度大,则纵向最大弯拉应变大,横向最大弯拉应变和层间最大剪应力小;2种铺装方案的横向最大弯拉应变和纵向最大弯拉应变均呈现铺装表面>铺装层间>顶板表面,铺装表面横向最大弯拉应变>铺装表面纵向最大弯拉应变,层间最大剪应力总体呈现铺装层间>顶板表面;大跨径低刚度钢桥在进行组合结构疲劳开裂和层间脱层推移指标设计时,宜将铺装层表面横向最大弯拉应变和防水层黏结抗剪强度作为控制指标,并通过组合结构疲劳开裂试验和剪切疲劳试验,以确定不同铺装方案的适应性,以及材料和组合结构指标要求。