桥面沥青混凝土铺装技术.ppt

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桥面沥青混凝土铺装技术重庆交通大学重庆鹏方路面工程技术研究院2008.07.30 主要内容桥面铺装概述水泥混凝土桥面铺装钢桥面铺装浇注式沥青混凝土铺筑技术AMP-100防水粘结材料Eliminator防水粘结体系钢桥面铺装科研案例重庆交通大学 重庆交通大学一、桥面铺装概述 重庆交通大学一、桥面铺装概述1.1、桥面铺装的作用为行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台。保护桥梁结构——减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用；减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。功能作用屏蔽作用 重庆交通大学1.2、桥面铺装的技术要求铺装结构具有良好的相容性、协调性，以及足够的整体强度抗滑安全性结构要求功能要求平整舒适性低噪性少尘性足够的强度（弯拉强度、剪切强度）材料要求透水性（上、下层有别）可接受的变形性能（车辙、平整度）面层的构造深度、集料级配、棱角性、耐磨性OGFC、SMA橡胶沥青混凝土沥青层厚度施工工艺技术水平与桥梁结构保持良好、持续的界面联结。耐久性(强度、抗变形性能、表面抗滑性能、界面粘结、透水性能)耐磨耗性层状结构分工协作一、桥面铺装概述水稳定性 重庆交通大学桥梁作为公路建设项目中的主要组成部分，其结构的耐久性及桥面的使用功能也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁结构耐久性。1.3、桥面铺装的重要性一、桥面铺装概述 重庆交通大学为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。一、桥面铺装概述1.4、桥面铺装结构及各层位的功能 重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能防水层保护桥面板不受路表水的侵害，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。1、防水层不只是要与粘接层结合牢固，而且要与铺装层材料相容；2、不能因为铺装层的高温施工而破坏；3、在铺装层需要碾压成型时，防水层也不能因为碾压而刺破，也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层（或桥面板）粘接力丧失；4、防水层（或缓冲层）要有足够的韧性，在桥面板为钢板时，能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。 重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。缓冲层用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶。防水体系由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘接层、缓冲层）和保护层组成，以起到防水隔离作用。 重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能保护层（铺装底层）不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。 重庆交通大学桥面铺装结构层位及功能磨耗层（铺装面层）直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。 重庆交通大学二水泥混凝土桥桥面铺装 重庆交通大学调查：190座混凝土桥梁桥面铺装收集：铺装病害类型、铺装设计与施工资料结论:铺装病害主要表现形式：坑凼松散、车辙推拥、开裂对桥梁结构的保护作用:保护作用较差，结构钢筋锈蚀引起桥面铺装破坏的主要原因：除桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因外，(1)桥面铺装结构及材料原因：厚度不当；材料性能不良；层间粘接差；铺装结构渗水;(2)施工控制的原因：界面处理不良，施工各环节控制不当.2.1、病害调查及原因分析二水泥混凝土桥桥面铺装 重庆交通大学2.1、病害调查及原因分析二水泥混凝土桥桥面铺装以往桥面铺装设计施工中的不足：①无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨耗层，铺装一般不设防水层②缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水③桥面铺装厚度的确定带有随意性，没有将铺装结构、基面结构、材料的物理力学性能纳入一个严谨的设计体系中（桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重）④对桥梁结构无针对性⑤对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施 重庆交通大学2.2、设计流程二水泥混凝土桥桥面铺装满足铺装结构弯拉和剪切应力和应变计算防水系统细部设计确定桥面铺装的防水等级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）结束判断应力的相符性不满足恒载、舒适性、施工性能等对厚度的要求，调平层最小厚度要求、沥青层与调平层厚度比初选材料、初拟防水结构体系、面层类型和防水层厚度、以及桥面混凝土界面处理方案等铺装材料的性能检测、防水结构体系的防水性检测、层间抗拉、剪测试防水层的最小厚度、防水结构体系的层间容许剪应力和容许拉拔应力。沥青桥面铺装设计流程特点防水结构体系各层具有匹配性沥青层与垫层厚度的确定具有系统性材料性能具有对桥梁的针对性 重庆交通大学桥梁所处环境的气候不同，水对桥梁结构的侵蚀和对铺装的破坏也不同，对桥面铺装的防水性能要求也不同。为此，桥面铺装防水体系应与桥梁设计安全等级及气候环境条件相适应，桥梁安全等级越高，对桥面铺装防水层的要求越高。2.3、铺装结构防水等级二水泥混凝土桥桥面铺装 重庆交通大学防水等级环境气候桥梁类别Ⅰ级CO2的雨水＋除冰盐或工业酸雾冰冻区特大桥、重要桥梁Ⅱ级CO2的雨水＋除冰盐或工业酸雾冰冻区大桥、中桥、重要小桥CO2的雨水非冰冻区特大桥、重要桥梁Ⅲ级CO2的雨水＋除冰盐或工业酸雾冰冻区小桥、，涵洞CO2的雨水非冰冻区大桥、中桥、重要小桥Ⅳ级CO2的雨水非冰冻区小桥、涵洞 重庆交通大学对特大桥、重要大桥等的桥面铺装应进行专项设计。1特大桥、重要大桥宜选择浇注式沥青混凝土、或沥青玛蹄脂、或涂膜等防水层，下面层宜用浇注式沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA)组成防水体系。2桥面铺装应检验各结构层间的抗剪强度和抗拔强度。 重庆交通大学适合于特大桥、重要大桥梁铺装结构2.4、典型铺装结构二水泥混凝土桥桥面铺装 重庆交通大学高速公路、一级公路的桥面铺装厚度宜为70～100mm，二级、三级公路桥面铺装厚度宜为50～90mm。表面层厚度不小于30mm。若桥面铺装为单层时，厚度不宜小于50mm。1对高速公路、一级公路的大、中、小桥的下面层结构、厚度，为了便于连续施工，可与两端路线的路面结构相同，但应选用防水效果良好、施工方便、质量可靠的防水层。2各级公路的大、中、小桥宜用沥青砂、涂膜、热融沥青碎石、稀浆封层、卷材等做防水层，并视具体情况设置专门的底涂层加强联接作用。下面层是防水体系的重要组成部分，可选用密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA)等组成防水体系。应严格控制沥青混合料的现场空隙率。3表面层必须用密实性沥青混合料，在多雨潮湿地区、纵坡大于3.5%或设计车速大于50km/h的桥面应铺设粗糙表面层。 重庆交通大学典型铺装结构 重庆交通大学材料技术要求热拌沥青混凝土空隙率要求气　候　区项　　目SMAAC保护层冰冻区现场空隙％<5.0<5.0设计空隙％2.0～3.02.0～3.0非冰冻区现场空隙率％<6<6设计空隙％2.0～4.02.0～4.0 重庆交通大学材料技术要求卷材和涂膜防水材料卷材和涂膜防水材料的高温性能指标气候区平均最高气温>30℃最高气温20℃～30℃最高气温<20℃5h不发粘温度（℃）≥80≥70≥60耐热度℃普通沥青混凝土100~140改性沥青混凝土≥150100~140℃浇注式沥青混凝土≥150 重庆交通大学材料技术要求卷材和涂膜防水材料卷材和涂膜防水材料的低温柔度指标气候区年极端最低气温沥青面层厚度(cm)510冬严寒区＜-37.0℃＜-30＜-25冬寒区-37.0℃～-21.5℃-30-25冬冷区-21.5℃～-9.0℃-15-10冬温区＞-9.0℃-10-5 重庆交通大学材料技术要求卷材和涂膜防水材料项目指标卷材纵、横向最大拉力≥400N纵、横向伸长率≥2％涂膜20℃拉伸性5.5cm吸水率指标≤7％抗施工机械损伤线压力300N/cm的轮碾，运行160次不破损60℃，0.7Mpa，碾压200次抗热集料刺破损伤140℃铺筑AC－20并呈型碾压中等数量，颜色较浅，比较分散的黑斑（10－20处）或更好 重庆交通大学材料技术要求沥青玛蹄脂技术要求技术指标相应于下列气候分区的技术要求七月平均最高气温（℃）及气候分区＞3020～30＜201－11－21－31－42－12－22－32－43－2拌合温度（℃）220～250刘埃尔（s）≤40贯入量≤5mm时对应的试验温度，℃352515贯入量增量≤1.5mm时对应的试验温度，℃ 重庆交通大学材料技术要求沥青砂技术要求以空隙率≤2.5％作为沥青砂的防水性能标准，为保证低空隙率沥青砂的热稳性，沥青砂所使用的改性沥青等级应比当地沥青混合料用改性沥青等级提高一级，并满足以下要求如下表。气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度（次/mm）七月平均最高气温（℃）及气候分区>3020～30<201.夏炎热区2.夏热区3.夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2不小于600800500600500 重庆交通大学材料技术要求热融沥青技术要求热融沥青碎石防水层，所用的沥青种类应比相同气候区的沥青层铺装用改性沥青更高一等级。 重庆交通大学施工工艺图片桥面修补 重庆交通大学施工工艺图片桥面处理 重庆交通大学施工工艺图片桥面喷砂 重庆交通大学施工工艺图片桥面清扫 重庆交通大学施工工艺图片桥面清扫后 重庆交通大学施工工艺图片粘接层施工 重庆交通大学施工工艺图片粘接层施工 重庆交通大学施工工艺图片防水卷材施工 重庆交通大学施工工艺图片粘接层施工 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青砼施工 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青砼施工 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青砼施工 重庆交通大学三钢结构桥梁桥面铺装 重庆交通大学病害调查及原因分析①钢桥面铺装层的热稳性病害，主要表现为在夏季长时间的高温季节，在车辆荷载特别是超载车的作用下，出现车辙、推移、泛油等病害。车辙破坏铺装层泛油 重庆交通大学病害调查及原因分析②钢桥面铺装层与钢板之间的粘接出现问题，以及在使用过程中水的浸蚀、行车振动使粘结力衰减导致铺装层与钢板出现脱层，开裂和推移。钢桥面铺装开裂及推移破坏 重庆交通大学病害调查及原因分析③过去采用热融型粘结层时，双层SMA铺装防水性不足，破坏处沥青混合料出现水损害。坑槽沥青混合料松散 重庆交通大学病害调查及原因分析病害原因分析：①粘接及防水有极大的关系；②桥面系刚度不足，铺装易产生开裂（及推移）病害；③施工控制与桥面铺装病害有关；④超载严重易导致铺装产生纵向开裂，且发生时间较早，也较严重。 重庆交通大学钢桥面铺装特性正交异性钢桥面铺装受力模式独特钢桥面板对防腐要求极高钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣 重庆交通大学正交异性钢桥面板 重庆交通大学钢桥面铺装基本性能要求1．优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性。2．优良的防锈、防水性能，保护桥面板。3．优良的层间结合状态。4．优良的抗疲劳开裂性能5．优良的抗车辙性能。6．对桥面变形有良好的追从性。7．优良的抗老化能力。8．优良的抗水损害能力。 重庆交通大学典型铺装结构反应性树脂防水层铺装结构 重庆交通大学典型铺装结构浇注式沥青混凝土防水层铺装结构 重庆交通大学典型铺装结构沥青类防水层铺装结构 重庆交通大学典型铺装结构环氧沥青混凝土铺装结构 重庆交通大学钢桥面铺装国内研究发展第一阶段:建立钢桥面铺装研究体系，初步掌握桥面铺装的使用条件。第二阶段:引进、吸收、消化国外环氧沥青铺装、浇注式沥青砼铺装等技术。第三阶段:解决重载交通钢桥面铺装技术的难题。 重庆交通大学材料技术要求改性沥青技术要求检测项目要求试验方法ⅠⅡⅢ七月平均最高气温,℃>30℃30℃～20℃<20℃/年极端最低气温,℃>-9℃-9℃～-21.5℃<-21.5℃/针入度（25℃,100g,5s）,0.1mm30～6040～8060～120JTJ052-2000软化点（环球法）,℃≥80℃≥75℃≥70℃延度（5cm/min,10℃）,cm≥20≥30≥40运动粘度145℃(cst)≤30≤30≤30ASTM.d2170回弹率（25℃,20cm,30min）,%≥90≥85≥80JTJ052-2000闪点,℃)≥250≥250≥250JTJ052-2000RTFOT180℃重量损失(%)≤1.0≤1.0≤1.0JTJ052-2000针入度比(%)≥65≥65≥65回弹率（%）≥80≥75≥70延度(5℃,5㎝/min)≥15≥20≥25同时满足SHRP分级PG82-22PG82-28PG76-34/ 重庆交通大学材料技术要求硬质沥青技术要求指标要求试验方法针入度（25℃,100g,5s,0.1mm10～40JTJ052-2000软化点（环球法）,℃≥80延度（5cm/min,10℃）,cm≥10闪点,℃≥240质量损失,%≤0.5三氯乙烯可溶成分,%≥85密度（15℃）,g/m3≥1.00含蜡量,%≤2.0 重庆交通大学材料技术要求SMA高弹改性沥青技术要求试验项目要求试验方法针入度（25℃）0.1mm50～90JTJ052-2000软化点℃68～76延度（5℃）cm≥80粘度（135℃）Pa•S≤3弹性恢复率（25℃）%≥90脆点(弗拉斯法)℃≤-15闪点℃≥250TFOT（或RTFOT）质量变化，不大于％±0.5针入度比(25℃)%≥65软化点变化℃升高≤8降低≤2弹性恢复率（25℃）%≥80延度（5℃）cm40 重庆交通大学材料技术要求溶剂型沥青橡胶材料技术要求指标要求粘度（20℃），s≤40固体含量≥40%闪点≥23℃施工温度　℃5～40施工时间h≤4指触干燥时间，h≥4与底层粘接强度（20℃）Mpa≥2.0涂膜-20℃弯曲90°不开裂 重庆交通大学材料技术要求橡胶沥青砂胶技术要求指标要求编号ⅠⅡⅢ气候分区七月平均最高气温≥30℃30℃～20℃＜20℃年极端最低气温＞-9℃-9℃～21.5℃＜-21.5℃与下卧层结合力　　（25℃）≥2.0Mpa≥2.0Mpa≥2.0Mpa环球法软化点≥120℃≥100℃≥90℃热稳流淌性（75°，75℃，1h）0≤0.5㎜≤1.0㎜抗剪强度≥0.5Mpa(60℃)≥0.5Mpa(50℃)≥0.5Mpa(40℃)流动性≤3S≤3S≤3S胶接料低温性能Φ20弯曲90°不开裂≤0℃≤-10℃≤-20℃ 重庆交通大学材料技术要求反应性树脂粘接层材料技术要求项目要求粘接强度（25℃）≥5.0Mpa抗剪强度（25℃）≥3.0Mpa拉伸伸长率（-20℃）≥20％挥发成份无低温弯曲（-20℃）Φ圆棒弯曲90°无裂纹 重庆交通大学材料技术要求改性沥青SMA混合料技术要求气候条件与技术指标气候分区及相应的技术要求七月平均最高气温（℃）>30℃30℃～20℃<20℃0.7Mpa车辙试验动稳定度,次/mm≥3000(70℃)≥3000(65℃)≥3000(60℃)年极端最低所温（℃）>-9℃-9℃～-21.5℃<-21.5℃-10℃低温弯曲极限应变≥5×10-3≥6×10-3≥7×10-3冻融劈裂强度比%≥80%≥80%≥80%铺装下层透水率m/s≯1×10-7≯1×10-7≯1×10-7建议沥青用量（油石比）%5.8～7.55.8～7.55.8～7.5矿料间隙率VMA%≥17.0≥17.0≥17.0空隙率［1］%2～42～42～4析漏率%≤0.1≤0.1≤0.1 重庆交通大学施工工艺图片桥面清洗 重庆交通大学施工工艺图片缺陷处理 重庆交通大学施工工艺图片边角预涂 重庆交通大学施工工艺图片桥面打砂 重庆交通大学施工工艺图片打砂处理前后 重庆交通大学施工工艺图片滚涂底漆 重庆交通大学施工工艺图片喷涂第一层防水 重庆交通大学施工工艺图片喷涂第二层防水 重庆交通大学施工工艺图片滚涂粘结剂 重庆交通大学施工工艺图片流水作业 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青混合料运输车 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺 重庆交通大学施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺后 重庆交通大学四浇注式沥青混凝土铺筑技术 重庆交通大学桥面铺装材料桥面铺装材料高温拌和浇注式沥青混凝土环氧沥青混凝土改性沥青SMA改性密级配沥青混凝土 重庆交通大学环氧沥青混凝土（EpoxyAsphalt）环氧沥青混凝土是在沥青中添加环氧树脂，经固化反应而形成的一种强度高、韧性好的铺面材料。优点：强度高、刚度大，马氏稳定度≥45KN疲劳性能好耐久性好缺点：施工控制要求极为严格损坏后难以修复 重庆交通大学环氧沥青混凝土（EpoxyAsphalt）配方关键：合适介质材料的选择、固化剂的选择！材料依赖于进口我国进行的研究：同济大学：吕伟民教授东南大学重庆智翔 重庆交通大学环氧沥青混凝土（EpoxyAsphalt）国产环氧沥青混凝土性能马氏稳定度（KN）动稳定度（次/mm）-10℃弯曲应变（×10-3）-10℃劲度模量（KPa）30天60天60℃70℃27.338.5无车辙119252.26492060℃贯入度（mm）60℃贯入度增量（mm）取消压力10min后贯入度（mm）-10℃弯曲应变（×10-3）-10℃劲度模量（KPa）1.840.140.393.372850国产环氧沥青浇注式混凝土性能 重庆交通大学沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）沥青玛蹄脂：20%沥青+80%矿粉。橡胶沥青砂胶：沥青玛蹄脂中加有橡胶成分。碎石加强橡胶沥青砂胶：为增加橡胶沥青砂胶的热稳性，适当掺加粒径≤2.36mm的细集料。沥青玛蹄脂碎石：StoneMatrixAsphalt，SMA，沥青玛蹄脂与具有一定级配特点的碎石所组成的混合料。Matricasphalt：英国称为沥青玛蹄脂，实际上是浇注式沥青混凝土，但有别于通常意义上的Gussasphalt。 重庆交通大学沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）高温稳定性好疲劳性能较好耐老化、抗水损能力较强抗滑性好 重庆交通大学浇注式沥青混凝土的概念浇注式沥青混凝土：沥青混合料拌和后具有一定流动性，采用浇注式方法摊铺，不需要碾压，冷却成型的沥青混凝土。沥青玛蹄脂（Matricasphalt）：施工工艺的差异。 重庆交通大学浇注式沥青混凝土的组成特点浇注式沥青混凝土是一种悬浮式（集料无嵌挤作用）结构的沥青混凝土，其混合料组成特点主要是矿粉含量高（20～30%）、沥青含量高（7～10%）。矿质材料最大11mm 重庆交通大学浇注式沥青混凝土的组成特点加热到200°C-250°C时的沥青富余量胶泥=沥青+矿粉 重庆交通大学浇注式沥青混凝土的特性它是无空隙的，无需压实便能达到其终极强度，因而不会出现因压实不足而表现出的缺陷病害。它不透水，也不吸水，因而对诸如冻融变换、防冻滑的除冰盐溶液及经常潮气作用的影响因素几乎不敏感。它是一种粘弹性材料，适应结构构件在应力消减情况下的缓冲运动而不会发生损坏以及对冲击及颠簸不敏感。它有整体性非常好和变形能力强的特点。 重庆交通大学浇注式沥青混凝土应用概况德国：浇注式沥青混凝土最早起源于德国。早在50年代中期，德国汉堡的桥梁就采用了浇注式沥青混凝土，此后在德国得到了广泛的应用。日本：七十年代中后期，为解决本国的桥面铺装问题，由多田宏行等进行了系统研究，将浇注式铺装技术引进到日本，并在如日本的本四吊桥、门崎高架桥、大鸣门桥等均采用浇注式沥青混凝土铺装。 重庆交通大学浇注式沥青混凝土应用概况英国：英国在60年代开始使用沥青玛蹄脂混凝土，一直延用至今。它采用了先拌制沥青玛蹄脂（沥青、矿粉及3mm以下细集料）,再掺加粗集料碎石拌制成品混合料的两阶段拌制工艺，其混合料具有良好的流动性，采用浇注式的施工方式，因此通常称作浇注式沥青混凝土。 重庆交通大学浇注式沥青混凝土应用概况在我国，香港青马大桥、江苏江阴长江大桥、天津子牙河大桥、上海东海大桥、重庆菜园坝大桥等桥面铺装均采用了浇注式沥青混凝土铺装方案。其他：在欧洲其它国家，如丹麦、瑞典和俄罗斯等有着广泛的应用。山东胜利黄河大桥2003湖南三汊矶大桥2006重庆菜园坝长江大桥2007安庆长江大桥2004 重庆交通大学浇注式沥青混凝土胶结料浇注式沥青混凝土的性能主要依赖于所用胶结料的特性，由于浇注式沥青混合料的空隙率较小，几乎为零，使得其受水、空气、阳光侵蚀的可能性减小，并且浇注式沥青混合料的沥青含量较多，其低温抗裂性能较好，因此，胶结料的选择主要考虑其高温稳定性能。直接由炼油所得的传统沥青性质有一定的限制，不能满足浇注式的需求，需将沥青用作适当的改性。浇注式沥青混合料的胶结料在路面使用温度内应有较高的粘度，又必须保证混合料在高温施工时有较好的流动性。 重庆交通大学浇注式沥青混凝土胶结料在德国的浇注式沥青混合料以前常采用B45和B25沥青作为胶结料，目前主要采用PmB45改性沥青。而日本常采用AH-30#沥青作为基质沥青，掺配一定比例的湖沥青作为胶结料，改性沥青与湖沥青的掺配比例一般为75：25或70：30。采用改性沥青掺配一定比例的天然硬质沥青可以大大提高浇注式沥青混合料的结合料性能，即使在提高试验温度的情况下，浇注式沥青混凝土也有较好的热稳性；采用改性沥青与天然沥青进行复合改性硬质沥青的浇注式沥青混凝土具有较好的热稳性、变形性和防水性能，能满足我国钢桥面铺装的使用要求。 重庆交通大学浇注式改性沥青技术要求试验项目指标要求试验方法针入度（25℃,100g,5s）,0.1mm10～40JTJ052-2000T0604环球软化点,℃70～80JTJ052-2000T0606延度（5cm/min,25℃）,cm≥20JTJ052-2000T0605测力延度（25℃）,J≥1AASHTOT300粘度（135℃）,Pa.s≤3.0JTJ052-2000T0625弗拉斯脆点,℃≤-5JTJ052-2000T0613密度（25℃）,g/cm31.000～1.100JTJ052-2000T0603闪点,℃≥235JTJ052-2000T0611弹性恢复（25℃）,%≥50JTJ052-2000T0662离析（软化点差）,℃≤2.0JTJ052-2000T0661动态剪切流变性能（60℃）复数剪切模量G*,Pa≥15000AASHTO-TP5相位角，°≤70RTFOT后(163℃)质量相对变化，%≤0.5JTJ052-2000T0610软化点变化升高，℃≤8JTJ052-2000T0606降低，℃≤2针入度比（25℃），%≥65JTJ052-2000T0604延度（5cm/min,25℃），cm≥10JTJ052-2000T0605弹性恢复（25℃）,%≥50JTJ052-2000T0662RTFOT的残留物经PAV老化后：BBR-最大劲度模量（-16℃），MPa350AASHTO-TP1 重庆交通大学浇注式沥青混凝土级配要求Gussasphalt10级配范围筛孔（mm）13.29.54.752.361.180.60.30.150.075空隙率（%）油石比（%）通过率（%）10080～10063～8048～6338～5232～4627～4024～3620～30＜17～10 重庆交通大学浇注式沥青混合料技术要求气候条件与技术指标气候分区及相应的技术要求七月平均最高气温（℃）>30℃30℃～20℃<20℃贯入度（52.5kg/5㎝2，30min）1～4㎜(60℃)1～4㎜(50℃)1～4㎜(40℃)贯入度增量（52.5kg/5㎝2，30min～60min）≤0.4㎜(60℃)≤0.4㎜(50℃)≤0.4㎜(40℃)冬季极端最低所温（℃）>-9℃-9℃～-21.5℃<-21.5℃低温弯曲极限应变（-10℃，50㎜/min）≥6×10-3≥7×10-3≥8×10-3铺装底层透水率≯1×10-7㎝/s刘埃尔流动性（240℃）≤20s建议沥青用量（油石比）7～11% 重庆交通大学Sasobit在浇注式沥青混凝土中的作用在约85°C时起粘度开始下降在约75°C以下增强劲度>>>抗车辙对低温性能没有不利影响可降低拌和温度约30°C这对钢桥面铺装来讲很重要，起到保护桥面板防锈涂层的作用减少纵向膨胀。 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验①流动性试验②静贯入度及其增量试验③动态贯入度及其增量试验④低温弯曲试验⑤疲劳试验 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验流动性试验 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验静贯入度试验 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验动态贯入度试验 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验低温弯曲试验 重庆交通大学浇注式沥青混合料试验疲劳试验 重庆交通大学浇注式混凝土施工混合料运输 重庆交通大学浇注式混凝土施工混合料摊铺 重庆交通大学浇注式混凝土施工混合料摊铺浇注式沥青混凝土的施工工艺与传统的热拌沥青混凝土的施工有本质的区别，因此其在施工中也有其特殊的要求：（2）厚度控制（3）行车道摊铺（1）边侧限制 边侧限制浇注式沥青混凝土施工 浇注式沥青混凝土碎石撒布车撒布预拌碎石后的效果预拌碎石的撒布 山东东营胜利黄河大桥施工现场铺筑浇注式沥青层铺筑浇注式沥青层 浇注式沥青混凝土用于桥面浇注式沥青混凝土是密闭而不透水的施工不损伤防水层防水层AK_01 水随着沥青混凝土表面流动普通沥青混凝土是渗水的普通沥青混凝土用于桥面防水层AK_03 重庆交通大学五AMP-100防水粘结体系 重庆交通大学防水粘结不良引起的破坏网裂推移波浪与开裂渗水引起的梁提破坏 重庆交通大学桥面防水粘结材料的研究水分和防冻盐是桥面混凝土冻融破坏和主梁钢筋腐蚀的主要原因,这就促使开始提高和改进公路工程中的混凝土质量,增厚钢筋混凝土中钢筋的保护层,甚至要求对桥面板采取其它专门的保护措施。于是,防水膜(柔性防水材料敷设于桥面板形成不透水层统称为防水膜)开始广泛应用于桥面铺装。 重庆交通大学增强界面之间的粘结防止水分进入桥面板或路面基层提高桥面和路面的使用寿命防水粘结材料的作用 重庆交通大学优质防水粘结材料必须具备的要素优质防水粘结材料优良的粘结性能优良的防水性能优良的施工性能 重庆交通大学优质防水粘结材料必须具备的要素序号项目PBPUJSⅠ型Ⅱ型150℃剪切强度MPa≥0.150.200.20250℃粘结强度MPa≥0.0503热碾压后抗渗性0.1MPa，30min不透水4接缝变形能力10000次循环无破坏a供需双方根据需要可以采用其它温度JC/T975-2005防水涂料性能标准 重庆交通大学常用防水粘结材料的种类卷材类：APP、PVC、CPE沥青混合料类：砂胶类、稀浆封层、SAMI涂膜类：AMP-100、FYT、GS 重庆交通大学常用涂膜类防水粘结材料渗透型：封水效果好、粘结能力差水溶型：粘结力好、施工方便，抗剪、抗刺破能力差溶剂型：粘结力好、施工方便，抗剪、抗刺破、防水性能差反应型：粘结力好、防水性能好，成本高、施工工艺复杂 重庆交通大学AMP-100二阶反应型防水粘结材料集合上述材料的优势 重庆交通大学AMP-100的作用机理单组份黑色粘稠液体中含有渗透性材料，可以渗透到水泥混凝土毛细孔5mm-15mm深度，充分与水泥混凝土中碱物质与气体产生固化反应；修复水泥混凝土微缺陷，堵塞渗水孔，起到好的防水效果；与界面防水粘结层形成钉子效应，提高粘结、剪切强度。◆高渗透固化作用： 重庆交通大学AMP-100的作用机理形成弹性胶质防水粘结层，使防水粘结层本身形成初步的内聚力；有效抵抗防水粘结层的脱层、起皮以及车辆碾破；同时要求防水粘结层不会完全固化反应，否则容易导致与面层沥青混凝土难以粘结。◆一阶反应过程 重庆交通大学AMP-100的作用机理初步固化的防水粘结层在高温（高于100℃）沥青混凝土的作用下产生微溶化分布，在碾压作用下骨料大颗粒嵌入防水粘结层中，形成均匀分布的剪力键；高温加速反应进行，使面层沥青混凝土与水泥混凝土之间形成良好的防水粘结层，剪切力、粘结力同时达到1.0Mpa以上，甚至达到或接近热拌沥青混凝土内聚力大小。◆二阶反应过程： 重庆交通大学AMP-100二阶反应过程示意图 重庆交通大学AMP-100技术指标项目技术指标外观固化前黑色粘稠液体固化后弹塑性层有效物质含量≥72％延弹性≥6.0mm低温柔韧性，-25℃±2℃无断裂纹粘结强度125℃≥1.0MPa60℃≥0.4MPa剪切强度225℃≥1.0MPa60℃≥0.4MPa干燥性25℃表干≤4h实干≤12h不透水性，0.3MPa30min不渗水耐热性一阶固化后160±2℃，无流淌和滑动二阶固化后180±2℃，无流淌和滑动抗冻性，-20℃20次不开裂抗刺破及渗水暴露轮碾试验（0.7Mpa，100次）后0.3Mpa水压下不渗水注：测试的是新鲜水泥混凝土与密级配沥青混凝土之间的粘结、剪切强度。 重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水涂料性能比较项目AMP-100防水粘结材料水性沥青基防水粘结材料代表产品AMP-100FYT、JBS、AWP2000等综合描述以化学活性反应物质改性弹性体的天然沥青和石油沥青以乳化沥青为基料的防水涂料，主要为氯丁胶乳或其他化学乳化剂配置外观单组分黑色粘稠的液体黑色水性的涂料水分≤0.2％≥55％渗透性渗透深度约5mm～15mm堵塞毛细孔无渗透固化作用过程涂上混凝土界面后即发生一阶固化反应，生成高弹性体；热沥青混合料铺筑时发生二阶固化反应，生成弹塑性防水粘结层水分蒸发形成沥青防水膜即完成 重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水涂料性能比较项目AMP-100防水粘结材料水性沥青基防水粘结材料代表产品AMP-100FYT、JBS、AWP2000等有效物含量≥72％≥43％抗车辆、石料破坏能力难于刺破弹性体可以恢复容易刺破易产生脱层、蜕皮破坏水破坏能力与水不亲和不会脱层与水亲和易产生脱层、蜕皮破坏层间稳定性粘结强度25℃，≥1.0MPa25℃，约0.3MPa左右60℃，≥0.4MPa60℃，约0.1Mpa左右剪切强度25℃，≥1.0MPa25℃，约0.3Mpa左右60℃，≥0.4MPa60℃，约0.1Mpa左右耐久性≥15年≤8年涂布量0.3～0.6Kg/m21.5～2.5Kg/m2 重庆交通大学AMP-100与水性沥青基防水涂料性能比较评价桥面防水粘结材料两项最重要指标：由以上图表不难得出：抗剪切性能AMP-100均高于水性沥青基防水涂料AMP-100综合性能优于水性沥青基类防水涂料｝粘结性能 重庆交通大学AMP-100施工AMP-100施工过程基面处理产品施工（人工施工）产品施工（机械喷涂）水泥混凝土或其它基面要求强度达到设计标号，表面不得有松散浮浆、掉皮、空鼓和严重开裂现象，对于油污要用溶剂清除，表层要干燥、干净。本品为单组粘稠的黑色液体，施工前，将其倒入适当大小的容器中，轻微搅拌3-5min，由操作人员用滚筒将其均匀地涂布于水泥混凝土或其它处置基面上。对于油污要用溶剂清除，表层要干燥、干净。由操作人员手持喷枪，均匀地涂布。涂布完要清洗管道，注意使用大桶时必须防止空气倾入。 重庆交通大学AMP-100施工人工滚涂 重庆交通大学AMP-100施工机械喷涂 重庆交通大学AMP-100工程案例编号项目时间备注1重庆鹅公岩大桥2000年钢桥面状况良好2广东马坊大桥2002年3上海卢浦大桥2002年4广西柳州红光大桥2003年5上海高速高架桥面2000年水泥混凝土桥面状况良好6重庆大佛寺大桥2001年7重庆万梁高速公路某大桥2002年 重庆交通大学六Eliminator防水粘结体系 重庆交通大学防水粘结材料防水粘结材料溶剂型橡胶沥青粘结剂环氧沥青粘结剂双层环氧树脂Eliminator 重庆交通大学Eliminator防水粘结层Eliminator防水粘结层采用甲基丙烯酸类树脂及系列材料作为防水粘结层材料，包括ZedS94底涂层、Eliminator防水层（两层）和TackCoatNo.2胶粘剂。 重庆交通大学Eliminator防水组成ZedS94底涂层钢板浇注式沥青混凝土TackCoatNo.2胶粘剂第2层甲基丙烯酸类树脂第1层甲基丙烯酸类树脂 重庆交通大学Eliminator相关各层的技术参数试验项目要求ZedS94底涂层施工温度℃-10～40干膜厚度μm50Eliminator防水层拉伸强度MPa≥11.8断裂延伸率％≥130粘结强度（钢）(25℃)MPa≥5低温柔性(-20℃，Φ20mm弯曲，900)无裂纹TackCoatNo.2胶粘剂干固时间(23℃)h≤1活化温度℃≥85粘结强度（摊铺浇注式后）(25℃)MPa≥1.0 重庆交通大学防水粘结层拉拔试验图片 重庆交通大学防水粘结材料破坏强度及破坏面特征防水材料类型试验温度/℃拉拔强度/MPa破坏面情况描述溶剂型橡胶沥青粘结剂（GS）02.57GS与钢板间100%拉脱102.08GS与钢板间100%拉脱253.66GS内部80%,GS与钢板间20%700.24GS与钢板间100%拉脱Eliminator015.00Eliminator膜内聚破坏2511.10Eliminator膜内聚破坏702.17Eliminator膜内聚破坏双层环氧树脂（DER）02.75环氧树脂内部85%,碎石内15%103.2环氧树脂内部85%,碎石内15%255.88环氧树脂内部90%,碎石内10%701.59环氧树脂内部100%环氧沥青粘结剂（EA）09.9EA与钢板间100%拉脱108.58EA与钢板间100%拉脱257.08EA与钢板间100%拉脱701.38EA与钢板间90%,EA内部10% 重庆交通大学防水粘结材料破坏强度常温条件下，拉拔强度的大小顺序：Eliminator＞EA＞DER＞GS；高温条件下，拉拔强度的大小顺序：Eliminator＞DER＞EA＞GS；两种温度条件下，Eliminator的优势较明显。 重庆交通大学Eliminator防水体系Eliminator防水体系由防水粘结层（ZedS94底涂层、两层Eliminator防水层和TackCoatNo.2胶粘剂）+浇注式沥青混凝土（GA)组成。 重庆交通大学防水体系拉拔粘结强度试验图片 重庆交通大学防水体系拉拔粘结强度防水体系试验温度/℃拉拔强度/MPa破坏面情况描述GS02.12GS内聚破坏101.4GS内聚破坏251.39GS内聚破坏Eliminator03.48胶粘剂2号内部80%,与GA层间20%102.25胶粘剂2号内部30%,与GA层间70%251.78胶粘剂2号内部50%,与GA层间50%DER01.92GS与缓冲层间破坏5％，GS与环氧碎石间破坏95％101.12GS与缓冲层间破坏15％，GS与环氧碎石间破坏85％250.79GS与缓冲层间破坏50％，GS与环氧碎石间破坏50％EA03.24钢板与EA间10%，GA底部内聚破坏90%102.52钢板与EA间10%，GA底部内聚破坏90%251.59钢板与EA间10%，GA底部内聚破坏90% 重庆交通大学防水体系拉拔粘结强度低温条件下，Eliminator防水体系0℃的粘结强度超过了3.0Mpa；高温条件下的粘结强度均不高，从结合面破坏情况看，估计与ＧＡ材料有关。 重庆交通大学防水体系剪切强度试验图片 重庆交通大学防水体系剪切强度材料类型试验温度（℃）抗剪强度（Mpa）破坏表面情况描述溶剂型橡胶沥青粘结剂(GS)252.43GS与GA界面间100%600.46GA底部结合料20%，GS与GA界面间800%Eliminator252.28GA与胶粘剂2号之间100%600.55GA底部结合料30%，GA与胶粘剂2号界面间70%双层环氧树脂(DER)252.1溶剂型粘结剂破坏，与环氧碎石间破坏80%以上600.32缓冲层、溶剂型粘结剂破坏，与环氧碎石间破坏90%以上环氧沥青粘结剂(EA)252.13GA与EA之间90%，GA内部10%600.27GA与EA之间90%，GA内部10% 重庆交通大学防水体系剪切强度常温条件下，抗剪强度的大小顺序：GS＞Eliminator＞EA＞DER；高温条件下，抗剪强度的大小顺序：Eliminator＞GS＞DER＞EA；两种温度条件下，Eliminator防水体系和GS防水粘结层表现出优异的界面抗剪强度。 重庆交通大学Eliminator防水粘结材料在中国的应用香港青马大桥广东虎门大桥（修复）江苏312国道钢桥面重庆菜园坝长江大桥港深西部通道深圳湾大桥 重庆交通大学七钢桥面铺装科研案例 重庆交通大学江阴大桥钢桥面铺装概况1999年竣工通车，采用英国Masticasphalt技术，通车不久即出现大量病害；2003年，采用多种方案完成钢桥面铺装大修工程，病害现象依然严重；2004年，采用改性浇注式沥青混凝土铺筑试验路，至今使用效果良好。 重庆交通大学江阴大桥钢桥面铺装病害 重庆交通大学江阴大桥钢桥面铺装病害 重庆交通大学改性浇注式沥青砼在江阴大桥中的应用目前使用状况良好，仅有轻微裂缝 重庆交通大学江阴大桥钢桥面铺装病害分析江阴大桥钢桥面铺装为什么会出现如此多的早期病害？？桥面系刚度不足恶劣的使用条件——超载！极端高温！铺装材料的性能及其与钢桥面板的适应性江阴大桥等钢桥面铺装技术研究任重而道远！！！ 重庆交通大学改性浇注式沥青砼钢桥面铺装材料——浇注式沥青混凝土（Gussasphalt）防水性能好、抗裂性好、耐久性好热稳性需要通过掺加聚合物、纤维等措施得到保证改性浇注式沥青混凝土在江阴长江大桥等钢桥面铺装中得到实践检验铺装病害易于修复改性浇注式沥青混凝土成为最有可能解决重载交通钢桥面铺装问题的铺装材料之一 重庆交通大学项目研究的目的及目标目的：解决我国重载交通钢桥面铺装耐久性及铺装维修养护技术问题目标：五年内基本不产生破坏、八年内不翻修 重庆交通大学主要研究内容（1）界面粘接材料选择及工艺研究通过高强度、高韧性防水粘接材料的选择，解决铺装与钢板的有效粘接和持久粘接问题。（2）改性浇注式沥青混凝土材料开发及性能研究通过改性沥青材料的开发研究，拌制出性能更加优良的浇注式沥青混合料，在浇注式沥青混凝土的施工条件下，寻求铺装层热稳性和抗裂性的相互平衡。（3）适宜浇注式沥青混凝土铺装结构组合及模拟疲劳性能研究不同组合结构铺装疲劳性能研究，可以综合检验铺装层耐疲劳性能、层间粘接抵抗反复弯曲所产生剪应力的能力，找出铺装结构组合中最薄弱环节。同时可以预估铺装疲劳寿命。（4）桥面铺装隔热技术开发研究夏季高温是路面产生车辙的主要原因之一，采取一定措施降低桥面铺装层的温度，能够有效地提高其抗车辙能力。 重庆交通大学高强度、高韧性粘接材料的选择粘接材料性能试验：拉拔、剪切、弯曲铺装结构疲劳试验检验与钢板结合力（25℃）：3.0MPa～6.0MPa变形能力（断裂时延伸率）：50～200%界面处理及粘接材料施工工艺研究粘接材料施工中的温度、喷洒或涂布工艺、厚度控制、温度和时间的关系界面粘接材料选择及工艺研究 重庆交通大学高弹性、耐高温改性沥青的开发浇注式沥青砼配合比设计配合比设计方法研究浇注式沥青混合料性能影响因素研究60℃动态贯入度≤2.5mm，贯入度增量≤0.3mm满足施工流动性要求（刘埃尔流动性≤20s）高弹性（反应型、纤维）改性浇注式砼尝试研究工艺及配套设备研究改性浇注式沥青混凝土材料开发及性能研究 重庆交通大学采用多孔隙轻质骨料进行浇注式沥青混凝土配合比设计轻质骨料力学强度？隔热效果？在铺装层表面撒布浅色耐磨耗碎石力学强度？合适的无色粘接材料？在铺装层表面喷涂隔热材料视觉效果？耐久性？桥面铺装隔热技术开发研究 重庆交通大学沥青混凝土耐疲劳性能比较研究选择约5种混合料（改性浇注式沥青混凝土、SMA、高弹改性沥青混凝土、环氧沥青混凝土和反应型树脂混凝土等）进行等应力水平或等应变水平疲劳试验不同组合结构铺装疲劳性能研究双层改性浇注式沥青混凝土铺装组合改性浇注式沥青混凝土+反应型树脂混凝土铺装组合改性浇注式沥青混凝土+高弹性改性沥青混凝土铺装组合双层环氧沥青混凝土铺装组合力争实现改性浇注式沥青混凝土组合方案的疲劳寿命在现有环氧改性沥青混凝土方案的基础上提高1～5倍浇注式沥青砼铺装结构组合及疲劳性能研究 重庆交通大学双层改性浇注式沥青砼铺装组合 重庆交通大学改性浇注式沥青砼+反应型树脂砼铺装组合 重庆交通大学改性浇注式沥青砼+高弹性改性沥青砼铺装组合 重庆交通大学现阶段取得的主要研究成果（1）改性沥青浇注式混凝土材料高低温性能优良，疲劳性能与环氧沥青混凝土相当。（2）胶粉改性沥青混凝土材料高低温性能优良，正在研究提高疲劳性能的技术措施。（3）反应型树脂混凝土材料三组分反应型材料，常温下施工，24小时固化完全。（4）隔热技术铺装层表面撒布浅色碎石可以降低温度5℃，高强度隔热涂料可以降低15℃。 谢谢！重庆交通大学 此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！