钢桥面铺装环氧沥青防水黏结层黏结性能试验研究.pdf

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1、◎s—G⋯一s一钢桥面铺装环氧沥青防水黏结层黏结性能试验研究张德佳(上海市政养护管理有限公司，上海201103)摘要：基于上海长江大桥的层问损害情况，选取环氧沥青作为黏结层材料，进行了多项铺装层层间黏结性能试验研究，分别分析了温度条件、水环境、以及旌工损伤等因素对其层间黏结性能的影响。研究结果表明：环氧沥青防水黏结材料具有较高的温度和浸水时间敏感性；在防腐防水层完整时，盐水(模拟海雾)对层间黏结性能影响并不显著；防腐防水层的施工局部损伤会导致层间界面整体性的破坏．在盐水的环境中．拉拔强度下降更为显著。关键词：道路工程；环氧沥青；拉拔试验

2、；黏结性能0引言上海长江大桥主桥结构为双塔双索面全漂浮钢斜拉桥，主桥桥面行车道采用j．5cm厚双层国产环氧沥青混凝土铺装，底面层3cm、上面层2．5cm，防水黏结层采用环氧沥青，结构形式见图1。该桥2009年10月31日建成通车，经过6年多的运营，桥面铺装产生过不同程度的缺陷与损坏，如鼓包、开裂、坑槽等，而雨后网状裂缝及环氧树脂混凝土维修周边还会有金属锈迹泛出，说明防水黏结层已经完全失效，部分桥面钢板已经发生严重的锈蚀，图2为桥面铺装维修时发现的层间损害情况。端Qf。憾凝r—--—一_彳二—彩。箍篡7黪一：撕鼐高。L：混凝{I一—扭_!

3、c；"j11亍脚一瑟荔扩1。图l上海长江大桥铺装结构形式图2层间损坏情况收稿日期：2016—02—204上冯么咯№．22016为了明确长江大桥钢桥面铺装的总体损坏情况，上海同济建设工程质量检测站对上海长江大桥钢桥面铺装层上行三车道、下行i车道路面损坏程度进行调查及评定，对铺装层与钢桥面之间是否存在空鼓、脱空等病害情况进行冲击回波法分析。检测结果表明：桥面铺装有近百处测点位置主频峰值偏低，明显异常。图3为测点l一40的典型频谱图形，主频峰值指示铺装层峰值单一，说明铺装层与钢板已经脱层。图3测点l一40冲击回波分析钢桥面铺装的脱层损坏与层间

4、黏结性能不足密切相关，而防水黏结层在保证层间黏结性能方面起着非常关键的作用[1。2]。但是在环境、施工等因素的影响下，黏结性能的丧失使防水黏结层极易成为整个铺装体系的“软弱夹层”。为了研究不同环境因素对钢桥面铺装的层间黏结影响，我们以环氧沥青为黏结材料，进行了多项室内性能试验，旨在为钢桥面铺装防水黏结层的应用提供一定的参考。1原材料1．1防水黏结层材料本文防水黏结层材料采用NJ多组分环氧沥青HLN2451，它是由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂一s一⋯一s◎的化学反应得到的混合物睁“。主要性能指标如表1所示。表1环氧沥青防水黏结材料技术

5、要求技术指标单位标准试验方法(25℃)MPa≥2．7j与钢板黏结强度ASTMD4541(60℃)MPa≥1．75吸水牢(7d．25℃％≤0．3ASTMD570黏度时间(0tolPa·s)(120℃)≥20JTJ052—2000T062j断裂延伸率(2jo()％≥190ASTMD638抗托强度(25℃)MPa≥61．2防腐层材料防腐层材料类型主要包括无机富锌底漆、环氧富锌漆、环氧磷酸锌底漆。本文采用环氧富锌漆15360，主要性能指标见表2所示。表2环氧富锌漆技术要求技术指标单位标准试验方法表干h≤2干燥(容许)时间GB／T1728硬干h≤

6、24与钢板黏结强度(25℃)MPa≥5．OGB／T5210抗冲强度Cm50GB／T1732不挥发物含量％≥60GB／T1725金属锌含量不挥发物含量％≥70HG／T36682试件成型成型100mmxl00mm×50mm的钢块，按照试验方案对钢块表面进行处理；防腐层厚度为80肚m，在30℃的控温箱中养护4d；将2451型环氧沥青的A、B组分分别加热到90℃和120℃，按1：2．45的比例混合，按o．75奴／m2的用量一次性均匀涂布在试件表面；拉拔头黏于防水黏结层表面，并用双面胶带固定。将成型好的试件放于120℃烘箱中6h，使防水黏结材料和

7、铺装材料完全固化，养护完成的试件隔夜冷却。采用SZLY一10B型黏结强度拉拔力检测仪进行拉拔试验。3试验结果与分析3．1温度条件影响将养护完成后的拉拔试件分别置于25℃、40℃、55℃、70℃的温箱中养护24h，在常温下进行拉拔强度试验。拉拔试验后试件的断裂界面如图3所示，试验结果见表3所示。表3温度对拉拔强度影响I试验温度’口C25405570l拉拔强度／MPa6．114．071．91．72图3拉拔试验后破坏界面从图3可以看出：拉拔试验的断裂位置为基材断裂，表明发生界面破坏的原因为环氧沥青防水黏结层的黏结性能不足引起。表3表明：245

8、1型环氧沥青的拉拔强度对温度变化的敏感性较大。常温2j℃时，环氧沥青防水黏结层表现出良好的黏结性能，拉拔强度达到6．11MPa，40℃、55℃时的拉拔强度分别为常温拉拔强度的2／3和1／3，55℃和70℃时