聚合物改性沥青浇注式混凝土在钢桥面铺装中的应用研究.pdf
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1、2 0 1 0年 l 0月 石 油 沥 青P E T R O L E U M A S P HA L T 第 2 4卷第 5期 聚合物 改性沥青浇注式混凝 土 在钢桥面铺装 中的应用研 究 闫东波 陈仕 周 , 1 重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司 ( 重庆4 0 0 0 5 4 ) 2 重庆交通大学土木建筑学院 ( 重庆4 0 0 0 7 4 ) 摘要通过对聚合物改性沥青浇注式混凝土的试验研究及其在钢桥 面铺装中的性能监 测,发现聚合物改性沥青浇注式混凝土强度高、施工性能稳定、施工温度较低,研究成果对 于聚合物改性沥青浇注式混凝土在我国钢桥面铺装中的推广应用具有重要意义。 关键词 聚合 物改
2、性 沥青 浇注式混凝 土钢桥 面铺装应用 浇注式沥青混凝土是一种在高温情况下 自流 成型、无需碾压、冷却后即形成强度的路面铺筑 材料,具有沥青含量高 、矿粉含量高、拌合及摊 铺温度高的特点。由于沥青含量高,混合料具有 良好的适应变形 的能力 和抗 疲劳性能 J ,而被 广泛应用于钢桥面铺装。浇注式沥青混凝土属于 典型的悬浮 一 密实结构 ,混合料的强度主要依靠 沥青的性能以及沥青胶浆与石料的粘附能力 ,因 此 ,沥青质量 的好坏直 接决定混合料性能 的好 坏。目前 ,我国几乎所有的浇注式沥青混凝土都 采用基质沥青 ( 或改性沥青)与天然沥青 ( 如 特立尼达湖沥青 ,简 称 T L A) 的混
3、合 体作 为结 合料,如山东胜利黄河大桥、天津子牙河大桥、 东海大桥 ( 水 泥混凝 土桥 面板 ) 、江 阴长江大 桥 、重庆石板坡长江大桥、重庆菜园坝大桥 、安 徽安庆长江大桥 等。T L A用于浇注式 沥青混凝 土 , 具有强度高、 抗老化能力强等优点, 但 T L A资 源有限 , 随着浇注式沥青混凝土在世界 上多个 国 家的普及应用, T L A的使用已经开始受到限制。 用于浇注式沥青混合料的聚合物改性沥青一 般采用高掺量的 S B S或 S E B S和其他改性剂或稳 定剂进行复合改性 ,具有取材方便 、高低温 陛能 优 良等优点,可以考虑用于钢桥面铺装。 1 试 验研 究 根据钢
4、桥面铺装的使用要求,设计出用于浇 注式沥青混凝土的聚合物改性 沥青 的技术 指标 , 如表 1 所示。并对某种聚合物改性沥青进行了性 能检测,检测结果如表 2所示。 从聚合物改性沥青的检测结果来看,离析和 R T F O T后软化点 变化两 项指标 难 以满足要 求 , 这与改性剂添加量高有较大关系 ,但如果在使用 过程中对改性沥青充分搅拌,将不会影响浇注式 混合料的性能。笔者用该沥青作为结合料,玄武 岩石料作 为集料 ,添加一定量 的天然河砂 ,取 公路钢箱梁桥面铺装设计 与施工技术指南 J 中浇注式沥青混凝土 G A1 0型 的级配中值作为试 验级配 ,油石 比确定为 7 3 ,并在混合料
5、拌合 过程 中添加 占沥青质量 2 的 中温改性剂 S a s o b i t ,进行 浇注式 沥青混合 料 的各 项性 能试验 , 试验条件及试验结果见表 3 。 根据表 3的试验结果 ,可以知道 ,聚合物改 性沥青浇注式混合料在 2 4 0 C时具有很好 的流动 性 ;5 0 贯人度试验结果反映出,聚合物改性沥 青浇注式混合料具有优 良的高温稳定性; 一1 0 C 弯 曲试验结果表明,混合料具有优良的低温抗裂 性能。 收稿 日期 :2 0 1 00 7 2 7 。 作者简介 :同东波 ,男 ,硕士 ,工程 师。道路 与铁 道工程 专业 。 5 2 石 油 沥 青 2 0 1 0年第 2 4
6、卷 表 2改性沥青性 能检测结果 2 工程案例分析 笔者参与完成了多个采用聚合物改性沥青浇 注式 混凝 土作 为铺 装 材料 的钢 桥 面铺装 项 目 ( 如沈阳尚小桥、贵州北盘江大桥 、福州鼓 山大 桥 、赣州大桥等) ,其 中沈阳尚小桥和贵州北盘 江大桥是国内首次在钢桥面铺装中使用聚合物改 性沥青浇注式混凝土作为铺装材料。本文以贵州 北盘江大桥钢桥面铺装实施情况为例 ,介绍聚合 物改性沥青浇注式混凝土在实体工程所表现出来 的混合料性能。 2 1 铺装方案 北盘江大桥钢桥面行车道铺装结构组成为: 3 0 m m沥青玛蹄脂碎石 ( S M A1 0 ) + 3 3 m m聚合 物改性沥青浇注式
7、混凝土 ( G A1 0 ) + 2 0 m m防 第 5期 闰东波等 聚合物改性沥青浇注式混凝土在钢桥面铺装中的应用研究 5 3 水粘结层 ,详见表 4 。 铺装下层采用 聚合 物改性沥青 浇注式混凝 土,在高温条件下摊铺 、自流成型 ,与防水粘结 层一起组成性能优 良的钢桥面铺装 防水体系,该 防水体系在英国和德 国具有 3 0 a以上的无病害 使用经验。 铺装面层采用改性 沥青 S M A而未采用 聚合 物改性沥青浇 注式 混凝土 的原 因有 如下几个方 面 :1 )在我国,作为上 面层铺装材料 ,S M A 比 浇注式沥青混凝土具有更多的使用经验 ;2 )在 采用车辙试验结果来评价混合
8、料的高温稳定性能 时,浇注式沥青混凝土不具有优势 4 ( 本文暂 不讨论浇注式沥青混合料高温稳定性评价指标 的 可靠性) ;3 )浇 注式 沥青 混凝土作 为铺装 面层 时 ,需要洒布碎石以提高路面抗滑能力 ,而我国 的碎石洒布工艺尚不令人满意。 表 4钢桥面铺装结构 2 2 施工性能监测 相对于传统的碾压式沥青混凝土,浇注式沥 青混凝土的施工相对要简单一些,而其最关键的 部分在于浇注式沥青混合料的生产过程 ,控制浇 注式沥青混合料 的生产过程参数 ( 级配 、矿粉 含量、油石比、拌合温度等)是保证浇注式沥 青混合料性能稳定的重要条件。北盘江大桥钢桥 面铺装项 目中,浇注式沥青混合料的生产调试
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- 聚合物 改性沥青 浇注 混凝土 桥面 中的 应用 研究
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