提高钢桥面铺装设计标准

以美国为的环氧沥青混凝土，是在沥青中加入环氧树脂，并经过固化反应，使沥青性质由热塑性转为热固性，从而使该材料具有很多优良的性能。环氧沥青混凝土具有很高的强度，其马歇尔稳定度是一般沥青混凝土的3～5倍；还有很好的耐疲劳性能和良好的耐腐蚀性：铺装层材料变形特性好，能尽量追随钢板的伸缩变形；热稳定性好，高温时不发生推移和车辙等变形；抗裂性好，低温时不产生硬化和开裂，铺装层对钢桥面板变形有良好的追从性：防水性能好，混合料沥青含量高，环氧沥青粘结性好，集料较细(较大公称粒径13.2mm)，属于密集型混合料，能阻止水分渗透到桥面钢板，防止钢板锈蚀；环氧沥青重量轻，铺装层面较薄，降低了对钢桥的静荷载：环氧沥青要求养护的时间比较长，一般在28 d以后才可开放交通,性价比高，显然环氧沥青铺装层单价较高(主要原因是目前环氧沥青全部美国进口)，但使用寿命长，减少了维修周期，降低了维护费用。防腐层为环氧富锌漆，能够有效防止钢板的锈蚀。提高钢桥面铺装设计标准

目前我国钢桥面铺装所用的材料主要是国外进口（美国和日本）的环氧沥青及部分国产（以东南大学为）的环氧沥青，这三种沥青的成本普遍较高，美国环氧沥青6~7万元/吨，日本环氧沥青6~8万元/吨，东南大学研制的环氧沥青虽价格稍低，但也要4万元/吨；此外，像产品配方和施工工艺等关键技术外国都申请了保护，但是，我国许多大跨径钢桥都是由本土的施工单位和监理单位来完成的，已经积累了大量的成功经验。因此，若能研发一种低成本高性能的国产环氧沥青材料以替代现有产品用于钢桥面的铺装，对于降低环氧沥青价格、减少钢桥建造成本、打破国外技术垄断具有重大意义，同时也有利于国产环氧沥青的发展与推广，市场前景广阔，社会效益巨大。北京技术钢桥面铺装技术指导在热熔型改性环氧树脂涂布后1天喷洒特殊改性沥青涂膜类防水材料，并同步碎石橡胶沥青洒布车智能化喷洒。

环氧沥青的组成设计与性能研究在已有的研究基础之上，使用E-51和两种助剂复配了一种增容型环氧树脂，通过分子结构设计自制了一种增韧型胺类固化剂，并通过条件优化筛选法综合考虑环氧沥青相容性、粘度特性和拉伸性能及混合料的强度特性，结合经济性，确定了环氧沥青各组分的较佳掺配比例，研究了拌和温度对施工容留时间的影响，并通过荧光显微镜对环氧沥青的微观形貌和相态结构进行了分析。环氧沥青固化动力学研究通过四个升温速率的DSC扫描曲线，经过分析得到了环氧沥青固化过程的三个特征温度，并确定了较佳固化温度，同时研究了不同升温速率下固化度与温度的关系，计算了固化反应动力学3因子：活化能、指前因子和反应级数，应用模型法拟合得到了固化度与时间的动力学方程，并根据实测数据与拟合结果对该模型方程进行修正，修正后的方程可以表征不同恒温点下的固化度与时间的关系，从而预测固化反应进程。

20世纪70年代初期，日本对环氧沥青及其混合料的相关性能展开了研究，北海道大学的见山正一、营原照雄并没有受美国环氧沥青组成体系的限制，他们研发并制备了一种新的环氧沥青体系，主要研究了自制混合料的制备方法、模量大小、破坏性能等，由于环氧沥青体系对温度和时间的要求较为严格，当时并未得到有效的解决，因此没能得到的推广和应用。到了20世纪90年代，随着研究的深入，日本学者对于环氧沥青有了新的认识，环氧沥青的工程应用也逐渐增多，日本制订了《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》，其中对桥面铺装技术方案的实施进行了相关的规定。日本环氧沥青相比于美国环氧沥青，具有容留时间长，养护时间短的特点，但也需7d才能开放交通，且造价高于美国环氧沥青。溶剂型粘结剂作为粘结层，起到承上启下的粘结作用，能够将环氧树脂碎石层和上面的沥青砂浆有效的粘接。

1)SMA桥面铺装材料研究 我国钢桥面铺装采用SMA铺装方案以来，主要在两个方面有明显提高：高性能改性沥青性能的改善提高及采用有机合成纤维。随着性能改性沥青技术的发展，其性能均能达到SHRP分级的PG88—28。通常采用木质素纤维或聚酯纤维作为SMA混合料的稳定剂，也有研究表明有机合成纤维对SMA混合料的热稳性、疲劳开裂性、抗水损害等性能有所提高。但早期双层SMA钢桥面铺装出现一些较严重的车辙、开裂、推移等早期病害，主要是因为早期沥青性能一般，其高温稳定性和低温抗裂性均较一般。而目前SMA所采用的沥青材料可以通过技术手段，提高其高温稳定性和低温抗裂性以及抗疲劳性能，基本上能够满足钢桥面铺装的要求。在沥青体系中引入环氧树脂是整体提升沥青及混合料路用性能的一个较为有效的方法。提高钢桥面铺装设计标准

溶剂型沥青粘结剂，主要成分为沥青、树脂及溶剂组成。提高钢桥面铺装设计标准

尽管许多国家都对钢桥面铺装材料及结构等进行了多年的研究，但从这些年实际的钢桥面铺装使用情况来看，现有的各种铺装材料或铺装结构仍不完善。目前来看，主要有三类铺装材料被的应用在大跨径钢桥铺装上，分别为：改性沥青SMA，以日本德国为主；浇筑式沥青混凝土，以德国为主；环氧沥青混凝土，以美国和中国为。在工程应用中，改性沥青SMA钢桥面铺装的早期病害严重，并以车辙、开裂、推移等病害为主，相关学者对此现象进行了分析，并认为病害产生的原因包括两方面：一是由于SMA空隙率较大与钢面板的粘结性能较差，二是由于相对于大跨径钢桥面铺装层恶劣的工作环境来说，改性沥青SMA的热稳定及低温抗裂等性能尚有不足；浇筑式沥青混凝土铺装层在我国的应用中也出现了比较严重的车辙等早期病害，研究表明，这与我国夏季炎热的气候条件以及大交通量和超载严重密不可分；环氧沥青混合料较其它沥青混合料有明显优势，但环氧沥青混凝土也存在一些固有的缺陷，例如造价高、对施工技术和施工质量要求严格，容易出现施工质量问题且出现病害后修补较困难。提高钢桥面铺装设计标准

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