专利名称：一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法
技术领域：
本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及一种可取消钢筋网片的水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构的制备方法。
背景技术：
现阶段，我国混凝土桥梁桥面铺装一般采用在C50 C65的钢筋混凝土梁体上铺设C40 C50的钢筋混凝土桥面板，再铺设普通浙青混凝土路面的结构形式。此种结构形式在多年的施工及应用过程中发现存在以下问题1、由于主梁梁体混凝土先期完成，其混凝土与后浇铺装层混凝土的工作龄期相差很大，且梁体混凝土与桥面铺装混凝土收缩率不同，主梁混凝土会对其产生一定约束作用而造成拉应力，当拉应力值大于铺装层混凝土的抗拉强度时，混凝土产生开裂；2、目前施工现状和施工条件，桥面铺装中钢筋网绑扎或者焊接点易脱落，加之桥梁梁体顶面凹凸不平或浇注施工过程中不可避免的人为踩踏，使钢筋网贴紧梁体顶面，从而削弱了钢筋网对桥面铺装层力学性能的贡献，钢筋网并没有起到应有的力学作用；3、混凝土铺装层与环境直接接触面积大，易产生干缩裂缝；4、由于混凝土桥面存在伸缩缝、湿接缝，造成上层浙青铺装层发生反射裂缝，水分沿裂缝流下直接与混凝土板接触，造成钢筋锈蚀、冻融破坏等病害，影响整个桥梁的耐久性以及使用安全性；5、桥面铺装的浙青面层是透水的，水分渗入面层内部并达到水泥混凝土面整平层，不但会造成桥面铺装层的破坏及浙青铺装层与桥面混凝土整平层的脱粘，还会造成桥面板预应力混凝土的钢筋锈蚀等问题，影响整个桥梁结构的耐久性。以上问题对桥面铺装层的性能提出了极高的要求，也说明目前的桥梁铺装结构及材料的性能并不能满足使用要求，需要从桥梁铺装层的结构、桥梁梁体界面处理、水泥混凝土性能、粘结防水层等方面进行优化设计及相关材料开发。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，该方法可取消钢筋网片。为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于它包括以下步骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4 (剪力件4的下端是埋进梁体内部的)，钢筋剪力键之间相互间距为45 100cm，剪力键高度为4 IOcm ；
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥320 380，粉煤灰20 90，砂600 800，碎石950 1150，水135 165，减水剂:3. O 8. 6，减缩增韧剂:2 8.5，钢纤维40 60，聚丙烯腈纤维0. 7 1. 0，内养护剂10 20，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为6 12cm(高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提闻混凝土耐久性能的目的； 3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为1. 7 2. Okg/m2，碎石撒布量为6 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺3 5cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(β —环状糊精)；钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6
O.9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡 800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为石灰石碎石、玄武岩碎石或者辉绿岩碎石，其粒径为9. 5 13. 2mmο步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料AC、浙青混合料SMA或浙青混合料 OGFC。 本发明主要材料的性能指标高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层
a、28d抗压强度MOMPa；
b、28d抗折强度>6MPa；
C、断裂韧性指数η30>10
d、抗裂等级L-V级
e、28d收缩率〈2X10'防水粘结应力吸收层
a、25°C拉拔强度>0. 3MPa ；
b、25°C抗剪强度 >0. 5MPa。组合结构(水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构)
疲劳开裂次数>60万次。本发明旨在开发一种可取消钢筋网片的水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构的制备方法，其主要技术措施为在混凝土梁体施工中设置钢筋剪力件，之后喷洒界面粘结剂并浇注可取消钢筋网片的高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层，再洒铺一种改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层，最后铺筑浙青磨耗层。其主要技术原理为钢筋剪力件保证梁体与铺装层的粘结以及协同受力；界面粘结剂进一步提高高韧性低收缩抗裂混凝土铺装层与梁体的粘结以及协同受力性能；高韧性低收缩抗裂水泥混凝土，掺入了有机聚合物纤维，具有断裂强度高、在混凝土中分散性好、握裹力强的优点，与钢纤维混杂后用于水泥混凝土，克服了普通混凝土抗拉强度低，极限延伸率小，性脆等特点，具有抗拉、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能，加入减缩增韧剂，减少混凝土的收缩，提高混凝土的断裂能，使混凝土铺装层具有收缩小、抗裂抗渗性能好、韧性高的特点，加入淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料，能发挥其吸水-释水效应，对混凝土提供了持续的水源，减少了由于混凝土内部水分供应不足产生的自收缩和干燥收缩发生的几率，改善了混凝土的界面过渡区的结构，提高了混凝土的抗裂性能，三者复合后可有效防止收缩裂缝、降低混凝土梁体与混凝土桥面板因收缩值不同对混凝土铺装层造成的拉应力，并具有较高的韧性，可取消钢筋网，提高了混凝土桥面板的耐久性，加快了施工速度，降低了工程造价；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层，不仅提高了水泥混凝土层与浙青混凝土面层的粘结力及铺装层整体的防水性能，还能够起到防止下面层水泥混凝土层裂缝反射至浙青混凝土面层，此外此种防水粘结应力能够在较低的温度下喷洒施工，改善浙青的高温老化，同时还具备较高的低温(5°C)弹性恢复能力，可有效阻止低温反射裂缝。本发明通过结构和材料优化，组合结构抗冻性能优于采用普通C40混凝土加钢筋网片的铺装层，提高了桥面铺装层的耐久性，且可取消钢筋网，提高了施工速度，降低了工程成本。本发明的有益效果是该方法可取消钢筋网片。
图1为本发明的复合桥面铺装结构的示意图。图中1-浙青磨耗层；2_改 善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层；3_高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层；4_钢筋剪力键；5_桥梁混凝土梁体。
具体实施例方式为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1:
一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4 (剪力件4的下端是埋进梁体内部的)，钢筋剪力键之间相互间距为45cm，剪力键高度为4cm ；
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑， a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥350，粉煤灰90，砂700，碎石1100，水153，减水剂4. 5，减缩增韧剂6. 8，钢纤维40，聚丙烯腈纤维0. 7，内养护剂12，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为6cm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为1. 7kg/m2，碎石撒布量为 6kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺3cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为聚羧酸减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷);内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(具体为β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为辉绿岩碎石,其粒径为9. 5 13. 2mm。步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料AC。本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度52MPa ；28d抗折强度6. 2MPa ;断裂韧性指数Π 30=11，抗裂等级L- V级，28d收缩率〈1.7X10'防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 8MPa ;25°C抗剪强度1.1MPa0组合结构疲劳开裂次数>60万次。实施例2
一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为60cm，剪力键高度为6cm ；
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥360，粉煤灰80，砂740，碎石1080，水145，减水剂8. 6，减缩增韧剂7，钢纤维56，聚丙烯腈纤维0. 78，内养护剂13，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为7cm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为2. Okg/m2,碎石撒布量为 9kg/m2 ；4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺4cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为萘系减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(具体为β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。 步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为辉绿岩碎石，其粒径为9. 5 13. 2mm。步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料SM。本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度53MPa ；28d抗折强度7.1MPa ;断裂韧性指数Π 30=11. 5，抗裂等级L- V级，28d收缩率〈1.3X10'防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 7MPa ;25°C抗剪强度O. 8MPa。组合结构疲劳开裂次数>60万次。实施例3
如图1所示，一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步
骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为80cm，剪力键高度为4. 5cm ；
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥350，粉煤灰80，砂781，碎石1035，水:150，减水剂:8. 2，减缩增韧剂:8. 0，钢纤维:50，聚丙烯腈纤维:0. 8，内养护剂15，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为6. 5cm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为1. 8kg/m2，碎石撒布量为 7kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺4cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为聚羧酸减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷);内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm,直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度> 800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为石灰石碎石，其粒径为9. 5 13. 2mm。步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料AC。本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度58MPa ；28d抗折强度8. 8MPa ;疲劳寿命>200万次；断裂韧性指数η 30=12，抗裂等级L- V级，28d收缩率O. 9Χ 10_4。防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 6MPa ;25°C抗剪强度1. OMPa0组合结构疲劳开裂次数>60万次。实施例4
一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步骤
I)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为100cm，剪力键高度为8cm ；2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥380，粉煤灰60，砂800，碎石1010，水165，减水剂4. 3，减缩增韧剂8. 5，钢纤维60，聚丙烯腈纤维0. 9，内养护剂16，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)； C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为IOcm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为2. Okg/m2,碎石撒布量为 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺5cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为萘系减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(具体为β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为玄武岩碎石，其粒径为9. 5 13. 2mm。
步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料0GFC。本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度55MPa ；28d抗折强度9MPa ；;断裂韧性指数η 30=13.1，抗裂等级L- V级，28d收缩率O. 2Χ10—4。防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 5MPa ;25°C抗剪强度O. 9MPa。组合结构疲劳开裂次数>60万次。实施例5
一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为45cm，剪力键高度为4cm ；
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥320，粉煤灰20，砂600，碎石950，水135，减水剂3. 0，减缩增韧剂2，钢纤维40，聚丙烯腈纤维0. 7，内养护剂10，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为6cm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为1. 7kg/m2，碎石撒布量为 6kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺3cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为聚羧酸减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷);内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(具体为β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为石灰石碎石，其粒径为9. 5 13. 2mm。步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料AC。 本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度48MPa ；28d抗折强度8MPa ；;断裂韧性指数η 30=12. 3，抗裂等级L- V级，28d收缩率O.1 X 10_4。防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 5MPa ;25°C抗剪强度O. 9MPa。组合结构(水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构)疲劳开裂次数>60万次。
实施例6
一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，它包括以下步骤
1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为100cm，剪力键高度为IOcm;
2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，
a、原材料的选取各组分的配比为(kg/m3):水泥380，粉煤灰90，砂800，碎石1150，水165，减水剂8. 6，减缩增韧剂8. 5，钢纤维60，聚丙烯腈纤维1. O,内养护剂20，按比例选取各原材料备用；
b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料(制备出具有低收缩率及良好韧性的水泥混凝土材料)；
C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体5顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为12cm (高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层覆盖钢筋剪力件4，即覆盖钢筋剪力件4位于高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3内)，完成后覆盖塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸发，达到减少甚至消除混凝土塑性开裂，改善混凝土外观质量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，
a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮
灰；
b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层3上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的摊铺；改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为2. Okg/m2,碎石撒布量为 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层2上摊铺5cm的浙青磨耗层I，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。步骤I)中所述的钢筋剪力件4为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为萘系减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具体为聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料(具体为β环状糊精);钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大 于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度彡800MPa。步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青(AH-70):改性剂SBS (岳阳巴陵石化生产的YH-791型SBS):活化橡胶粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生产的几Y-12177型活化橡胶粉)C5/C9共聚石油树脂(濮阳市石油树脂有限公司生产的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油树脂):己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡(熔点 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步骤3)中所述碎石为玄武岩碎石，其粒径为9. 5 13. 2mm。步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料SM。本发明主要材料的性能测试
高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层28d抗压强度56MPa ；28d抗折强度9MPa ；;断裂韧性指数Π 30=14. 5，抗裂等级L- V级，28d收缩率O. 2Χ10—4。防水粘结应力吸收层25°C拉拔强度O. 7MPa ;25°C抗剪强度O. 9MPa。组合结构(水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构)疲劳开裂次数>60万次。本发明所列举的各具体原料和各原料的上下限、区间取值，以及工艺各参数的上下限、区间取值，都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
权利要求
1.一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于它包括以下步骤1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体(5)顶面设置钢筋剪力件(4)，钢筋剪力键之间相互间距为45 100cm，剪力键高度为4 IOcm ；2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑，a、原材料的选取各组分的配比为水泥320 380kg/m3，粉煤灰20 90 kg/m3, 砂600 800 kg/m3,碎石950 1150 kg/m3,水135 165 kg/m3，减水剂3. O 8. 6 kg/m3，减缩增韧齐[J :2 8. 5 kg/m3,钢纤维:40 60 kg/m3，聚丙烯腈纤维:0. 7 1. O kg/ m3,内养护剂10 20 kg/m3,按比例选取各原材料备用；b、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备首先将水泥、粉煤灰、砂、碎石、钢纤维、聚丙烯腈纤维、内养护剂干拌20s，再加入水、减水剂、减缩增韧剂湿拌60s，得到高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料；C、高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的浇筑浇注前应对桥梁混凝土梁体(5)顶面喷洒一层界面粘结剂；浇筑高韧性低收缩抗裂水泥混凝土材料，浇筑过程中采用平板振捣器振捣，形成高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层(3)，使捣实后高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的高度为6 12cm，完成后覆盖塑料薄膜；3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层的摊铺，a、对高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层(3)的表面进行预处理，使其表面干燥、无浮灰；b、在高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层(3)上，采用浙青碎石同步封层车进行改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层(2)的摊铺；改善高温施工老化、 阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层(2)的材料由浙青和碎石组成，浙青洒布量为1. 7 2.Okg/m2,碎石撒布量为6 13kg/m2 ；4)浙青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的浙青应力吸收层(2) 上摊铺3 5cm的浙青磨耗层(1)，得到水泥砼与浙青砼复合桥面铺装结构。
2.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述的钢筋剪力件(4)为LL550级冷轧带肋钢筋，直径为8mm。
3.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法， 其特征在于，步骤2)中所述的水泥为P. 042. 5 ;粉煤灰为二级粉煤灰；砂为普通河砂，细度模数为1. 9 2. 2 ;碎石为普通石灰石碎石；减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂；减缩增韧剂为具有超长分子链的由硅氧烷基团和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷；内养护剂为淀粉接枝阴离子-非离子基团内养护材料；钢纤维为多锚固点的碳素冷拔钢丝切断型，长度为 30 35mm，直径或等效直径为O. 6 O. 9mm,抗拉强度大于600MPa ;聚丙烯腈纤维直径12 15 μ m,长度为6 12mm,抗拉强度> 800MPa。
4.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述界面粘结剂由硅灰、胶粉、水、UEA膨胀剂和聚羧酸减水剂组成，各原料所占质量百分数为65%硅灰、4. 5%胶粉、25%水、5%UEA膨胀剂、O. 5%聚羧酸减水剂，界面粘结剂的洒布量为O. 5kg/m2。
5.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述浙青为低高温粘度的高粘韧性浙青，其各组分的质量比为基质浙青改性剂SBS :活化橡胶粉C5/C9共聚石油树脂己二酸丙二醇聚酯过氧化氢二异丙苯微晶蜡=100 8 15 2 2 0. 5 :3。
6.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述碎石为石灰石碎石、玄武岩碎石或者辉绿岩碎石，其粒径为9. 5 13. 2mmο
7.根据权利要求1所述的一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述浙青磨耗层的材料为浙青混合料AC、浙青混合料SMA或浙青混合料OGFC。
全文摘要
本发明涉及一种可取消钢筋网片的水泥砼与沥青砼复合桥面铺装结构的制备方法。一种可取消钢筋网片的水泥砼桥面铺装结构的制备方法，其特征在于它包括以下步骤1)桥梁混凝土梁体顶面与铺装层结合界面处理，在桥梁混凝土梁体5顶面设置钢筋剪力件4，钢筋剪力键之间相互间距为45~100cm，剪力键高度为4~10cm；2)高韧性低收缩抗裂水泥混凝土铺装层的制备与浇筑；3)改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的沥青应力吸收层的摊铺；4)沥青磨耗层的摊铺，在改善高温施工老化、阻止低温反射裂缝的沥青应力吸收层2上摊铺3~5cm的沥青磨耗层1，得到水泥砼与沥青砼复合桥面铺装结构。该方法可取消钢筋网片。
文档编号E01D21/00GK102995567SQ201210565020
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者范碧琨, 牟廷敏, 丁庆军, 王发洲, 沈凡, 黄修林, 黄绍龙, 苏俊臣, 孔德栋 申请人:武汉理工大学