应用于融冰雪桥面的复合功能层的施工方法

文档序号:9542180
应用于融冰雪桥面的复合功能层的施工方法
【技术领域】
[0002] 本发明设及一种应用于融冰雪桥面中的复合功能层及其施工方法,用于对结冰或 覆雪的桥面通过加热使冰雪快速消融。
【背景技术】
[0003] 冰雪路面给行车带来极大的安全性问题,在我国高速公路中有大量的桥面路段, 而桥面由于气溫相对更低,更容易结冰。
[0004] 现有技术中,人工机械除雪费时费力,使用工业盐水和融雪剂会破坏道路、污染环 境,并有反结冰现象。近年来,国外已出现热力融冰雪法投入应用,比如芝加哥的国际机场 滑行跑道融雪破冰工程、波兰Goleniow机场地源热棒地面融雪破冰系统、日本二户市高速 公路弯坡道路全自动热融雪破冰系统。热力融雪技术中的一个关键性难点是如何使热量快 速有效地向路表传导,提高其热能的利用效率。但是,已有的工程应用中只是直接将发热装 置铺筑于混凝±路面或地表内部,其热能传递相当分散,耗时长、耗能大;也有一些工程应 用中采用非导热材料来隔绝溫度的多向传导,运一方式仅仅考虑在一定程度上阻止热量向 下传导,并没有考虑如何使热量更快更有效地向路表传导,并且隔溫材料大面积铺装,成本 过高,仅限于局部小工程试验使用;运种铺筑非导热材料的方式同时带来了另一个问题,其 使路面结构分层过多,影响路面的整体稳定性和强度,尤其是在重型车急刹车的状况下可 能会使路面层间发生位移,极大地影响了路面的使用寿命。

【发明内容】
阳0化]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种应用于融冰雪桥面的 复合功能层及施工方法,W期实现热量单向向路表面迅速传递,提高有效热效率、保护加热 装置的目的。
[0006] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0007] 本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点是:所述复合功能层是位于桥面面 层的下部,自桥面面层起朝向下方依次为导热层、隔热层和钢筋混凝±层;所述导热层按照 加热装置的分布凸伸在所述隔热层中形成齿状凹槽式加热装置固定位;所述加热装置埋设 在所述加热装置固定位中,在所述加热装置固定位的底部设置有隔热垫层。
[0008] 本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点也在于:
[0009] 所述桥面面层为渐青混凝±层;所述加热装置为电热装置或流体热管装置;所述 隔热垫层是采用石棉线或石棉带。
[0010] 所述导热层的厚度为1cm~3畑1,所述导热层按重量份的原料配比为:水泥15~ 30份、水7. 5~18份、金属矿粉15~67份、石英砂0~29份、减水剂0. 1~0. 3份、早强 剂0. 3~0. 6份、无机侣盐防水剂0. 45~0. 9份;所述金属矿粉为铁矿粉、锋矿粉、侣矿粉、 铜矿粉中的一种或任意几种的任意组合;在所述金属矿粉中含有纯金属粉、金属氧化物和 杂质,按重量百分比,所述金属氧化物的含量不超过金属矿粉的30 %,所述杂质的含量不超 过金属矿粉的5% ;
[0011] 所述隔热层(4)的厚度为2cm~4畑1,所述隔热层按重量份的原料配比为:水泥 20~25份、水10~16份、水性环氧树脂5~15份、乙二胺0. 3~0. 9份、二下醋0. 3~ 0. 9份、石棉纤维10~20份、石英砂10~30份、无机侣盐防水剂0. 6~0. 75份。
[0012] 本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点还在于:
[0013] 所述导热层(2)的厚度为1cm,所述导热层按重量份的原料配比为:水泥22. 2份、 水13. 3份、铁矿粉或锋矿粉66. 6份、聚簇酸高效减水剂0. 1份、硫酸钢0. 4份、无机侣盐防 水剂0. 7份;
[0014] 所述铁矿粉中按重量百分比的纯铁粉含量为68. 3%,四氧化Ξ铁含量为26. 9%, 砂含量为4. 7%,河泥含量为0. 1 %,铁矿粉的密度为6. 4g/cm3,含水率为8. 2%,纯铁粉 及四氧化Ξ铁的粒径为0. 075mm~0. 05mm,砂的粒径为2mm~0. 075mm,河泥粒径不大于 0. 05mm;所述锋矿粉的密度为6.Ig/cm3,锋矿粉中按重量百分比的纯锋粉含量为82%,氧化 锋含量为17 %,杂质含量为1 %,锋矿粉的粒径为0. 075mm;
[0015] 所述隔热层(4)的厚度为3cm,所述隔热层按重量份的原料配比为:水泥23. 9份、 水15. 2份、水性环氧树脂13. 3份、乙二胺0. 8份、二下醋0. 8份、石棉纤维17. 2份、石英砂 18份、无机侣盐防水剂0. 75份。
[0016] 本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的施工方法的特点是按如下步骤施工:
[0017] (1)、桥面处理,在钢筋水泥混凝±桥面锐创掉1~2cm表层水泥后,清灰除杂,洒 水湿润;
[0018] (2)、铺筑隔热层,按重量份备隔热层原料为:水泥20~25份、水10~16份、水性 环氧树脂5~15份、乙二胺0. 3~0. 9份、二下醋0. 3~0. 9份、石棉纤维10~20份、石 英砂10~30份、无机侣盐防水剂0. 6~0. 75份;首先将无机侣盐防水剂、水性环氧树脂和 水均匀拌合,再加入二下醋、石棉纤维和石英砂进行拌合;然后加入水泥揽拌,最后加入乙 二胺揽拌均匀得隔热层料;将所述隔热层料铺筑在锐创润湿后的钢筋水泥混凝±桥面上, 铺筑厚度为2cm~4畑1,振实抹平;
[0019] (3)、构造齿状凹槽,在尚未固化的隔热层的表面W模板形成齿状凹槽,抹平隔热 层表面,待所述隔热层养生固化3~7天后,取出模板即在所述隔热层表面形成齿状凹槽, W所述凹槽作为加热装置固定位;
[0020] (4)、埋置隔热垫层和安装加热装置,在所述齿状凹槽的底部安装隔热垫层(7),在 所述齿状凹槽内、位于隔热垫层(7)上安装加热装置巧);
[0021] 巧)、铺筑导热层,按重量份备导热层原料为:水泥15~30份、水7. 5~18份、金 属矿粉15~67份、石英砂0~29份、减水剂0. 1~0. 3份、早强剂0. 3~0. 6份、无机侣盐 防水剂0. 45~0. 9份;首先将无机侣盐防水剂用水拌合均匀,然后加入金属矿粉、石英砂、 减水剂和早强剂进行拌合,最后加入水泥揽拌均匀得导热层料,将所述导热层料灌入齿状 凹槽中并振实抹平;再在所述隔热层的上表面连同齿状凹槽所在位置整体铺筑导热层料, 振实并修平导热层表面使其满足平整度要求,形成1cm~3cm厚的导热层,采用拉毛装置对 导热层表面拉毛1-2遍,增加导热层表面的粗糖性和构造深度;
[0022] 化)、养护并铺渐青混凝±面层,在所述导热层的表面覆盖吸水棉布或稻草垫进行 养护,养护溫度不低于5°C,每天洒水3-4次,夏天施工相应增加洒水次数,养护过程不少于 7天,然后按照《公路渐青路面施工技术规范》《JTGF40-2004》铺筑渐青混凝±面层。
[0023] 与已有技术相比,本发明有益效果体现在:
[0024] 1、本发明复合功能层中的隔热层导热系数仅为0. 3~0. 5w/m'k,而导热层的导热 系数达到3~8w/m·k,实现了热量的单向传导,极大地提高了热能的利用效率。
[0025] 2、本发明复合功能层强度高,与桥面整体粘结性好,不会对路面的整体强度造成 影响,其导热层中均含有防水剂,具有防水憎水功能。
[00%] 3、本发明中凹槽结构的埋置方式既可W保护加热装置,又大大增加了层间的摩擦 力和粘结力,避免发生路面层间位移现象,使用寿命得到有效保障。
[0027] 4、本发明中隔热层具有良好的防水和粘结的效果,避免发生层间位移,直接取代 了桥面原有采用渐青小碎石防水粘结层的做法。
[0028] 5、本发明使加热装置得W埋置在钢筋混凝±桥面和渐青混凝±面层之间的复合 功能层中,比传统预埋置在钢筋混凝±桥面中的加热装置更加贴近路表,其整体融冰雪效 率更优;且运种埋置方式使得加热装置完全不受大规模机械化施工的影响,尤其是履带式 机械的影响。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明中复合功能层立面结构示意图;
[0030] 图2为本发明加热装置固定位结构示意图;
[0031] 图中标号:1桥面面层,2导热层,3钢筋混凝±层,4隔热层,5加热装
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