专利名称：一种可常温施工的树脂沥青混凝土铺装结构及其铺装方法
技术领域：
本发明涉及一种道路与桥梁的路面铺装，尤其是涉及一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构及其铺装方法。
背景技术：
车辙指浙青路面经过一定时间的运行后在车轮轮迹带位置产生不可恢复的下凹变形。在重载车较多的炎热地区，路面车辙现象较为普遍。当车辙较深时，因路面平整度丧失，车辆在该路面行驶的舒适性变差，表面粗糙抗滑的特性减弱，行车安全性也降低了。同时，路面铺装的实际厚度变小，铺装层受力状态变得更加不利，其它路面病害如泛油和开裂也接踵而来，路面使用寿命随之大幅缩短。当前，我国道路运输成本高昂，运输管理比较困难，超载运输的现象较为普遍，有 些车辆的轴重甚至超过了 25吨，对浙青混凝土路面构成了重大威胁。不少的浙青路面使用仅一两年时间即出现了严重的车辙问题，不得不进行多次的翻新罩面，不仅道路的维护费用高昂而且浪费了宝贵资源。有些路面铺装，例如钢箱梁桥上的桥面铺装和重载疏港专用通道等，其使用温度和荷载条件更为恶劣，一旦发生较大的铺装车辙和推移变形，则导致整个路面铺装层迅速崩溃。这些路面对车辙的容忍度是很低的。因此，我们需要研究能抵抗高温重载的无车辙高级路面的钢桥面铺装技术，满足这方面的工程需要。现有的提高浙青路面抗车辙能力主要通过调整浙青混合料的级配和最佳浙青用量或添加抗车辙外加剂等方法，这种常规方法在一定程度上提高了浙青混合料的耐高温和承重能力，从而推迟车辙发生的时间，延长路面的使用寿命。但是浙青路面出现车辙的根本原因是浙青混合料中浙青的流变特性决定的，随着使用温度的提高和荷载的加重，浙青的流变特性愈加明显，而现有技术中通过在基质浙青中添加橡胶或塑料等高分子聚合物来改变浙青的流变性或粘度，进而改变浙青混合料的耐高温重载能力，这种改性仅仅是相对于基质浙青而言性能的相对提高，其高温重载下的流变特性并未根本改变，因此温度较高或通过重载车辆时抗车辙能力仍然较弱，，而且因大量添加聚合物材料也使得浙青混合料的拌合和摊铺等施工温度大幅提高，施工难度大大增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在常温下施工的质量可靠、施工方便且综合造价相对低廉的耐高温重载的可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构及其铺装方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，所述的铺装结构包括涂覆在桥面钢板上的树脂浙青防水抗滑界面层及铺设在所述的树脂浙青防水抗滑界面层上的冷拌树脂浙青混凝土层。所述的树脂浙青防水抗滑界面层包括树脂浙青及均匀散布在所述的树脂浙青上的粒径为3-5_的小碎石，所述的树脂浙青在所述的桥面钢板上的涂布量为I. 0-1. 2kg/m2，所述的小碎石散布量为3-5kg/m2。所述的冷拌树脂浙青混凝土层厚度为4-6cm，所述的冷拌树脂浙青混凝土层由以下原料成分及重量百分比组成树脂浙青6-10%，级配的沙石矿料90-94%，聚酯纤维O. 1-0.3%。上述组分在常温条件下即可发生化学的胶联固化反应，生成具有一定强度和变形率的树脂浙青，以该树脂浙青为胶结料拌制的浙青混凝土比传统的浙青混凝土强度高，抗车辙，耐高温。所述的树脂浙青由以下原料成分及重量百分比组成环氧树脂40%、石油浙青40%和改性胺固化剂20%。所述的改性胺固化剂为亚甲基二苯胺或多乙烯多胺。一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装方法，其特征在于包括以下步骤 I)将维修车道的交通封闭，挖除损坏的原桥面铺装，重新对桥面钢板进行抛丸除锈达到表面清洁度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的标准；2)将树脂浙青按I. 0-1. 2kg/m2的涂布量刮涂在处理后的桥面钢板上，然后将粒径为3-5_的小碎石按3-5kg/m2的量散布在树脂浙青表面,经固化3天后形成抗拉拔能力大于IOMPa的树脂浙青防水抗滑界面层；3)将冷拌树脂浙青混合料浇筑在树脂浙青防水抗滑界面层上，固化养生4-5天后形成4-6cm厚的冷拌树脂浙青混凝土层，即完成无车辙钢桥路面的铺装。所述的冷拌树脂浙青混合料由以下原料成分及重量百分比组成树脂浙青7-10%、沙石矿料90-93%及聚酯纤维O. 1-0. 3%。所述的树脂浙青由以下原料成分及重量百分比组成环氧树脂40%、石油浙青40%和改性胺固化剂20%。所述的改性胺固化剂为亚甲基二苯胺或多乙烯多胺。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，该铺装结构包括涂覆在桥面钢板上的树脂浙青防水抗滑界面层及铺设在树脂浙青防水抗滑界面层上的冷拌树脂浙青混凝土层，该树脂浙青防水抗滑界面层包括树脂浙青和用于抗滑的小碎石，该树脂浙青由环氧树脂、石油浙青和改性胺固化剂组成，环氧树脂和石油浙青等大分子物质通过改性胺固化剂在常温条件下即可发生化学的胶联固化反应，生成具有一定强度和变形率的树脂浙青，该树脂浙青比普通改性浙青具有明显的粘结强度和耐温度能力；并且本发明该树脂浙青增加了石油浙青用量，减小树脂浙青混合料中的空隙，使铺筑的路面完全防水；冷拌树脂浙青混合料按树脂浙青6-10%、沙石矿料90-94%及聚酯纤维O. 1-0. 3%组成，在保证路面强度的同时，克服了普通浙青路面因浙青用量多而出现的路面泛油问题；本发明树脂浙青胶无毒无味，不含甲苯或二甲苯等有害溶剂，对环境友好。综上所述，本发明采用的铺装结构和技术属于钢桥面铺装的薄层无车辙结构，t匕改性浙青混凝土铺装具有明显的防腐防水能力和耐夏季高温能力，同时重载车长期运行无车辙病害，不仅适用于新建钢桥的桥面铺装，还可以用来对破损的旧桥面铺装进行维修更换。本发明的树脂浙青可在常温下发生化学胶联固化反应，不同于从国外引进的热固性环氧浙青混凝土。冷拌树脂浙青混合料铺装桥面可在常温条件下施工，不需要大型的热拌浙青混凝土拌和站，施工及后期维护十分简便。
图I为本发明可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例I本发明一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，该铺装结构包括涂覆在桥面钢板I上的树脂浙青防水抗滑界面层2及铺设在树脂浙青防水抗滑界面层2上的冷拌树脂浙青混凝土层3，按施工顺序，该铺装组合结构共分两层第一层树脂浙青防水抗滑界面层2
将维修车道的交通封闭，挖除损坏的原桥面铺装，重新对桥面钢板进行抛丸除锈达到表面清洁度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的标准；然后立即在其表面上刮涂一层混合好的树脂浙青，刮涂量一般为I. 0-1. 2kg/m2，然后在刮涂好的胶面上均匀洒布一层3-5mm粒径的小碎石4，撒布量一般为3-5kg/m2。待树脂浙青固化后形成不透水的防水树脂浙青膜，隔绝外界空气与钢板的接触防止钢板锈蚀。该树脂浙青膜对钢板粘结牢固，且表面粘结有均匀撒布的小碎石，用于防止桥面铺装层在车轮剪切作用下滑动。该界面层为树脂浙青防水抗滑界面层。其中树脂浙青由环氧树脂40%、石油浙青40%和改性胺固化剂20%组成，改性胺固化剂为亚甲基二苯胺或多乙烯多胺等，上述组分在常温条件下即可发生化学的胶联固化反应，生成具有一定强度和变形率的树脂浙青，其性能指标应满足表I的要求。在常温下(10-40°C)树脂浙青的表干时间大于5小时且小于24小时。表I树脂浙青技术指标要求
试验项H单位技术要求试验方法
拉拔强度(70°C)MPa彡3. O
--- ASTM D 638
拉拔强度(25°C)MPa彡10
拉剪强度(70°C)MPa彡I. O
---拉剪仪
拉剪强度(25°C)MPa彡5. O----
指干时间(251)h彡5· O指干法
固化时间(25°C)hsS72拉拔彡3. OMpa
断裂伸长率(25O)%多30直接拉伸试验
胶膜断裂强度(25°C)MPa彡8直接拉伸试验
粘度Pa. S5-10布氏粘度仪法第二层冷拌树脂浙青混凝土层3冷拌树脂浙青混凝土层铺装厚度为4_6cm，其由树脂浙青、沙石矿料及聚酯纤维等按设计的比例混合配置而成，在铺装混合料拌合生产时将树脂浙青作为浙青混凝土的胶结材料，将级配好的沙石料和聚酯纤维等材料固结在一起，生成有别于常规的耐高温重载的特殊浙青混凝土 (如热拌浙青混凝土和热固性环氧浙青混凝土 )，我们称树脂浙青混凝土为RA (Resin Asphalt)。RA后面的数字表示级配石料的最大粒径。其中树脂浙青混合料的配置百分比如下(重量百分比)树脂浙青6-10% ;级配的沙石矿料90-94% ;聚酯纤维O. 1-0. 3%，由表2可见本发明冷拌树脂浙青混合料RA与普通改性浙青混凝土的显著区别，不像普通浙青混凝土那样在高温重载下容易变软。冷拌树脂浙青混合料的矿料级配可参照下表3所示表2冷拌树脂浙青混合料力学性能要求
权利要求
1.一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，其特征在于所述的铺装结构包括涂覆在桥面钢板上的树脂浙青防水抗滑界面层及铺设在所述的树脂浙青防水抗滑界面层上的冷拌树脂浙青混凝土层。
2.根据权利要求I所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，其特征在于所述的树脂浙青防水抗滑界面层包括树脂浙青及均匀散布在所述的树脂浙青上的粒径为3-5mm的小碎石，所述的树脂浙青在所述的桥面钢板上的涂布量为I. 0-1. 2kg/m2，所述的小碎石散布量为3-5kg/m2。
3.根据权利要求2所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，其特征在于所述的冷拌树脂浙青混凝土层厚度为4-6cm，所述的冷拌树脂浙青混凝土层由以下原料成分及重量百分比组成所述的树脂浙青6-10%，级配的沙石矿料90-94%，聚酯纤维O. 1-0. 3%。
4.根据权利要求2或3所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，其特征在于所述的树脂浙青由以下原料成分及重量百分比组成环氧树脂40%、石油浙青40%和改性胺固化剂20%。
5.根据权利要求4所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装结构，其特征在于所述的改性胺固化剂为亚甲基二苯胺或多乙烯多胺。
6.一种根据权利要求1-3中任一项所述的可常温施工的树脂浙青混凝土铺装方法，其特征在于包括以下步骤 1)将维修车道的交通封闭，挖除损坏的原桥面铺装，重新对桥面钢板进行抛丸除锈达到表面清洁度Sa2. 5和粗糙度60 100 μ m的标准； 2)将树脂浙青按I.0-1. 2kg/m2的涂布量刮涂在处理后的桥面钢板上，然后将粒径为3-5mm的小碎石按3_5kg/m2的量散布在树脂浙青表面，经固化3天后形成抗拉拔能力大于IOMPa的树脂浙青防水抗滑界面层； 3)将冷拌树脂浙青混合料浇筑在树脂浙青防水抗滑界面层上，固化养生4-5天后形成4-6cm厚的冷拌树脂浙青混凝土层，即完成无车辙钢桥路面的铺装。
7.根据权利要求6所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装方法，其特征在于所述的冷拌树脂浙青混合料由以下原料成分及重量百分比组成树脂浙青7-10%、沙石矿料90-93%及聚酯纤维O. 1-0. 3%。
8.根据权利要求7所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土的铺装方法，其特征在于所述的树脂浙青由以下原料成分及重量百分比组成环氧树脂40%、石油浙青40%和改性胺固化剂20%。
9.根据权利要求8所述的一种可常温施工的树脂浙青混凝土铺装方法，其特征在于所述的改性胺固化剂为亚甲基二苯胺或多乙烯多胺。
全文摘要
本发明公开了一种可常温施工的树脂沥青混凝土铺装结构及其铺装方法，特点是该铺装结构，包括涂覆在桥面钢板上的树脂沥青防水抗滑界面层及铺设在树脂沥青防水抗滑界面层上的冷拌树脂沥青混凝土层，树脂沥青防水抗滑界面层包括树脂沥青及均匀散布在树脂沥青上的粒径为3-5mm的小碎石，树脂沥青在桥面钢板上的涂布量为1.0-1.2kg/m2，小碎石散布量为3-5kg/m2，拌树脂沥青混凝土层由树脂沥青6-10%，级配的沙石矿料90-94%，聚酯纤维0.1-0.3%组成，树脂沥青由环氧树脂40%、石油沥青40%和改性胺固化剂20%组成，优点是具有明显的防腐防水能力和耐夏季高温能力，同时重载车长期运行无车辙病害。
文档编号E01C7/20GK102828454SQ20121034385
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者张志宏, 卓武极, 林道锦 申请人:宁波天意钢桥面铺装技术有限公司