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【摘 要】运用拉拔试验和剪切试验,对热涂SBS改性沥青桥面防水粘结层抗剪强度及粘结强度进行测试,考虑光面、喷砂界面和精铣刨三种不同桥面板处治状态下的防水粘结层强度,得到三种不同桥面板状态下的最佳沥青用量。
【关键词】路面工程;桥面铺装;防水粘结层;抗剪强度;粘结强度;SBS改性沥青
Experimental Research of best dosage of asphalt waterproofing adhesive layer in bridge deck pavement
Zhu Dong-mei
(Guangdong Changda Highway Engineering Co., Ltd. No. 3 branch,Guangzhou Guangdong 510006)
【Abstract】Use of pull-out test and shear test, on the thermal coated SBS modified asphalt bridge deck waterproofing layer of shear bond strength and bond strength tests, considering smooth, precise milling sand interface and three different bridge deck Treatment of state of the waterproof bonding layer strength, get three different states under the bridge deck the best asphalt content.
【Key words】Road engineering; Bridge deck pavement; Waterproof bonding layer; Anti-shearing strength; Bond strength; SBS modified asphalt
1. 概述
桥面铺装体系由于结构性原因在车辆荷载作用下,很容易出现损坏。桥面板刚度大,表面相对光滑,沥青铺装层与之粘结薄弱,加之桥梁结构本身存在的振动和伸缩缝的变形,加之桥面铺装层厚度较普通沥青路面沥青层薄,以上不利因素导致桥面沥青层铺装结构使用寿命比普通路面短很多,早期损坏现象普遍,常见有车辙、推移和开裂等形式的病害出现。研究表明:桥面铺装结构的使用性能及寿命与桥面防水粘结层的强度及防水效果关系密切。绝大多数桥面铺装层的损坏都是由于防水粘结层的粘结强度衰减和防水失效所致。本文选择热涂SBS改性沥青作为桥面防水粘结层材料,通过拉拔试验和剪切试验对防水粘结层强度进行测试,同时考虑桥面板的不同处治方式对其强度的影响,得到不同桥面板处治状态下的桥面防水粘结层最佳沥青用量。
2. 试验原理及方法
为了模拟桥面铺装路面典型结构形式,采用“水泥混凝土板+防水粘结+沥青混合料面层”的结构进行试验。试验步骤简述如下,第一步:成型水泥混凝土板及养护;第二步:水泥混凝土板界面的处理,包括:清除浮浆、打毛和清洁等;第三步:涂抹改性沥青防水粘结层;第四步:加铺沥青混合料面层;第五步:试件的切割;第六步:试件的养护;第七步:强度测试。试验过程中,注意控制试验的温度及加载的速率,待试件界面破坏后停止试验,记录最终试验机上的荷载读数,以此作为计算界面层强度的依据。拉拔试验采用自制拉拔夹头,用建筑用AB粘结胶将试件粘在夹头上,采用小型拉拔仪进行拉拔试验,控制拉拔速率为2mm/min。剪切试验采用450斜剪试验,自制夹具,将试件安放在夹具中,在压力机上进行试验,控制剪切速率为30mm/min。注意剪切试验时,底面垫一排滚珠以解除夹具一端底面的水平向约束。控制试验温度为20℃。
图1 剪切试验破坏后的试件图2 45°剪切试验
3. 试验结果分析
防水粘结层沥青用量的大小直接影响到防水粘结层的厚度,而防水粘结层厚度对其强度及耐久性有着至关重要的影响。本论文针对三种不同界面,即:光面、喷砂界面、精铣刨界面,其中精铣刨界面控制铣刨深度为6mm。选用SBS改性沥青作为试验材料,进行20℃下的拉拔试验和450剪切试验。试验结果见表1至表3。
全部试验结果均表明:对于每一种界面都存在有个最佳沥青用量,界面抗剪强度及粘结强度在最佳沥青用量处达到或接近峰值。随着界面层沥青用量的逐渐增大,界面层抗剪强度和粘结强度呈现先增大后减小的趋势,对于不同界面处理方式,抗剪强度和粘结强度出现峰值所对应的界面层沥青用量大小是不一样的,定义界面层抗剪强度和粘结强度峰值所对应的沥青用量为界面层最佳沥青用量。试验结果表明:对于光面(或是人工处理界面),最佳沥青用量约为0.8Kg/m2;对于喷砂界面,最佳沥青用量约为1.0Kg/m2;对于精铣刨界面,最佳沥青用量约为1.2Kg/m2。
4. 结论
通过对SBS改性沥青最佳用量的试验研究,得到的结论是:对于喷砂界面最佳沥青用量为1.0Kg/m2,控制范围为:0.9～1.1Kg/m2是合适的;对于精铣刨界面而言,最佳沥青用量为1.2Kg/m2,控制沥青用量制在1.1～1.3Kg/m2是合适的;对于光面或人工处理界面,控制沥青用量在0.7～1.0Kg/m2范围内。最佳沥青用量随界面的粗糙程度不同略有不同,总的变化规律是界面越粗糙,最佳用量略有增大。另外,考虑到实际工程的施工,路面板对沥青的吸收作用,沥青的挥发以及不可避免的浪费等因素,建议实际施工最佳沥青用量在以上标准基础上加上0.3～0.5Kg/m2。
参考文献
[1] 交通部重庆交通科研设计院等.桥面铺装材料与技术研究总报告,2005
[2] 王火明.刚柔复合式界面层强度特性试验研究[硕士学位论文].重庆:重庆交通大学,2008
[文章编号]1006-7619(2009)11-23-921
[作者简介]朱冬梅(1969.9-),广东韶关人,工作单位:广东省长大公路工程有限公司第三分公司。学历:本科,职称:工程师。
【关键词】路面工程;桥面铺装;防水粘结层;抗剪强度;粘结强度;SBS改性沥青
Experimental Research of best dosage of asphalt waterproofing adhesive layer in bridge deck pavement
Zhu Dong-mei
(Guangdong Changda Highway Engineering Co., Ltd. No. 3 branch,Guangzhou Guangdong 510006)
【Abstract】Use of pull-out test and shear test, on the thermal coated SBS modified asphalt bridge deck waterproofing layer of shear bond strength and bond strength tests, considering smooth, precise milling sand interface and three different bridge deck Treatment of state of the waterproof bonding layer strength, get three different states under the bridge deck the best asphalt content.
【Key words】Road engineering; Bridge deck pavement; Waterproof bonding layer; Anti-shearing strength; Bond strength; SBS modified asphalt
1. 概述
桥面铺装体系由于结构性原因在车辆荷载作用下,很容易出现损坏。桥面板刚度大,表面相对光滑,沥青铺装层与之粘结薄弱,加之桥梁结构本身存在的振动和伸缩缝的变形,加之桥面铺装层厚度较普通沥青路面沥青层薄,以上不利因素导致桥面沥青层铺装结构使用寿命比普通路面短很多,早期损坏现象普遍,常见有车辙、推移和开裂等形式的病害出现。研究表明:桥面铺装结构的使用性能及寿命与桥面防水粘结层的强度及防水效果关系密切。绝大多数桥面铺装层的损坏都是由于防水粘结层的粘结强度衰减和防水失效所致。本文选择热涂SBS改性沥青作为桥面防水粘结层材料,通过拉拔试验和剪切试验对防水粘结层强度进行测试,同时考虑桥面板的不同处治方式对其强度的影响,得到不同桥面板处治状态下的桥面防水粘结层最佳沥青用量。
2. 试验原理及方法
为了模拟桥面铺装路面典型结构形式,采用“水泥混凝土板+防水粘结+沥青混合料面层”的结构进行试验。试验步骤简述如下,第一步:成型水泥混凝土板及养护;第二步:水泥混凝土板界面的处理,包括:清除浮浆、打毛和清洁等;第三步:涂抹改性沥青防水粘结层;第四步:加铺沥青混合料面层;第五步:试件的切割;第六步:试件的养护;第七步:强度测试。试验过程中,注意控制试验的温度及加载的速率,待试件界面破坏后停止试验,记录最终试验机上的荷载读数,以此作为计算界面层强度的依据。拉拔试验采用自制拉拔夹头,用建筑用AB粘结胶将试件粘在夹头上,采用小型拉拔仪进行拉拔试验,控制拉拔速率为2mm/min。剪切试验采用450斜剪试验,自制夹具,将试件安放在夹具中,在压力机上进行试验,控制剪切速率为30mm/min。注意剪切试验时,底面垫一排滚珠以解除夹具一端底面的水平向约束。控制试验温度为20℃。
图1 剪切试验破坏后的试件图2 45°剪切试验
3. 试验结果分析
防水粘结层沥青用量的大小直接影响到防水粘结层的厚度,而防水粘结层厚度对其强度及耐久性有着至关重要的影响。本论文针对三种不同界面,即:光面、喷砂界面、精铣刨界面,其中精铣刨界面控制铣刨深度为6mm。选用SBS改性沥青作为试验材料,进行20℃下的拉拔试验和450剪切试验。试验结果见表1至表3。
全部试验结果均表明:对于每一种界面都存在有个最佳沥青用量,界面抗剪强度及粘结强度在最佳沥青用量处达到或接近峰值。随着界面层沥青用量的逐渐增大,界面层抗剪强度和粘结强度呈现先增大后减小的趋势,对于不同界面处理方式,抗剪强度和粘结强度出现峰值所对应的界面层沥青用量大小是不一样的,定义界面层抗剪强度和粘结强度峰值所对应的沥青用量为界面层最佳沥青用量。试验结果表明:对于光面(或是人工处理界面),最佳沥青用量约为0.8Kg/m2;对于喷砂界面,最佳沥青用量约为1.0Kg/m2;对于精铣刨界面,最佳沥青用量约为1.2Kg/m2。
4. 结论
通过对SBS改性沥青最佳用量的试验研究,得到的结论是:对于喷砂界面最佳沥青用量为1.0Kg/m2,控制范围为:0.9～1.1Kg/m2是合适的;对于精铣刨界面而言,最佳沥青用量为1.2Kg/m2,控制沥青用量制在1.1～1.3Kg/m2是合适的;对于光面或人工处理界面,控制沥青用量在0.7～1.0Kg/m2范围内。最佳沥青用量随界面的粗糙程度不同略有不同,总的变化规律是界面越粗糙,最佳用量略有增大。另外,考虑到实际工程的施工,路面板对沥青的吸收作用,沥青的挥发以及不可避免的浪费等因素,建议实际施工最佳沥青用量在以上标准基础上加上0.3～0.5Kg/m2。
参考文献
[1] 交通部重庆交通科研设计院等.桥面铺装材料与技术研究总报告,2005
[2] 王火明.刚柔复合式界面层强度特性试验研究[硕士学位论文].重庆:重庆交通大学,2008
[文章编号]1006-7619(2009)11-23-921
[作者简介]朱冬梅(1969.9-),广东韶关人,工作单位:广东省长大公路工程有限公司第三分公司。学历:本科,职称:工程师。