SBS改性沥青桥面铺装材料与施工 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
来源:交通世界 发布日期:2007-11-20
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沥青混凝土桥面铺装层损坏类型 常见的损坏类型有如下几种:变形类(车辙、推挤、拥包、波浪和沉陷);开裂类(横缝、纵缝、网缝、推移裂缝);松散类(坑槽、松散和剥落);接缝类(伸缩缝引发的损坏)。 受力特点及损坏成因分析 桥梁挠度大,震动剧烈,温度应力显著,有时还存在负弯矩.对铺装层影响较大。 普通沥青作为粘层油,用油量易偏高,其软化点一般偏低,高温极易软化而变成润滑层,导致推挤.拥包、波浪和车辙的产生。 桥面结构完全暴露于空气中,直接受空气条件影响,普通沥青难以同时满足高温不软化、低温不脆硬的要求。 沥青粘附性差、空隙率过大或铺装层开裂导致水分渗入而产生破坏,使铺装层失去强度和防水能力。 车辆超载。 SBS改性沥青及SMA沥青码蹄脂碎石 研究和实践表明,SBS改性沥青及SMA沥青码蹄脂碎石与普通沥青及普通沥青混合料相比,具有高温抗变形能力、低温抗开裂能力以及抗疲劳、抗老化、抗水损坏特性,并保持与桥面很好的粘结性及变形适应性。 SBS改性沥青的性能 影响改性沥青性能的主要因素有改性剂,基质沥青及改性剂工艺,而改性剂与基质沥青的配伍性被认为是影响改性效果的关键所在。目前常用的改性沥青可分为两类,即合成橡胶类(如SBS)和塑性体类(如EVA、PE)。其改性效果对比间表1、表2.
注:“+”抗力增强,“0”无影响,“—”抗力减弱
可见SBS改性沥青能全面地改善沥青的路用性能,即高温、常温、低温、水稳定性和抗老化性能。其突出的弹性与韧性使得这种材料尤其适宜于桥面铺装层。在沥青中加入SBS改性剂,最突出的特点是沥青的粘度增加。试验表明,当SBS含量为4%以上时,改性沥青的抗车辙能力提高10倍以上,抗疲劳寿命延长3~5倍,抗开裂、老化.水损坏及愈合能力也都有明显改善。 SMA沥青码蹄脂碎右的性能 SMA沥青玛蹄脂碎石由粗集料形成骨架,具有很强的抗车辙能力和抗滑性能,而由沥青矿粉、细集料及纤维形成的沥青玛蹄脂充填在粗骨料之间,克服了透水沥青混合料的严重缺陷。同常用的沥青混凝土相比,在高温、低温.水稳和疲劳等方面,SMA的性能俱佳,尤其是在SMA中使用SBS改性沥青,使得SMA表现出其他沥青混合料无可比拟的路用性能。表3为SMA沥青码蹄脂碎石与AC沥青混凝土高温性能的对比,其差异非常明显。
用改性沥青取代普通沥青.动态稳定度可提高1.76倍,从对比情况看,用SMA取代AC.动态稳定度可提高0.74倍,使用改性沥青比仅选用SMA能更有效地提高沥青混合料的高温稳定性:如果既选用SMA又同时使用改性沥青,动态稳定度可提高3 46倍,这是相当可观的改善。另外,SMA-1 3与SMA-1 6或AC-1 3与AC-1 6之间的动态稳定度并无明显差别,说明级配类型相同而最大粒径不同(1 3mm与1 6mm)的材料在高温稳定性方面的表现是类似的。 桥面铺装层设计要点 优质铺装材料 SBS改性沥青与SMA沥青玛蹄脂碎石是优良的桥面铺装材料。 桥面铺装层结构与厚度设计 结合实际施工的可行性,桥面铺装层的厚度建议采用上下两层 上面层:级配类型SMA-1 6,SMA-13,AC-16 I,AC- 13 II;厚度3cm,4cm,5cm。 下面层:级配类型SMA-1 6,AC-16 I,AC-16 II,AC-20,厚度4cm,5cm,6cm,8cm。 粘结层与防水层 SBS改性沥青具有很高的粘韧性及防水效果,因此在桥面上喷洒SBS改性沥青膜既可做粘结层,又可做防水层。室内模拟抗剪试验表明,当喷洒量为0.6—1.6kg/m2范围时,抗剪强度随喷洒量的增加而显著提高,说明此时已形成厚度合理的粘膜。喷洒量如再提高.则抗剪强度增加缓慢甚至降低,说明沥青薄膜过厚,起的是润滑层作用。通过成功实例,建议粘结层防水层改性沥青的用量为1.0—1.6 kg/rn2,SBS含量为5%—6%。 结语 SBS改性沥青及SMA沥青玛蹄脂碎石能全面改善沥青及沥青混合料的路用性能,SBS改性沥青薄膜又可起到粘结与防水双重作用,因此建议作为桥面铺装层的首选材料。 |
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