| 标题 | 钢桥面环氧沥青灌封材料研究探讨 |
| 范文 | 王秀彬 曹磊 摘要：随着科学技术的不断发展，在当前铺装桥面过程中，环氧沥青材料的出现，将其进行合理的应用，不仅能够提高桥面的使用寿命，而且还有着较强的稳定性，目前已经受到了行业人士的高度青睐。文章主要针对环氧沥青灌缝材料展开了具体的分析，以供广大同仁研究探讨。 Abstract： With the continuous development of science and technology， in the current process of paving bridge decks， the emergence of epoxy asphalt materials and their rational application will not only improve the service life of bridge decks， but also have strong stability， and it has been highly favored by industry professionals. This article focuses on the concrete analysis of epoxy asphalt grouting materials for the study and discussion of the majority of colleagues. 關键词：环氧沥青;灌缝材料;研究;应用 Key words： epoxy asphalt;grouting material;research;application 中图分类号：U443.33? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）10-0135-03 1? 环氧灌缝材料的研究分析 1.1 环氧沥青灌缝材料特点 钢桥面环氧沥青灌缝材料应具有良好的渗透性、热稳定性、随便性及高强粘结性能，其具有的主要特点如下： ①对于环氧沥青灌缝材料来说，最大的优点就是良好的防水以及渗透作用，像桥面出现的孔隙等质量问题，都能够做好处理的同时，还能够促使铺装层具有防水功效。 ②在施工人员使用环氧沥青灌缝材料过程中，该种材料不仅应用过程简单，而且也有着比较短的固化周期，像平时人们所生活的平均温度下，在二十四小时之内便能达到很好的固化效果。与此同时，施工人员只需要通过一天的养护，保证交通工程高质量的同时，尽可能为人们提供出行服务。 ③环氧沥青灌缝材料应具有一定的粘结强度和变形性能，拉伸强度、断裂延伸率、高温稳定性好及低温不易脆裂，自身较高的抗裂性，保证其协同钢桥面铺装的变形能力。 本课题研发的材料主要针对目前以上材料缺陷开发研制，并具有以上优势和特性。 1.2 环氧沥青灌缝材料微观分析 通过实际调查发现，普遍采用的沥青感温性能指标对其进行微观分析。目前来看，企业可以评价沥青感温性能有多样化的形式，其中最典型的就是针入度指数和针入度粘度指数两种评价方式。 对聚合物改性沥青灌缝材料的主要指标进行检测，其基本性能指标见表1。 通过以上分析中可以发现，对于聚合物改性沥青灌缝材料来说，其性质变化与温度之间有着直接的关系，一旦遇到不断升高的温度，那么其针入度也会相应的变大。当针入度指数处于1.9时，聚合物改性沥青灌缝材料对温度感知比较强烈，此时，该种填缝材料属于溶凝胶，在实际使用当中，能够体现出良好的修补价值。与此同时，温度与黏度之间呈现反比例关系，基于针入度视角下，当PVN25-135值，处于0.0～-0.5之间，那么材料则表现出良好的低温敏感性能。就在不断升高的温度背景下，会直接导致聚合物改性沥青材料出现相应的变化，此时材料会形成流体形态，导致材料的粘度不断降低。针对这一变化，最关键的因素就是不断升高温度所引发的，在此背景下，分子链就会越发容易的延展。 2? 环氧沥青灌缝材料的配合比设计 2.1 灌缝材料的研制和配合比设计 环氧沥青灌缝材料由三种成份组成：主剂A、固化剂B和70#沥青。其基本指标如表2、表3。 将主剂和固化剂分别加热至30℃，按照不同的重量比例进行拌和1～2min，拌和温度维持在30℃，温度变化范围±2℃，养生固化后性能如表4。 通过对灌缝材料的拉伸强度、断裂延伸率、粘结强度等指标进行检测，各指标均大于技术要求，满足规范标准。 2.2 不同灌缝材料的性能分析比较 本项目采用三种换材料进行研究试验，最终采用环氧沥青结合料（实施裂缝及新旧接缝处理。下面具体介绍三种材料： 2.2.1 中路新材料科技发展有限公司灌缝材料 该材料产地为江苏省，掺配比例为1：2（A：B），为微稠状态，流动度性大。渗透效果不明显，防水效果差，经过荷载碾压容易出现起皮脱落现象。该材料凝结速度快，通常气温高于35℃以上，大约45分凝固。 2.2.2 中国石化集团资产经营管理有限公司巴陵石化分公司灌缝材料 该材料产地为湖南省岳阳市云溪区巴陵石化分公司，掺配比例为1：1（A：B），为浓稠状态，流动度性小。渗透效果不明显，防水效果差，经过荷载碾压容易出现起皮脱落现象，其脆性较大。该材料凝结速度快，通常气温高于30℃以上，大约30分凝固。 2.2.3 项目自行研制的灌缝材料 该材料为液态状，掺配比例50：50（A：B），再掺入20%沥青，渗透性强，有较高强度的高渗透性，防水效果好。经过荷载碾压不易出现起皮脱落现象，通常气温高于30℃以上，大约2小时凝固。 3? 环氧沥青灌缝材料性能研究及对比 渗透性试验方法（砂介灌胶法）：首先称量280g的标准砂样（粒径主要为0.3～0.6mm，通过率要求见表5），确保砂样干燥以防止水分对胶料渗透过程中的影响;然后将280g砂样分两层装入容器中，轻轻弹实，控制砂样高度约为54mm，保持容器水平;在距离砂样上表面高度3cm处，缓缓倒入80g胶结料;待胶结料固化后，除去容器，轻轻刷去并收集未凝结的砂子，記录未凝结砂样质量M，试验图片见图1。 胶结料渗透性能H，单位mm，按下式计算： 其中，S为容器的截面积3056mm2，？籽为砂样的堆积密度1.7g/ml。 不同品种灌缝材料的渗透性试验结果见图1。为了更加形象直观的比较不同灌缝养护材料的渗透性差异，课题还将热改性沥青、乳化沥青、FGT橡胶沥青进行了试验对比。其中，S型和G型沥青可以完全渗透至砂样底部; D型和E型环氧树脂的渗透深度分别为37mm和27mm左右;R型树脂沥青和J型聚氨酯的渗透性较接近，约为20mm;美国环氧沥青AE和C型环氧树脂次之，分别约为11mm和13mm;其他诸如热改性沥青、乳化沥青、SS聚合物改性沥青等材料的渗透性则几乎为0。 根据渗透性试验结果可知，G和S型溶剂型沥青、D、E和C型环氧树脂、以及J型聚氨酯和R型树脂沥青具有较高的渗透性，美国环氧沥青由于工艺复杂，养生时间过长，不宜采用，这里只做性能对比。（表6） 通过数据及施工效果对比，项目自行研制的灌缝材料指标优于其他两种材料。满足钢桥面环氧沥青灌缝材料应具有的特点：第一，优良的渗水性能;第二，在很短的时间范围之中，也能够达到良好的固化作用，应用在实际交通工程项目中，提高项目整体稳定性的同时，也能够尽快的帮助项目开通，达到正常行车的目的;第三，在后期项目正常应用当中，就算面对较大的承载力，那么因为材料本身具有的良好的粘结能力，也会极大的避免工程裂缝等病害的出现。 4? 结论 对于沥青材料而言，本身与环氧树脂的性质呈现相反状态，而作为非极性物质的沥青，在与环氧树脂进行结合时，稳定性以及相容性能较低，为了保证两者之间实现全面的结合，充分发挥各自的优势，相关研究人士就必须对其相容性进行深入的分析。与此同时，环氧沥青在实际用于铺装工序当中，相比较于一般的沥青材料，施工人员就必须严格按照工艺手段，合理把控好铺装的操作时间，高质量进行运输以及压实等环节，确保所有的施工环节之间处于紧密联系的状态。随着时代的进步发展，在今后我国交通工程施工当中，就必须全面的应用环氧沥青材料，加强铺装工序高质量的施工，为我国交通工程行业走上可持续发展道路打下坚实的基础。 参考文献： [1]张增平.环氧沥青及其混合料性能研究[J].筑路机械与施工机械化，2018（12）. [2]丛培良.环氧沥青混合料低温抗裂性能研究进展[J].石油沥青，2017（05）. [3]黄卫.大跨径钢桥面环氧沥青混凝土铺装研究[J].科学通报，2018（10）. |
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