国产环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面应用研究
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摘要
防水粘结层是桥面铺装的重要组成部分,沥青混凝土桥面的病害,尤其是早期病害表明,铺装结构中防水粘结层的设置至关重要。我国现有防水粘结层的理论研究和实践研究尚不完善,导致大量桥面铺装由于防水粘结层的选材和设计不当而过早破坏,因此从材料试验和力学分析的角度深入研究桥面铺装体系的防水粘结层具有重要的理论意义和实用价值。
本文以环氧沥青材料作为防水粘结层的研究对象,以胶粘剂理论为基础,系统地阐述和分析了环氧沥青材料的物理化学特性及其固化特性。并从高聚物的角度分析了环氧沥青的材料属性和环氧沥青材料界面的粘附强度。以水泥混凝土桥面做为铺装对象,以桥面板与防水粘结层间的剪应力为切入点,从材料影响因素和界面影响因素两个方面分析环氧沥青防水粘结层对粘附强度的影响作用。采用有限单元理论对水泥混凝土桥进行剪应力数值模拟计算,同时借助剪切、拉拔等试验对环氧沥青防水粘结层进行试验检验。通过对防水粘结材料流变特性、蠕变特性及混合粘度等因素对粘附强度影响的分析,得出了该国产环氧沥青应用在水泥混凝土桥面上是完全可靠的。
本文以长江第三大桥试铺段实体工程为背景,对环氧沥青防水粘结材料的施工进行了研究,认真分析总结了工程实践过程中可能出现的问题,为环氧沥青防水粘结材料施工的实时控制及施工质量的保障提出了相应的措施。
The waterproof and adhesive layer is an important part of bridge deck pavement.The bridge deck diseases of Asphalt concrete,especially the early damages,indicate a fact that it is important to set the waterproof and adhesive layer in pavement structure.Nowadays in China,little studies on this topic is made,many bridge decks have diseased caused by the deterioration of waterproof and adhesive layer.So it has great theoretical and practical affection to study and analyze the layer in views of material and experiment.
In this theme,based on epoxy asphalt material,systematically expatiating and analyzing physical chemistry characteristic and solidify characterstic of epoxy asphalt from adhesive point of view.In allution to concrete,this dissertation discusses in detail the stress of pavement and analyzes material and interface affect factor according to conglutinate intensity from epoxy asphalt.Adopting flexibility layer theory and the finite element mechanics method,the concrete and steel deck bridge are caculated by numerical value simulating.Then epoxy asphalt waterproof and adhesive layer are experimented by using sheer tests and other tests,validating the result of theorial analysis and numerical calculation,advancing the important mechanics index.
Based on experimental project of The NanJing Third Yangtzi River Bridge, researching the real project about waterproof adhesive layer of epoxy asphalt and summarizing the problem that may happen in application, introducing measure of controlling and safeguarding qualitication.
本文以环氧沥青材料作为防水粘结层的研究对象,以胶粘剂理论为基础,系统地阐述和分析了环氧沥青材料的物理化学特性及其固化特性。并从高聚物的角度分析了环氧沥青的材料属性和环氧沥青材料界面的粘附强度。以水泥混凝土桥面做为铺装对象,以桥面板与防水粘结层间的剪应力为切入点,从材料影响因素和界面影响因素两个方面分析环氧沥青防水粘结层对粘附强度的影响作用。采用有限单元理论对水泥混凝土桥进行剪应力数值模拟计算,同时借助剪切、拉拔等试验对环氧沥青防水粘结层进行试验检验。通过对防水粘结材料流变特性、蠕变特性及混合粘度等因素对粘附强度影响的分析,得出了该国产环氧沥青应用在水泥混凝土桥面上是完全可靠的。
本文以长江第三大桥试铺段实体工程为背景,对环氧沥青防水粘结材料的施工进行了研究,认真分析总结了工程实践过程中可能出现的问题,为环氧沥青防水粘结材料施工的实时控制及施工质量的保障提出了相应的措施。
The waterproof and adhesive layer is an important part of bridge deck pavement.The bridge deck diseases of Asphalt concrete,especially the early damages,indicate a fact that it is important to set the waterproof and adhesive layer in pavement structure.Nowadays in China,little studies on this topic is made,many bridge decks have diseased caused by the deterioration of waterproof and adhesive layer.So it has great theoretical and practical affection to study and analyze the layer in views of material and experiment.
In this theme,based on epoxy asphalt material,systematically expatiating and analyzing physical chemistry characteristic and solidify characterstic of epoxy asphalt from adhesive point of view.In allution to concrete,this dissertation discusses in detail the stress of pavement and analyzes material and interface affect factor according to conglutinate intensity from epoxy asphalt.Adopting flexibility layer theory and the finite element mechanics method,the concrete and steel deck bridge are caculated by numerical value simulating.Then epoxy asphalt waterproof and adhesive layer are experimented by using sheer tests and other tests,validating the result of theorial analysis and numerical calculation,advancing the important mechanics index.
Based on experimental project of The NanJing Third Yangtzi River Bridge, researching the real project about waterproof adhesive layer of epoxy asphalt and summarizing the problem that may happen in application, introducing measure of controlling and safeguarding qualitication.
引文
【1】 李瑞敏.钢桥面铺装用环氧沥青混凝土特性研究[D]:[硕士论文] .南京:东南大学,2000.3
【2】 润扬长江公路大桥钢桥面铺装阶段研究报告[R].东南大学钢桥面铺装课题组(内部资料)南京:东南大学,2002.4
【3】 黄卫,钱振东.高等级沥青路面设计原理与方法[M].北京:科学出版社,2001
【4】 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象预防[M].北京:人民交通出版社,2001.5
【5】 王涓.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装防水粘结层的性能研究[D]:[硕士论文] .南京:东南大学,2003.12
【6】 张华等.宜昌长江大桥钢桥面铺装技术的研究[J].公路.2001(1):11-12
【7】 南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用[D].(内部资料).南京:东南大学.,2000.12
【8】 季 节等.SBS改性沥青桥面粘结/防水层材料与工艺研究[J].北京建筑工程学院学报 2003.12
【9】 林惠瑜等.SBR改性乳化沥青在粘层中的作用[J].公路与汽运 2001.12
【10】 罗 剑等.大跨径钢桥面铺装粘结层剪切分析[J] 浙江交通职业技术学院学报 2004.3
【11】 茅荃.大跨径钢桥桥面铺装力学特性研究[D]:[硕士论文] .南京:东南大学,2000.3
【12】 张占军,胡长顺,王秉刚。桥面防水材料路用性能[J].交通运输工程学报.2001.12,1(4):33-36
【13】 中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)[S].北京:人民交通出版社,1989
【14】 谢产庭,卢铁瑞,张家升等.北京市立交桥防水层性能改善途径[J].中国建筑防水材料,1995(3):32-35
【15】 裴建中等.桥面防水材料路用性能[J]:国外公路.1999,19(3):23-26
【16】 吴著,潘强余,吴敦汉.高聚物的界面与粘接[M].1987
【17】 金士九,金晟娟.合成胶粘剂的性质和性能测试[M].北京:科学出版社,1994
【18】 顾继友.胶接理论与胶接基础[M].北京:科学出版社,2003.6
【19】 孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社 2002.9
【20】 朱吉鹏,陈志明,闵召辉等.环氧树脂改性沥青材料研究[J].东南大学学报 2004.7
【21】 吕伟民.国内外环氧沥青混凝土材料的研究与与应用[J].石油沥青 1994.3
【22】 闵召辉.热固性环氧树脂沥青及沥青混合料开发与性能研究[D]:[博士论文].南京:东南大学,2004.9
【23】 朱照宏,许志鸿.柔性路面设计理论与方法[M] .上海:同济大学出版社,1987
【2】 润扬长江公路大桥钢桥面铺装阶段研究报告[R].东南大学钢桥面铺装课题组(内部资料)南京:东南大学,2002.4
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【4】 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象预防[M].北京:人民交通出版社,2001.5
【5】 王涓.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装防水粘结层的性能研究[D]:[硕士论文] .南京:东南大学,2003.12
【6】 张华等.宜昌长江大桥钢桥面铺装技术的研究[J].公路.2001(1):11-12
【7】 南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用[D].(内部资料).南京:东南大学.,2000.12
【8】 季 节等.SBS改性沥青桥面粘结/防水层材料与工艺研究[J].北京建筑工程学院学报 2003.12
【9】 林惠瑜等.SBR改性乳化沥青在粘层中的作用[J].公路与汽运 2001.12
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【11】 茅荃.大跨径钢桥桥面铺装力学特性研究[D]:[硕士论文] .南京:东南大学,2000.3
【12】 张占军,胡长顺,王秉刚。桥面防水材料路用性能[J].交通运输工程学报.2001.12,1(4):33-36
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【14】 谢产庭,卢铁瑞,张家升等.北京市立交桥防水层性能改善途径[J].中国建筑防水材料,1995(3):32-35
【15】 裴建中等.桥面防水材料路用性能[J]:国外公路.1999,19(3):23-26
【16】 吴著,潘强余,吴敦汉.高聚物的界面与粘接[M].1987
【17】 金士九,金晟娟.合成胶粘剂的性质和性能测试[M].北京:科学出版社,1994
【18】 顾继友.胶接理论与胶接基础[M].北京:科学出版社,2003.6
【19】 孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社 2002.9
【20】 朱吉鹏,陈志明,闵召辉等.环氧树脂改性沥青材料研究[J].东南大学学报 2004.7
【21】 吕伟民.国内外环氧沥青混凝土材料的研究与与应用[J].石油沥青 1994.3
【22】 闵召辉.热固性环氧树脂沥青及沥青混合料开发与性能研究[D]:[博士论文].南京:东南大学,2004.9
【23】 朱照宏,许志鸿.柔性路面设计理论与方法[M] .上海:同济大学出版社,1987