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        高温拌合型环氧沥青混凝土施工控制技术研究

        作者:  发布时间:2019/8/29 21:26:28  点击率:481
        产品介绍:
            高温拌合型环氧沥青混凝土施工控制技术研究在我们的生活中应用非常的广泛,这种产品主要采用的是国内纳米碳管增强增韧本树脂,所以使得该产品具有优异的性能特点,不仅具有很好的韧性,也同时具有较高的抗拉压弯强度,所以才会深受大众消费者的喜爱,随着国内树脂行业的行业,目前市场上有很多种类的树脂,如:合成树脂、天然树脂、高吸水树脂、高分子树脂等等,但是目前来看看,很多的树脂逐渐趋向于环保的方向发展,而高温拌合型环氧沥青混凝土施工控制技术研究目前广泛应用于航空航天、建筑、路桥(含高速及高铁等)、机械、化工(大中型储罐和液气输送管道等)、运动器材等各种领域中,下面是具体的特点。
        产品特点:
            1、和国内以及进口的玻璃纤维、碳纤维等等都有很好的匹配性,且复合材料的性能会更加的优异,主要是因为采用专门进口的先进纳米材料增强增韧技术,所以能够充分的发挥纤维的性能,所以化学性能方面明显更胜一筹。
            2、具有较低的固化温度以及较短的固化时间,我们的产品固化温度可以在60℃6小时下完成,而进口的的一般固化温度不低于70℃,固化时间在10小时以上,所以极大的提高了叶片的生产效率,有效的降低了工时和能耗节省了很多的生产成本。
            3、高温拌合型环氧沥青混凝土施工控制技术研究具有很好的浸润和流动性,对于叶片来说具有很好的浸润性,而且树脂的优良工艺使得叶片的生产难度得到了很大的降低,从而保证了叶片的质量以及性能的稳定性。
        渍的某叶片用玻璃纤维4、树脂质量稳定性高,采用先进的生产工艺以及优质的材料,严格按照ISO-9001质量管理体系严格控制生产的,所以产品具有质量稳定可靠,完全符合GL证书标准和要求等特点,目前广泛应用在汽车、船舶等行业中。
        摘要:结合泰州大桥钢桥面铺装实施,深入研究了高温拌合型环氧沥青混凝土的施工控制关键指标及现场施工工艺,从环氧沥青混凝土拌合、运输、摊铺、碾压及后期养生等多个维度,提出了有针对性的施工工艺要求。高温拌合型环氧沥青混凝土施工时间应控制在120 min 以内,混凝土出料温度应控制在170 ~ 185 ℃,高温拌合型环氧沥青混凝土施工过程中可以取消纵向施工缝,施工结束后需要养生14 d 左右,以保证高温拌合型环氧沥青混凝土的施工质量。
            关键词:高温拌合型;环氧沥青混凝土;钢桥面铺装;施工控制指标;施工工艺
            中图分类号:TV544 + 924  文献标识码:B  文章编号:1672-9889( 2013) 06-0013-04
            1 ·概述
            钢桥面铺装是一项世界性工程难题,特别是国内高温重载、铺装与钢箱梁结构设计脱节,增加了钢桥面铺装的难度。自南京长江二桥开始,国内开始大规模地推广应用双层温拌环氧沥青铺装技术。随着材料科技的发展,环氧沥青也由单一的中温拌合型,向冷拌型和高温拌合型转变,综合性能越来越优。高温拌合型环氧沥青混凝土是指拌合温度超过150 ℃的环氧沥青材料,该材料拌合温度高,可以降低集料水分对铺装层性能的影响,同时高温拌合型环氧沥青有效施工时间延长,降低了施工难度,固化时间变短,施工结束后可以较快地开放交通。
            高温拌合型环氧沥青混凝土是一种新型的高性能材料,国内早期应用不多。泰州大桥作为国内首座三塔两跨悬索桥,桥面铺装受力复杂,经过充分研究,最终选定了下层采用浇注+ 上层采用高温拌合型环氧沥青混凝土的铺装方案( 如图1 所示) ,该方案是国内首创。泰州大桥下层浇注+ 上层环氧的钢桥面铺装方案,施工组织复杂,施工难度较大,论文针对高温拌合型环氧沥青在泰州大桥的应用,开展了深入的研究工作,提出了较为全面的施工工艺及质量控制要求,为类似大面积高温拌合型环氧沥青钢桥面铺装的应用提供了借鉴[1]。
            
            2· 高温拌合型环氧沥青混合料设计
            高温拌合型环氧沥青混合料是由环氧树脂、固化剂、基质沥青混合与矿料混合而成的高强沥青混合料。高温拌合型环氧沥青混合料采用连续密级配,混合料采用马歇尔体积指标设计法进行配合比设计[2]。
            2. 1 原材料
            高温拌合型环氧沥青混合料采用环氧树脂和沥青产品而成,其中环氧沥青是指环氧树脂( 主剂∶硬化剂= 56∶ 44) 与基质沥青按照( 50 ~ 45) ∶ ( 50 ~55) 比例混合而成。
            高温拌合型环氧沥青混合料中所用粗集料为质地坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的玄武岩碎石,粒径大于2. 36 mm。应采用反击式破碎机轧制的碎石。细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂,石质宜与粗集料相同,禁用采料场的下脚料。
            填料宜采用石灰岩石料磨细得到的干燥、清洁的矿粉。为增强矿粉与环氧沥青的粘附性能,宜采用石灰岩矿粉替代玄武岩矿粉填充混合料的作用。
            2. 2 高温拌合型环氧沥青混合料设计标准
            环氧沥青钢桥面铺装单层厚度通常在2. 5 ~ 3cm,混合料最大公称粒径宜不超过9. 5 mm。环氧沥青铺装在保证结构层满足高温、低温性能要求的同时,也应具有良好的抗疲劳开裂耐久性能以及施工和易性,环氧沥青混合料级配通常按照范围中值进行设计控制。高温拌合型环氧沥青混合料级配范围如表1 所示。
            
            高温拌合型环氧沥青混合料配合比设计主要包括空隙率、稳定度、流值3 项指标,其中设计空隙率指标尤为关键,推荐环氧沥青混合料目标空隙率按照1. 5%控制,环氧沥青混合料设计指标如表2 所示。
            
            2. 3 环氧沥青混合料性能
            高温拌合型环氧沥青混合料室内拌合成型后,需放置在室内60 ℃条件下4 d,然后进行基本性能试验。泰州大桥高温拌合型环氧沥青混合料设计结果如表3 所示。
            
            无论是水稳定性、高温性能和低温性能方面,高温拌合型环氧沥青混合料都远远优于一般的沥青混合料。高温拌合型环氧沥青混合料的马歇尔稳定度高于温拌环氧沥青混合料,说明高温拌合型环氧沥青混凝土具有更高的强度。
            2. 4 高温拌合型环氧沥青混合料施工和易性环氧沥青属于热固性材料,随着时间的增长混合料的黏度也逐渐增加,导致混合料的可施工性能变差。温拌环氧沥青混凝土要求在121 ℃ 条件下存留时间不超过45 min,因此在施工过程中允许的摊铺时间很短。高温拌合型环氧沥青与温拌环氧沥青有较大的不同,环氧沥青胶料粘度增长速度明显变慢,可施工时间明显延长。
            ( 1) 黏度随时间增长规律
            为了考察高温拌合和温拌环氧沥青结合料的可施工性,论文通过布氏粘度仪测试不同温度条件下,环氧沥青胶结料黏度随时间变化的情况。环氧沥青不同温度的黏度变化趋势图如图2 所示。
            
            从图中可以看出,与温拌环氧沥青相比,高温拌合型环氧沥青受时间和温度的影响较小,在120min 内环氧沥青的黏度没有明显的增长趋势,说明高温拌合型环氧沥青具有较长的可施工时间。同时也可以看出温度从160 ℃提高至180 ℃,高温拌合型环氧沥青的粘度迅速降低,可施工性变好。
            ( 2) 不同存留时间环氧沥青混合料的可施工性论文通过将拌合后的高温拌合环氧沥青混合料放置175 ℃烘箱中保温不同的时间,比较不同存留时间环氧沥青混合料的空隙率、稳定度指标的变化规律,进一步分析高温拌合型环氧沥青混合料的可施工性,具体试验结果如表4 所示。
            
            从试验结果可以看出,高温拌合型环氧沥青混合料随着存留时间的延长,混合料的空隙率逐渐变大,马歇尔稳定度强度逐步降低。当环氧沥青混合料存留时间控制在120 min 以内,混合料的外观以及力学性能均未有改变; 120 min 后混合料开始出现结团、空隙率增加、稳定度降低的现象。这就要求在现场施工时,当混合料出料温度控制在175 ℃左右时,高温拌合型环氧沥青混合料的拌合、运输、摊铺和碾压应控制在120 min 内完成。
            3· 高温拌合型环氧沥青混凝土施工工艺与质量控制[3 - 4]
            3. 1 环氧沥青混凝土拌合生产
            高温拌合型环氧沥青混凝土拌和生产无需特定的设备,采用普通的沥青拌和楼即可。除需专门设置环氧树脂投放口外,其它方面和普通的沥青混合料生产几乎相同。
            ( 1) 环氧树脂预热
            如果施工期间气温较低,在拌制高温拌合型环氧沥青混合料之前4 ~ 5 h,需要预先将环氧树脂及固化剂适当预热至50 ~ 60 ℃。
            ( 2) 环氧树脂添加
            环氧树脂结合料添加采取机器添加或人工投入的方式,按照拌合楼每锅混合料的拌和量,事先计量主剂和固化剂的使用量并倒入混合容器里,用搅拌器搅拌120 s 以上,然后移动到投入口附近,随时准备投入到拌合楼里。
            ( 3) 混合料的生产
            根据各冷料仓流量试验确定的生产配合比设计热料仓集料、矿粉的质量,投入拌缸,先添加基质沥青拌和后出料量温,直至矿料温度稳定在190 ℃左右。
            当添加沥青的矿料的出料温度稳定达到要求后,即可加入环氧沥青进行混合料的拌制。将混合料卸入临时热料斗中测温观察拌合效果,要求混合料温度在170 ~ 185 ℃; 温度高于190 ℃时,混合料应当废弃处理。
            高温拌合型环氧沥青混凝土干拌时间5 ~ 10 s,湿拌时间45 ~ 50 s。
            ( 4) 卸料
            环氧沥青混合料装料时严格按照“后- 中-前”的装料方式,确保先拌和出的混合料先摊铺。
            3. 2 环氧沥青混凝土运输
            环氧沥青混凝土对温度和时间非常敏感,对运输环节须特别重视。
            ( 1) 运料车应清理干净,车厢内与混合料接触的部位涂层植物油作为隔离剂,所有施工车辆进入施工区前,轮胎必须清理干净; 为防止运料车在运料过程中发生滴油、漏水现象,每辆运料车发动机底部需用彩条布进行遮挡处理。
            ( 2) 为防止环氧沥青混凝土降温过快,料车必须用棉被覆盖保温。
            ( 3) 运至现场的环氧沥青混合料,必须在规定的时间内摊铺压实完毕。
            3. 3 环氧沥青混凝土摊铺
            环氧沥青混凝土摊铺的关键是要在混凝土温度没有明显降低、施工时间没有超时的情况下及时按设计的厚度进行摊铺施工,摊铺时应当有专人对混合料摊铺温度进行监控,高温拌和型环氧沥青混合料摊铺时温度不得低于165 ℃。
            ( 1) 摊铺时摊铺机应匀速行驶,摊铺速度控制在2 ~ 4 m/min。
            ( 2) 摊铺过程中每10 m 测1 次松铺厚度; 螺旋布料器料位以略高于布料器2 /3 为宜,防止摊铺层出现离析,螺旋布料器尽量放置最低处,防止产生过多的“死料”。
            ( 3) 当出现局部缺料、混合料明显离析、表面明显不平整、死料等情况时,在施工技术人员指导下安排专人处理。
            ( 4) 摊铺过程中应安排专人定时对螺旋布料器及料斗中的“死料”进行清理。
            3. 4 环氧沥青混凝土碾压
            环氧沥青混凝土摊铺厚度较薄,降温速度快,所以摊铺后应尽快进行初碾压。碾压应遵循紧跟、慢压的原则,环氧沥青混凝土从拌和完毕到复压完毕的时间需控制在120 min 以内。具体如表5 所示。保证高温拌合型环氧沥青混凝土钢桥面铺装全幅施工,碾压设备必须备足。
            
            对压路机无法碾压的部位( 如落水口与缘石之间) ,可采用小型振动压路机或手持式夯锤压实。
            3. 5 接缝的处理
            高温拌合型环氧沥青混凝土钢桥面铺装可以全幅施工,不需设置纵向接缝,同时施工过程中应尽量避免横向施工缝。确实无法避免时,横向施工缝必须设置在钢箱梁两道横隔板中间位置,且上、下层的横缝应错开1 m 以上。铺装施工前,应预先将钢箱梁横隔板位置标记出来。
            3. 6 环氧沥青混凝土鼓包处理
            环氧沥青混凝土孔隙率低,铺装表面易出现鼓包现象。环氧沥青混凝土铺装碾压完毕,应派专人不断地检查是否有鼓包发生。当发现鼓包时,应用直径3 mm 的钢针由包顶插入放气,并用环氧胶填满插孔。
            3. 7 环氧沥青混凝土养护
            环氧沥青混凝土是随着环氧沥青的固化反应而强度增加。施工结束后要封闭交通进行养生。一般养护14 d 左右便可达到设计强度,具备开放交通条件。高温拌合型环氧沥青混凝土反应速度较温拌环氧沥青快,环氧沥青混凝土自然养生马歇尔稳定度增长变化趋势如图3 所示。
            
            为准确掌握环氧沥青混凝土强度增长情况,确保开放交通有据可依。现场可放置同期成型环氧沥青混凝土试件,与施工完毕的环氧沥青同等条件养生,通过马歇尔试件强度分析现场环氧沥青混凝土强度变化,为开放交通提供依据。
            4· 结论
            环氧沥青混凝土在特种铺装中使用越来越广泛,环氧沥青混凝土的施工质量对其最终性能影响很大。论文结合泰州大桥钢桥面铺装实施,对高温拌合型环氧沥青混凝土的生产、运输和碾压进行了较为全面的研究,研究成果对类似项目有借鉴意义。
            ( 1) 室内胶料粘度增长规律及混合料击实试验表明,高温拌合型环氧沥青混凝土可施工时间最长可达120 min,现场以120 min 进行施工控制能够满足性能要求。
            ( 2) 高温拌合环氧沥青混凝土施工过程中胶料与沥青按照比例添加,胶料添加过程中可采用自动添加设备也可人工添加,添加过程中应控制胶料的温度在50 ~ 60 ℃,保证出料温度为170 ~ 185 ℃。
            ( 3) 高温拌合型环氧沥青混凝土可施工时间较长,摊铺过程中可以全幅施工,取消纵向施工接缝,可以有效减少铺装开裂。
            ( 4) 高温拌合型环氧沥青混凝土碾压采用钢轮、胶轮、钢轮组合的碾压方式,复压结束应控制在当车混凝土拌和完毕120 min 以内。
            ( 5) 施工结束后,高温拌合环氧沥青混凝土需要养生14 d 左右,养生期较温拌环氧沥青混凝土缩短一半。

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