SBR改性乳化沥青纤维封层在桥面铺装中的应用
2017-04-07柏敏乐邱业绩
柏敏乐 邱业绩
(1.陕西建工机械施工集团有限公司,陕西 西安 710032; 2.西安公路研究院,陕西 西安 710065)
SBR改性乳化沥青纤维封层在桥面铺装中的应用
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(1.陕西建工机械施工集团有限公司,陕西 西安 710032; 2.西安公路研究院,陕西 西安 710065)
论述了SBR改性乳化沥青纤维封层在桥面铺装中的适应性,分析了SBR改性乳化沥青纤维封层作为防水粘结层的优点,指出将SBR改性乳化沥青纤维封层用于桥面防水粘结层中,不但可以解决水泥混凝土桥面板与沥青铺装层之间的粘结问题,还具有防水功效。
桥面铺装,SBR改性乳化沥青,玻璃纤维,防水粘结层
桥面铺装层是桥梁结构体系中的重要组成部分,它的主要功能有两个:一是分散交通荷载,与水泥混凝土桥面板一同受力,除了连接所有主梁,传递荷载,它还起着桥梁的保护作用可以传递荷载。目前,桥面铺装一般是沥青混凝土路面结构,沥青路面结构与水泥混凝土桥面铺装结构表现出较大的差异,即刚柔之间的差异。这种差异导致两种结构的应力和位移不同步,铺装层需要承受水平剪应力。同时,沥青路面结构与水泥混凝土桥面结构的粘结不够紧,荷载传递受阻,铺装层受力超出承受范围,容易发生剪切破坏,沥青路面和水泥混凝土桥面板结构变形不一致,出现“推移”“车辙”“壅包”“撕裂”等病害。同时,桥面铺装的防水功能也非常重要,一旦水进入桥面板后会直接影响沥青路面和水泥混凝土桥面板的粘结,破坏桥面板结构,腐蚀桥面板中的钢筋,加剧桥梁的整体结构破坏,影响桥梁使用寿命。
因此,在水泥混凝土路面与沥青路面之间设置防水粘结层是非常重要的。防水结构层除了要保证水泥混凝土桥面板和沥青铺装层之间的粘结外,还应具有防水功效,防止水渗入。而SBR改性乳化沥青纤维封层具有良好的粘结效果,防水功能也比较突出,在桥面铺装中应用前景广阔。
1 SBR改性乳化沥青纤维封层
SBR改性乳化沥青纤维封层是由SBR改性乳化沥青、玻璃纤维、碎石在特定工艺下形成的一种路面结构,在其施工时,纤维与沥青同步进行洒布,最后再做碎石封层。
1.1 SBR改性乳化沥青
乳化沥青是基质沥青、乳化剂、稳定剂和水以一定比例在特定的工艺下制备的乳状液体。SBR改性乳化沥青将SBR胶乳作为改性剂对乳化沥青改性,在适当的分散稳定剂及其他的微量配合剂下制备而成。它具有以下优点:
1)洒布均匀,施工质量易于控制;2)凝结时间短,缩短施工时间;3)与石料的粘附性较好,形成封层结构稳定;4)具有一定的流动特性,有利于压实。
1.2 玻璃纤维
经过多年的研究,已具备高强度、耐久性好的纤维开始逐渐出现在公路建设中,用于工程建设项目的纤维主要有木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维和玻璃纤维等。SBR改性乳化沥青纤维封层主要使用玻璃纤维,玻璃纤维是一种强度大的、质软的材料,与其他纤维材料相比,它具有以下优点:1)抗拉强度高,弹性好,有利于应力吸收;2)耐热性好,耐化学性好,有利于施工;3)加工方便,成本低,性价比高。基于这些优点,玻璃纤维得到了广泛的应用,取得了良好的效果。
纤维与沥青结合后,两者接触面较大,造成吸附、扩散等物理效应,但二者相互独立,各自优势得以保留。所以二者形成稳定的界面,粘附性能好且稳定,纤维在SBR改性乳化沥青纤维封层中起以下作用:
1)加入纤维后,形成沥青胶结料,抑制沥青的分子运动,提高层间自修复能力,降低裂缝的发生概率;2)分散作用,纤维可以均匀分散沥青胶团,封层摊铺时更均匀;3)有利于沥青吸附和吸收,加入纤维形成结构沥青较多,增加沥青用量,沥青膜变厚,层间粘结强度变强;4)稳定作用,加入纤维后沥青膜较为稳定,在炎热天气下,沥青受热膨胀,能有效缓冲膨胀应力,抗剪强度提高。
2 SBR改性乳化沥青纤维封层在桥面铺装中的适应性
目前常用的桥面防水粘结层原材为乳化沥青、改性乳化沥青等涂料,防水粘结层涂料在施工过程中,需承受重载料车和摊铺机的反复碾压,热沥青在摊铺碾压中,防水层容易硌破而导致功能丧失,这一直是需要突破的难点。经研究,在桥面粘结防水材料中加入一定量的纤维,可有效解决涂料防水层抗硌破难题,提高防水粘结效果,增强结构耐久性。
SBR改性乳化沥青纤维封层防水粘结层是一种桥面铺装结构层,主要具有以下优点:1)具有良好的应力吸收和防水粘结层与纤维缠绕结构独特的网络扩散能力,纤维的拉伸强度和高弹性模量等性能的高度,有效提高防水层的抗拉和抗剪强度,抗压强度和冲击强度。SBR改性乳化沥青纤维封层的施工后紧接撒布碎石,经压实后形成一个稳定的结构,可以有效降低粗骨料的滑移,脱落。2)SBR改性乳化沥青纤维封层结构:一层沥青+一层纤维和沥青层+一层砾石,由于施工时沥青纤维同步喷涂,提高了层间的密封性能。添加纤维后,它具有较强的吸附能力,有利于前后两层沥青的结合,纤维可以充分吸收油分,增加沥青路面的粘度和粘附性,减少因路面渗水造成的病害。3)稳定性高,具有独特的网络结构和SBR改性乳化沥青纤维封层的机械性能,用于防水粘结层,抗拉能力远远大于温缩和干缩应变,提高低温抗裂性的表面,有效地遏制了温度收缩裂缝。4)快速开放交通,SBR改性乳化沥青纤维封层施工周期短,乳化沥青破乳15 min后便可通车。
因此,SBR改性乳化沥青纤维封层发展前景广阔,将其用作桥面防水粘结层不单可以解决水泥混凝土桥面板与沥青铺装层之间的粘结问题,还具有防水功效。
3 结语
本文对SBR改性乳化沥青纤维封层进行研究,对其在桥面铺装中的适应性展开论述,主要得出了以下结论:
1)SBR改性乳化沥青纤维封层具有良好的路用性能;
2)将SBR改性乳化沥青纤维封层用于桥面防水粘结层中,其不但可以解决水泥混凝土桥面板与沥青铺装层之间的粘结问题,还具有防水功效。
Application of SBR modified emulsified asphalt fiber seal in deck pavement
Bai Minle1Qiu Yeji2
(1.ShaanxiConstructionEngineeringMachineryConstructionGroupLimitedCompany,Xi’an710032,China; 2.Xi’anHighwayResearchInstitute,Xi’an710065,China)
In this paper,the SBR modified emulsified asphalt fiber seal were studied, to discuss its adaptability in the bridge deck pavement, analyzes the SBR modified emulsified asphalt fiber seal as the advantages of waterproof adhesive layer. Point out that the SBR modified emulsified asphalt fiber seal for bridge surface waterproof adhesive layer, which not only can to solve the problem of bonding between cement concrete pavement and asphalt pavement, also has the waterproof effect.
bridge deck pavement, SBR modified emulsified asphalt, the glass fiber, waterproof layer
1009-6825(2017)09-0105-02
2017-01-13
柏敏乐(1981- ),男,工程师; 邱业绩(1990- ),男,助理工程师
TU535
A