[發明專利]一種輕質冷拌樹脂鋼橋面鋪裝材料

有效

• 申請號: 201410001681.3
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103741599A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 張輝;潘友強;張志祥;張健;朱雷
• 申請（專利權）人: 江蘇省交通科學研究院股份有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01C7/30
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;裴詠萍

技術領域

????本發明涉及一種鋼橋面鋪裝材料，具體涉及一種高韌輕質樹脂混凝土鋼橋面鋪裝材料。

背景技術

????20世紀90年代初，隨著經濟高速發展，國內陸續建設了大量的跨江、跨河、跨海、鐵路和公路等正交異性板鋼橋，建橋規模目前已居于世界首位，截止到2020年底，僅在長江就將建橋150座以上。由于正交異性板鋼橋具有自重輕、跨越能力大，承載能力高，以及施工方便快捷等優點，近幾年來，我國在跨江、跨河、跨海等大跨徑橋梁以及鐵路、公路等跨線橋梁建設中，越來越多地采用自重較輕的正交異性板鋼橋結構。

國內近年來在大規模鋼橋建設背后，隱藏著巨大的弊端，最突出的就是正交異性板結構疲勞損傷和橋面鋪裝的早期病害問題。尤其是早期建設的橋梁，其鋼箱梁頂板厚度較薄，只有12mm，存在先天剛度不足的缺陷，比如西陵大橋、江陰大橋、虎門大橋、海滄大槍、白沙洲大橋和軍山大橋等等，僅使用10年左右，鋪裝已經進行了多次甚至數十次的反復頻繁大中修，且已經初步發現了正交異性板構造細節疲勞裂紋現象。

如何通過正交異性板結構與橋面鋪裝材料一體化設計，提升鋼橋面鋪裝材料耐久性，反之通過橋面鋪裝材料性能的提升對正交異性板結構起到補強作用，同時解決正交異性板結構安全和橋面鋪裝材料耐久性問題，是國內鋼橋面體系亟待解決的關鍵技術難題，是目前研究的熱點與難點。然而，鋼橋面鋪裝作為橋梁建設關鍵工程之一，一直是一項世界性難題，是國內外研究的熱點，至今仍然沒有得到徹底的解決。

歐、美、日等國家對鋼橋面鋪裝技術的集中研究起始于20世紀50年代，至今已經有60年左右的歷史，而國內對鋼橋面鋪裝技術研究起步較晚，真正意義上的研究起始于1997年的虎門大橋，落后國外近50年。10余年來，國內從早期采用橡膠瀝青和SMA等鋪裝技術獲得的經驗教訓后，于20世紀末先后引進了英國Mastic、德國澆注式、美國和日本環氧瀝青、日本復合澆注式等鋼橋面鋪裝技術。

國內外目前對提高正交異性板鋼橋面鋪裝體系的耐久性的理論研究較多，然而相關鋪裝結構與材料的開發，以及工程應用相對較少。近年來，國內外通過有限元力學理論計算，提出了通過提高鋪裝層模量和厚度、粘結層材料剛度，會改善正交異性板和橋面鋪裝的受力情況，從而達到延長鋪裝體系結構耐久性的目的。然而此類研究僅局限于理論計算，針對鋪裝結構和材料的實質性開發幾乎為空白。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種高模量、能有效提高鋪裝厚度或者減輕鋪裝重量的鋼橋面鋪裝材料。

為了達到上述目的，本發明提供了一種輕質冷拌樹脂鋼橋面鋪裝材料，該鋼橋面鋪裝材料由冷拌樹脂、礦料和鋼纖維組成；冷拌樹脂與礦料的質量比為11～20:100；礦料包括輕質高強粗集料、細集料和礦粉；輕質高強粗集料在所述礦料中的質量百分比為20%～45%；鋼纖維的質量為鋼橋面鋪裝材料質量的千分之五至千分之二十。

上述礦料中還包括多孔硅藻土，多孔硅藻土在礦料中的質量百分比不高于6%。

冷拌樹脂與礦料的質量比優選16～20:100。

上述冷拌樹脂由A組分和B組分組成；?A組分包含以下重量份數的組分：E51環氧樹脂70～90份，丁基縮水甘油醚8～10份,鈦酸酯偶聯劑1~3份；?B組分包含以下重量份數的組分：T31改性胺固化劑80～100份，液體聚硫橡膠5~10份、DBP磷苯二丁酸增韌劑1~3份、CYH-277環氧增韌劑3～6份，三聚固化促進劑3~5份。

其中，纖維采用長度為5～15mm、直徑為0.1~0.2mm的超短束狀微鋼纖維。

上述礦料粒徑均小于13.2mm；其中粒徑大于9.5mm的占總重的10%以下，粒徑小于2.36mm的占總重的50%～70%，粒徑小于0.075mm的占總重的10%～20%。

輕質高強粗集料采用700級以上頁巖碎石型高強陶粒。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明鋼橋面鋪裝材料中的集料采用超細級配的組合，通過高摻量的輕集料，能有效減小鋪裝材料的密度（從2.6kg/m³減小到1.9?kg/m³），在保證鋪裝層恒載不變的情況下，提高鋪裝厚度20%以上，從而提高了鋼橋面系的整體剛度，減小荷載作用下的撓度，提高了鋪裝結構的耐久性。本發明鋼橋面鋪裝材料密度小，性能高，同時采用冷拌樹脂可冷拌冷鋪，且養護時間短，可起到減小鋼橋面恒載或提高鋼橋面鋪裝厚度的作用。