[發(fā)明專利]基于聚合物合金的高強(qiáng)輕質(zhì)鋼橋面鋪裝材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210035576.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114350150B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝增恒;盛興躍;李璐;劉攀;全弘彬;楊波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司
• 主分類號(hào): C08L81/02
• 分類號(hào): C08L81/02;C08L63/02;C08L71/12;C08L55/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責(zé)任公司 50209
• 代理人: 張建

本發(fā)明屬于芳基醚的組合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聚合物合金的鋼橋面高強(qiáng)鋼橋面鋪裝材料。所述鋼橋面鋪裝材料，包括以下組分：聚芳硫醚、環(huán)氧樹(shù)脂和聚苯醚。該鋼橋面鋪裝材料的高溫抗車轍性能優(yōu)異，低溫抗開(kāi)裂性能優(yōu)異，拉伸性能優(yōu)異，與鋼板粘結(jié)強(qiáng)度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于芳基醚的組合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聚合物合金的高強(qiáng)輕質(zhì)鋼橋面鋪裝材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視交通的便利性，我國(guó)的公路建設(shè)迅速發(fā)展，橋梁建設(shè)也隨之迅猛發(fā)展。公路橋梁的建設(shè)不但可以使得交通更加便捷，節(jié)省時(shí)間，而且還可以減少道路的盤(pán)旋迂回和交通擁擠的現(xiàn)象，減少噪音的污染。現(xiàn)如今，我國(guó)到處可見(jiàn)不同類型、不同跨徑的公路橋梁，千姿百態(tài)、異彩紛呈，它們都是廣大公路橋梁工作者的智慧和汗水凝結(jié)出來(lái)的結(jié)晶，充分體現(xiàn)著我國(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)和改革開(kāi)放的巨大成就，標(biāo)志著我國(guó)公路橋梁建設(shè)總體上已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平(“淺析公路橋梁建設(shè)的現(xiàn)狀及安全對(duì)策”，周福政，文摘版：工程技術(shù)，2015年，第222頁(yè)，公開(kāi)日2015年05月31日)。

橋梁作為各個(gè)城市之間連接的紐帶，它是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)生產(chǎn)力的綜合體現(xiàn)，是人類最偉大、最優(yōu)秀的建筑物之一，對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)全國(guó)各族人民的團(tuán)結(jié)，促進(jìn)各民族人民之間的文化交流等方面，都具有非常重要的作用(“淺談我國(guó)公路橋梁建設(shè)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題”，馬堂科，山東工業(yè)技術(shù)，2015年第4期，第232頁(yè)，公開(kāi)日2015年05月04日)。在任何的一條公路交通建設(shè)中，公路橋梁是不可或缺的重要元素，有公路必有橋梁，建設(shè)好公路橋梁是建設(shè)好公路交通的重要基礎(chǔ)和保證，所以，公路橋梁建設(shè)在公路交通中具有重大的現(xiàn)實(shí)意義(“淺析公路橋梁建設(shè)的現(xiàn)狀及安全對(duì)策”，周福政，文摘版：工程技術(shù)，2015年，第222頁(yè)，公開(kāi)日2015年05月31日)。

這些大跨徑斜拉橋和懸索橋加勁梁普遍采用正交異性橋面板結(jié)構(gòu)。大跨徑鋼箱梁橋正交異性鋼橋面板橋面鋪裝一般由防銹層、粘結(jié)層、瀝青混合料鋪裝層構(gòu)成，直接鋪筑于鋼箱梁頂板之上，總厚度在35-80mm之間。由于大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝的使用條件、施工工藝、質(zhì)量控制與要求的特殊性，對(duì)它的強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗車轍性能、抗剪切性能以及變形協(xié)調(diào)性等方面均有較高的要求。而正交異性鋼橋面瀝青混合料鋪裝不同于一般公路瀝青混凝土路面，它直接鋪設(shè)在正交異性鋼橋面板上，正交異性鋼橋面板直接決定了鋼橋面鋪裝的性能，由于正交異性鋼橋面板柔性大，以及在行車荷與溫度變化、風(fēng)載、地震等自然因素共同影響下，特別是還受到橋梁結(jié)構(gòu)變形的影響，在受力和變形方面比公路路面或機(jī)場(chǎng)到路面復(fù)雜得多，尤其在重型車輛荷載作用下鋼橋面板局部變形更大也更復(fù)雜，位于各縱向加勁肋和橫向加勁肋與橋面板焊接處出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中，這導(dǎo)致鋪裝層受力更復(fù)雜，也更為不利。同時(shí)，鋼橋面板的夏季溫度高，防水防銹及層間結(jié)合等問(wèn)題都使得鋼橋面鋪裝具有一般公路瀝青混凝土路面所沒(méi)有的特點(diǎn)：(1)橋面鋪裝處于變形大而復(fù)雜的鋼板上，正交異性鋼橋面板本身的變形、位移、振動(dòng)等都直接影響鋪裝層的工作狀態(tài)；(2)除鋪裝層自身正常的溫度變化之外，鋼橋結(jié)構(gòu)的每日和季節(jié)性溫度變化都顯著影響鋪裝層的變形；(3)大跨徑鋼橋一般都建在大江、大河或橫跨海峽之上，強(qiáng)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)及其他因素對(duì)其產(chǎn)生的振動(dòng)作用，在一般瀝青混凝土路面是遭遇不到的；(4)正交異性鋼橋面鋪裝層的受力模式與一般瀝青混凝土路面的受力模式不同。由于加勁肋的加勁支撐作用，在車輛荷載作用下，加勁肋、橫肋(或橫隔板)、縱隔板頂部的鋪裝層表面出現(xiàn)負(fù)彎矩，鋪裝層最大拉應(yīng)力或拉應(yīng)變均出現(xiàn)在鋪裝層表面。因此，對(duì)于鋼橋面瀝青混合料鋪裝，其疲勞裂縫從鋪裝層表界面向地面擴(kuò)展，而對(duì)于一般的瀝青混凝土路面，瀝青混凝土面層的最大拉應(yīng)力或拉應(yīng)變均出現(xiàn)在鋪裝層地面，疲勞裂縫是從鋪裝層的底面向頂面擴(kuò)展。需要指出的是，我國(guó)大跨徑橋梁普遍采用鋼箱梁形式，橫隔板貫穿整個(gè)主梁截面，剛度較大，并且其間距超過(guò)3m，而鋼珩架橋的正交異性鋼橋面板直接支承在空間桁架形成的網(wǎng)格上，網(wǎng)格的間距比鋼箱梁更隔板小，并且桁架支撐構(gòu)件的剛度比橫隔板小得多。因此，鋼箱梁正交異性頂板的撓跨比桁架梁頂板大，由于橫隔板附近的剛度突然增大易導(dǎo)致鋼箱梁鋪裝應(yīng)力集中，桁架梁鋪裝則由于桁架剛度分布比較均勻而相對(duì)均勻；此外，桁架梁通風(fēng)性能好，而鋼箱梁的散熱性能差，導(dǎo)致在高溫季節(jié)，鋼箱梁橋面鋼板溫度比傳統(tǒng)的桁架梁鋼橋橋面溫度高出10℃以上，而且高溫持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，并且，鋼橋面鋪裝的工作地溫度又略低于當(dāng)?shù)貥O端最低氣溫；綜合這些因素，大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝鋪裝已經(jīng)成為使用條件最為苛刻的鋪裝工程；(5)大跨徑鋼橋一般都是重要的交通網(wǎng)絡(luò)樞紐，或者是某一地區(qū)過(guò)江跨海的主要通道，它的暢通直接影響到整個(gè)路網(wǎng)交通的正常運(yùn)行。橋面鋪裝一旦發(fā)生破壞，對(duì)交通的影響要遠(yuǎn)大于公路路面損壞所產(chǎn)生的影響和危害，而且維修更為困難；(6)鋼橋的最大弱點(diǎn)之一就是遇水會(huì)生銹，因此，鋼橋面瀝青混合料鋪裝的一個(gè)重要特點(diǎn)就是要求致密性好，不能讓雨水腐蝕鋼橋面板。這些因素造成了國(guó)內(nèi)外大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝在使用年限內(nèi)發(fā)生破壞的情況較為普遍，我國(guó)已建成并投入使用的大跨徑鋼箱梁正交異性橋面板橋梁已有10余座，大部分橋梁橋面鋪裝通車后不久即出現(xiàn)較為嚴(yán)重的疲勞開(kāi)裂、高溫車轍、黏結(jié)層失效或脫層、橫向推移或擁包等病害，有幾座橋梁橋面鋪裝已進(jìn)行多次翻修重建，嚴(yán)重影響了通車功能，并產(chǎn)生不良的社會(huì)影響(“大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)”，黃衛(wèi)，土木工程學(xué)報(bào)，2007年第40卷第9期，第65-76頁(yè)，公開(kāi)日2007年09月30日)。