司玉金
(贵州路桥集团有限公司)
环氧沥青混凝土桥面铺装病害分析及对策研究
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分析环氧沥青混凝土使用现状和主要病害,并针对这些病害提出防治对策。
环氧沥青;混凝土;桥面铺装;病害
环氧沥青混凝土是一种混合材料,主要成分为环氧树脂和沥青加固化剂,这两种材料按照特定比例混合即为环氧沥青混凝土。环氧沥青混凝土源于欧美,在我国的起步较晚,但是自使用以来,就受到桥梁施工单位的青睐,目前在我国的交通建设中主要应用于钢箱梁桥面铺装。在施工过程中由于受到桥梁面板受力特性的限制,再加上使用条件的约束,其他沥青材料均表现出严重的不足,在使用过程中不可避免地出现裂缝、车辙损害。环氧沥青混凝土施工工艺比较复杂,由于在我国的发展和研究皆处于初级阶段,也面临同样的问题,所不同的是,环氧沥青混凝土本身的优越性能是毋庸置疑的,但是我国的施工技术还存在一些不足,其病害也就难免。据调查,桥面中发生裂缝、鼓包等病害的频率较高,对这些病害进行防治对延长桥梁的使用寿命、充分发挥环氧沥青混凝土材料的优越性能具有十分重要的现实意义。
2.1 灌缝处理
(1)密封材料选择
密封材料直接关系着对裂缝病害的处理质量,为了使其达到理想的修复效果,需要事先对密封材料进行效果检测。利用存在裂缝的试件,在23 ℃的条件下密封1~2h,然后沿裂缝折断试件,观察密封材料的效果,见表1。
表1 不同类型密封粘结剂灌缝效果对比
从表1可知,在一定的温度条件下,选取适当的固化时间,且当裂缝的宽度较小时,密封材料的粘度<200cp,修复效果较好,能够有效处理裂缝问题。对处理交通不中断的桥梁铺装层时,则需要粘度低且固化时间较长的密封材料,为了解决这个问题,需对粘结剂进行比选,通过表1显示,YBL86具有良好的密封效果,其技术参数如表2所示。
表2 YBL86粘结剂的技术参数(23 ℃)
密封材料的固化时间是通过干膜试验的方法来确定的,其具体步骤为:在环氧沥青混凝土表面涂刷一定重量的粘结剂,一般取100g,触摸感觉其固化程度,并计算其固化时间。
(2)裂缝修复处理——YBL86粘结剂
为了积累经验,同时提升后续裂缝修复效果,需要在修复前后进行小梁弯曲试验,其结果见图1。
图1 YBL粘结剂修复小梁弯曲试验结果
从图1-a可知,小梁弯曲强度随着粘结剂的固化时间的增加而不断增大,且第7d小梁弯曲强度以达到10~14MPa,约原环氧沥青混和料弯曲强度值的71%,但据图1-b,其弯曲应变能力则随着时间的变化不断降低,但幅度较小,能够达到对裂缝修复的相关技术指标,修复效果良好。灌缝方式的目的是填充裂缝内的虚空部位,以减少裂缝危害,避免积水或雨水的进一步下渗,但是为了彻底清除内部的积水,还需配以适当的施工措施,具体如下:首先,高温暴晒铺装层,然后进行灌缝操作,但是注意灌缝操作要避免高温;其次,对裂缝内部的油污进行处理,可采用切割、加宽修复措施,也可采用先暴晒,在灌缝的处理方法视具体情况而定。
2.2 鼓包整治
针对环氧沥青混凝土的鼓包病害,可根据其不同阶段的病害采取相应的处理措施,现作具体分析:(1)初期鼓包整治。在施工完成初期发现鼓包辖区现象可采取钢针刺穿的方式排出水汽,然后对铺装层进行击实处理;对这种小范围的病害也可采用密封处理,或清除鼓包部位的混合料重新填充击实。(2)中期裂缝处理。小裂缝采取灌缝处理措施,大裂缝可开槽灌缝,具体步骤为:将环氧树脂和固化剂拌和均匀,涂刷于裂缝处,注意灌缝完成后,再撒上一层细集料。(3)塌陷、脱层处理。塌陷、脱层属于非常严重的病害,使铺装层基本丧失承载能力,因此,应对其进行及时处理,一般可采取的措施有两种,即冷料修补和热料修复。冷料修补主要是指将由环氧树脂和化剂拌和而成的混合料与集料混合,对病害处进行摊铺压实处理,使桥面保持一定的强度,进而达到对病害修复的目的。热料修复是指取与环氧沥青混凝土铺装桥面施工时相同的混合料,在高温条件下拌和,并在干燥非低温环境下对病害处进行摊铺,需要注意的是,在采用这种方法时应将损坏的铺装层清除干净。这种方法在损害范围较大且集中的桥面修复中比较适用。
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2015-02-11
司玉金(1985-),男,助理工程师,研究方向:公路桥梁施工,实验,检测。
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1008-3383(2015)09-0089-01