一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构制造技术

技术编号:18305955 阅读:60 留言:0更新日期:2018-06-28 14:53
本实用新型专利技术公开了一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,自下而上包括:水泥基材料基层、防水粘结层和沥青面层。水泥基材料基层与钢桥面板通过剪力连接件连接,沿高度方向配有1~2层钢筋或FRP筋的网片,其由水泥、粉煤灰、硅粉、膨胀剂、减水剂、细砂、纤维和水混合而成,28天轴心抗压强度R≥70MPa,极限拉应变δ≥1.2%,对应最大裂纹宽度Δ≤0.2mm、28天干燥收缩s≤300με,现场冷拌、常温养护。防水粘结层采用高粘度沥青,60℃动力粘度v≥60000Pa·s,粘结性能好,并具有防水和阻止水泥基材料基层裂缝扩展及向上反射等功能。本实用新型专利技术具有韧性高、温度稳定性好、耐久性好、施工方便、经济性好等特点。

A kind of super toughness low dry shrinkage cement based steel bridge deck pavement structure

The utility model discloses a kind of super ductile and low dry shrinkage cement based steel bridge deck pavement structure, which comprises the bottom of the cement base material, the waterproof bond layer and the asphalt surface layer. The cement base material base and the steel bridge deck are connected by the shear connector, with 1~2 layers of steel or FRP rebar along the height direction, which are made of cement, fly ash, silica powder, expander, water reducing agent, fine sand, fiber and water. The 28 day axial compression strength is more than 70MPa, the ultimate tensile strain is delta or more than 1.2%, corresponding to the maximum crack. The width of the yarn is less than 0.2mm, and the 28 day drying shrinkage s is less than 300. The waterproof adhesive layer adopts high viscosity asphalt, and the dynamic viscosity of 60 C is v > 60000Pa s. The adhesive property is good, and it has the function of waterproof and preventing the crack expansion and upward reflection of the base material of the cement base material. The utility model has the advantages of high toughness, good temperature stability, good durability, convenient construction and good economic performance.

【技术实现步骤摘要】
一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构
本技术属于桥梁工程
,涉及一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构。
技术介绍
自1950年代问世以来,正交异性钢桥面板凭借重量轻、施工速度快的优势,成为国内外大中跨度钢桥广泛采用的桥面结构形式。然而,在使用过程中发现,许多钢桥面铺装出现了严重的开裂、局部拥包、车辙等病害,原因主要是:(1)正交异性钢桥面的构造特点决定了其局部刚度较低,致使桥面铺装受力复杂,局部受力大;(2)常用的沥青质铺装材料自身刚度低,温度敏感性强,在高温下会变软。一般来说,工程人员可从优化钢桥面构造细节、提高沥青铺装材料性能、严格要求施工、治理超载等方面来减少或减缓病害的发生,但正交异性钢桥面板的结构型式和铺装材料的自身特性决定了这些措施均不能治本。水泥基材料具有刚度大、温度稳定性好等特点,在正交异性钢桥面板和沥青混凝土面层之间增设一层弹性模量介于钢和沥青混凝土之间的水泥基材料层,同时强化层间连接,实现协同变形,可以有效减少铺装层材料之间刚度梯度,改善沥青混凝土铺装的工作环境,有效提升铺装结构的稳定性、舒适性和耐久性。然而,由于水泥基材料刚性中间层将分担较大的车轮荷载内力,因此,对其抗拉性能提出了更高要求,普通混凝土无法胜任此项特殊任务。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此,本技术的目的在于提供一种韧性高、温度稳定性好、耐久性好、施工方便、经济性好的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,解决目前钢桥桥面铺装病害多、使用寿命短的难题。(二)技术方案本技术提供一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,包括:水泥基材料基层(1)、防水粘结层(2)和沥青面层(3),其中,所述水泥基材料基层(1)铺设在钢桥面板(4)上方,并通过剪力连接件(5)与钢桥面板(4)连接,所述水泥基材料基层(1)内设置有至少一层网片(6);所述防水粘结层(2)设置在水泥基材料基层(1)和沥青面层(3)之间,用于保障两者之间的有效粘结,并具有防水和阻止水泥基材料基层(1)裂缝扩展及向上反射的功能。在本技术一些示例性实施例中,所述水泥基材料基层(1)的厚度为45~70mm;所述防水粘结层(2)的厚度为2~6mm;所述沥青面层(3)的厚度为30~50mm。在本技术一些示例性实施例中,所述剪力连接件(5)为焊钉,多个焊钉竖直固定在钢桥面板(4)上,并浇筑在水泥基材料基层(1)内部;所述焊钉的直径为8mm~13mm,高度为35~55mm,相邻焊钉之间的间距为100~300mm,焊钉的高度比水泥基材料基层(1)的厚度小10~15mm。在本技术一些示例性实施例中,所述网片(6)是由纵横向呈“井”形上下排列的钢筋或FRP筋通过焊接或绑扎形成;所述钢筋或FRP筋的直径为6mm或8mm,所述相邻钢筋或FRP筋之间的间距为100mm~200mm。在本技术一些示例性实施例中,所述钢桥面板(4)上固定有定位装置(7),所述定位装置(7)在竖向平面内呈“X”形、“Ψ”形或“Π”形;定位装置(7)在水平面内均匀布置,布置间距为500mm~2000mm;所述网片(6)通过固定在定位装置(7)顶部,用于控制网片(6)的位置。在本技术一些示例性实施例中,所述水泥基材料基层(1)的材料包括水泥、粉煤灰、硅粉、膨胀剂、减水剂、细砂、纤维和水,其中,水占水泥基材料基层(1)的质量百分比为14%~18%;纤维包括聚乙烯醇纤维和钢纤维,二者的总掺量为水泥基材料基层(1)总体积的1.00%~2.50%,聚乙烯醇纤维和钢纤维的体积比为3∶1;聚乙烯醇纤维的直径为0.04~0.05mm、长度为10~15mm、抗拉强度为R1≥1500MPa、弹性模量为E1≥35GPa;钢纤维采用镀铜钢纤维或不锈钢钢纤维,钢纤维的直径为0.18~0.25mm、长度为10~15mm、抗拉强度为R2≥2200MPa、弹性模量为E2≥210GPa。在本技术一些示例性实施例中,所述水泥基材料基层(1)的28天抗压强度R≥70MPa,极限拉应变δ≥1.2%,最大裂纹宽度Δ≤0.2mm,28天干燥收缩s≤300με,现场冷拌、常温养护。在本技术一些示例性实施例中,所述防水粘结层(2)均匀满布于水泥基材料基层(1)的顶面;所述防水粘结层(2)采用高粘度沥青,60℃动力粘度为v≥60000Pa·s;所述防水粘结层(2)表面热撒圆粒状碎石,所述圆粒状碎石粒径为5~10mm;所述沥青面层(3)铺设在防水粘结层上方,采用高弹性改性沥青。(三)有益效果1、本技术提供的水泥基材料钢桥面铺装结构,采用性能优异的超韧性低干缩高强工程水泥基材料,能够有效控制裂缝宽度和开裂形态,能够有效隔离沥青面层因直接接触钢桥面板而承受严酷的温度作用,能够和钢桥面板组成“钢-工程水泥基材料”组合结构共同承担路面车辆荷载,采用高粘度沥青防水粘结层,粘结性能好,并具有防水和阻止水泥基材料基层裂缝扩展及向上反射等功能,因此该桥面铺装结构的温度稳定性好、耐久性好,并能够有效提升钢桥面板的疲劳性能;2、本技术提供的水泥基材料钢桥面铺装结构,水泥基材料基层采用现场冷拌、常温养护,施工方便、经济性好。附图说明图1为本技术实施例的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构的示意图。图2为本技术实施例的焊钉和钢筋网片布置示意图。图3是本技术实施例的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装的施工方法流程图。附图标记:1-水泥基材料基层;2-防水粘结层;3-沥青面层;4-钢桥面板;5-剪力连接件;6-网片;7-定位装置。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本技术作进一步的详细说明。本技术实施例提供一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,图1为本技术实施例的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构示意图,如图1所示,该结构自下而上包括:水泥基材料基层(1)、防水粘结层(2)和沥青面层(3)。水泥基材料基层(1)铺设在钢桥面板(4)的上方,并通过剪力连接件(5)与钢桥面板(4)连接,所述水泥基材料基层(1)内设置有至少一层网片(6)。防水粘结层设置(2)在水泥基材料基层(1)和沥青面层(3)之间,用于保障两者之间的有效粘结,并具有防水和阻止水泥基材料基层(1)裂缝扩展及向上反射等功能。以下结合附图1和附图2分别对本实施例的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构的各个组成部分进行详细描述。水泥基材料基层(1)的厚度为45~70mm,防水粘结层(2)的厚度为2~6mm、沥青面层(3)的厚度为30~50mm。剪力连接件(5)选用焊钉,多个焊钉竖直焊接固定在钢桥面板(4)上,并浇筑在水泥基材料基层(1)的内部,焊钉的直径为8mm~13mm、高度为35~55mm、焊钉均匀布置,相邻焊钉之间的间距为100~300mm,焊钉的高度比水泥基材料基层(1)的厚度小10~15mm。在水泥基材料基层(1)内布置有1~2层细密的钢筋或FRP(FiberReinforcedPolymer/Plastic,纤维增强复合材料)筋的网片(6),网片(6)是纵横向呈“井”形上下排列的钢筋或FRP筋通过焊接或绑扎形成,横向排列的多根钢筋或FRP筋固定在纵向排本文档来自技高网...
一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构

【技术保护点】
1.一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,包括:水泥基材料基层(1)、防水粘结层(2)和沥青面层(3),其中,所述水泥基材料基层(1)铺设在钢桥面板(4)上方,并通过剪力连接件(5)与钢桥面板(4)连接,所述水泥基材料基层(1)内设置有至少一层网片(6);所述防水粘结层(2)设置在水泥基材料基层(1)和沥青面层(3)之间,用于保障两者之间的有效粘结,并具有防水和阻止水泥基材料基层(1)裂缝扩展及向上反射的功能。

【技术特征摘要】
1.一种超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,包括:水泥基材料基层(1)、防水粘结层(2)和沥青面层(3),其中,所述水泥基材料基层(1)铺设在钢桥面板(4)上方,并通过剪力连接件(5)与钢桥面板(4)连接,所述水泥基材料基层(1)内设置有至少一层网片(6);所述防水粘结层(2)设置在水泥基材料基层(1)和沥青面层(3)之间,用于保障两者之间的有效粘结,并具有防水和阻止水泥基材料基层(1)裂缝扩展及向上反射的功能。2.根据权利要求1所述的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,其中,所述水泥基材料基层(1)的厚度为45~70mm;所述防水粘结层(2)的厚度为2~6mm;所述沥青面层(3)的厚度为30~50mm。3.根据权利要求1所述的超韧性低干缩水泥基材料钢桥面铺装结构,其中,所述剪力连接件(5)为焊钉,多个焊钉竖直固定在钢桥面板(4)上,并浇筑在水泥基材料基层(1)内部;所述焊钉的直径为8mm~13mm,高度为35~55mm,相邻焊钉之间的间距为100~300mm,焊钉的高度比水泥基材料基层(1)的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘高高原唐亮么超逸李凯强许会燕付佰勇王斐
申请(专利权)人:中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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