一种注式导电沥青混凝土、桥面铺装结构及铺装方法技术

本发明专利技术公开了一种注式导电沥青混凝土、桥面铺装结构及铺装方法，一种浇注式导电沥青混凝土钢桥面铺装结构，自上而下包括沥青玛蹄脂碎石混凝土层、黏层、浇注式导电沥青混凝土层、防水隔热层、防腐层和钢桥面板。本发明专利技术采用浇注式导电沥青混凝土作为主要铺装层，在通电情况下，能够保证路面结构完整性，升温效果均匀稳定，有效提高桥面融雪化冰功能，缓解桥面铺装低温开裂，保障桥面行车的通行安全。

Injection type conductive asphalt concrete, deck pavement structure and pavement method

The invention discloses a pouring type conductive asphalt concrete, bridge deck pavement structure and pavement method, and a pouring type conductive asphalt concrete steel bridge deck pavement structure, which comprises a asphalt mastic macadam concrete layer, a adhesive layer, a pouring type conductive asphalt concrete layer, a waterproof and heat insulation layer, an anticorrosive layer and a steel bridge deck from top to bottom. The invention adopts pouring type conductive asphalt concrete as the main pavement layer, which can ensure the structural integrity of the pavement, the uniform and stable heating effect, effectively improve the function of snow melting and ice melting on the bridge deck, alleviate the low temperature cracking of the bridge deck pavement, and ensure the traffic safety of the bridge deck.

【技术实现步骤摘要】
一种注式导电沥青混凝土、桥面铺装结构及铺装方法
本专利技术属于桥面铺装工程
，具体涉及一种注式导电沥青混凝土、桥面铺装结构及铺装方法。
技术介绍
近年来，大跨径桥梁相继建成，已有桥面体系结构中，正交异性钢桥面板体系凭借其构件质量轻、施工周期短、侧向抗风能力强等优点被广泛应用。浇注式沥青混凝土(GA)因具有良好抗渗性、抗老化性、低温抗裂性能及变形追从性成为钢桥面铺装材料首选。诸多实体工程经验表明，浇注式沥青混凝土钢桥面铺装在保证优异性能的同时，仍不可避免普通桥面铺装结构受外界环境温度影响大、桥面积雪结冰现象严重、交通事故发生率高的通病。目前钢桥面的融雪化冰主要采用人工、机械、撒布融雪剂等方法，其中，人工法效率低，机械法易损伤路面，撒布氯盐类融雪剂易腐蚀钢筋、污染环境。而现阶段制备的导电混凝土(CA)升温效果均匀稳定、融雪及时且无需中断交通，可有效缓解桥面铺装低温开裂，但现有施工和运营阶段存在着一定问题：导电混凝土摊铺、碾压过程中，其内部预先布设的块状电极易被压坏，失去作用；融雪化冰过程中，冰雪融化的水渗入混凝土内部易造成导电层短路；通电过程中水电接触，不利于车辆与行人安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供注式导电沥青混凝土、桥面铺装结构及铺装方法，该铺装结构可有效提高桥面融雪化冰功能，保障桥面行车的通行安全。为达到上述目的，本专利技术所述一种注式导电沥青混凝土沥青、粗集料、细集料、矿粉和碳纤维，所述沥青为复合改性沥青，油石比为9％～10％，碳纤维掺量为0.6％～1.0％，复合改性沥青包括SBS(I-D)型改性沥青、天然湖沥青和降粘剂，SBS(I-D)型改性沥青：天然湖沥青：降粘剂＝(70～75)：(25～30)：(1.5～1.8)，矿料通过以下筛孔的质量百分率：13.2mm的筛孔：99.97～100％，9.5mm的筛孔：95.98～98.9％，4.75mm的筛孔：70.7～73.1％，2.36mm的筛孔：53.2～54.8％，1.18mm的筛孔：44.9～46.3％，0.6mm的筛孔：38.5～40.0％，0.3mm的筛孔：32.3～33.8％，0.15mm的筛孔：28.8～30.5％，0.075mm的筛孔：25.3～26.4％。进一步的，SBS(I-D)型改性沥青：天然湖沥青：降粘剂＝75：25：1.5。一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，包括自上而下依次设置的沥青玛蹄脂碎石混凝土层、粘层、浇注式导电沥青混凝土层、防水隔热层、防腐层和钢桥面板；浇注式导电沥青混凝土层中自上而下设置有导电材料撒布层和电极，防水隔热层包括双层环氧树脂防水层和设置在双层环氧树脂防水层上的橡胶沥青砂胶缓冲层。进一步的，浇注式导电沥青混凝土层由权利要求1所述的注式导电沥青混凝土铺设而成。进一步的，同一桥面处相对设置有两个电极。进一步的，电极为L形片式电极。进一步的，电极下端面距浇注式导电沥青混凝土层下端面的距离为浇注式导电沥青混凝土层厚度的50％～60％。进一步的，沥青玛蹄脂碎石混凝土层中设置有第一温度传感器，导电沥青混凝土层中设置有第二温度传感器。一种注式导电沥青混凝土桥面铺装方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对钢桥面进行喷砂除锈处理；步骤2、在经喷砂除锈的钢桥面上涂刷环氧富锌防腐层；步骤3、在涂刷防腐层后的钢桥面上铺设双层环氧树脂防水层，然后在双层环氧树脂防水层上加铺3mm～5mm的橡胶沥青砂胶缓冲层，形成防水隔热层；步骤4、在防水隔热层上铺设浇注式导电沥青混凝土层，铺设时先灌注浇注式导电沥青混凝土，当灌注至浇注式导电沥青混凝土层厚度的50％～60％时布设电极7，接着灌注混凝土至浇注式导电沥青混凝土层3厚度的75％～80％时撒布碳纤维，撒布量为110～230g/m2，撒布完成后继续灌注混凝土直至浇注式导电沥青混凝土层3制备完成；步骤5、待浇注式导电沥青混凝土层灌注完成且成型后，撒布5mm～10mm预拌碎石5～8kg/m2，并进行层间处治，洒布粘层油，形成粘层；步骤6、在粘层上铺设35mm～40mm改性沥青玛蹄脂碎石混凝土层。进一步的，在铺设沥青玛蹄脂碎石混凝土层和浇注式导电沥青混凝土层过程中，分别在沥青玛蹄脂碎石混凝土层和浇注式导电沥青混凝土层中布设第一温度传感器和第二传感器。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果，本专利技术提供了一种注式导电沥青混凝土，首次将浇注式混凝土与导电混凝土两种工艺融合起来，进行浇注式导电沥青混凝土的制备，提出了适用于浇注式导电沥青混凝土的复合改性沥青配方及合成级配，有效解决了浇注式沥青混凝土和导电沥青混凝土两种不同工艺融合过程中最主要的两个问题，从而实现了浇注式工艺制备导电沥青混凝土。本专利技术的浇注式导电沥青混凝土自身还拥有良好的防水性能，可防止水电接触引起的短路及不安全性。本专利技术提供的一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，主要有两大优势，一方面，在浇注式导电沥青混凝土层中，左右两侧电极、电极间的导电材料、导电材料撒布层和外部电源构成连通电路网。接通电源后，电极、导电材料和导电材料撒布层通电产热，此时，电能转化为热能，能够实现雨雪天气时，桥面在通电条件下温度逐渐升高，且升温效果均匀稳定，既可以及时融雪化冰，无需中断交通，保证桥梁的行车安全；又可以有效缓解桥面铺装低温开裂。另一方面，由于浇注式导电沥青混凝土的油石比较大，沥青含量较多，致使自身流动性较好，能够在摊铺后无需碾压即可自密实，达到压实度要求，这样可以避免电极遭受压实机械碾压破坏，同时有利于混凝土中电极埋设、导电材料撒布等施工流程的顺畅进行。其次，相比于其他现有的桥面铺装结构，添加了一层导电材料撒布层，这样可以在不破坏浇注式导电沥青混凝土层整体结构与相关性能的前提下，增加导电材料的添加量；同时将目前常用的小型块状电极更换为较大尺寸的薄片式电极，扩大了电极表面产热面积。以上两种措施均提高了浇注式导电沥青混凝土的导电升温效果。另外，导电材料撒布层由碳纤维构成，纤维本身的良好柔韧性加强了混凝土的低温抗裂性、耐候性、耐冲击性等相关性能，可有效缓冲桥梁运营阶段桥面行车荷载对电极造成的挤压、冲击；薄片式电极面积增大，厚度变薄，也有利于保护电极。附图说明图1为桥面铺装结构沿着桥面延伸方向的剖视图；图2为桥面铺装结构沿着垂直于桥面延伸方向的剖视图；图3为电极示意图；附图中：1-沥青玛蹄脂碎石混凝土层，2-粘层，3-浇注式导电沥青混凝土层，4-防水隔热层，5-防腐层，6-钢桥面板，7-电极，8-导电材料撒布层，9-温度传感器，10-双层环氧树脂防水层，11-橡胶沥青砂胶缓冲层。具体实施方式以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡是根据本专利技术技术实质对以下实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围内。遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种浇注式导电沥青混凝土钢桥面铺装结构，包括自上而下依次设置的沥青玛蹄脂碎石混凝土层1、粘层2、浇注式导电沥青混凝土层3、防水隔热层4、防腐层5和钢桥面板6，沥青玛蹄脂碎石混凝土层1中设置有第一温度传感器91；浇注式导电沥青混凝土层3中自上而下设置有导电材料撒布层8、若干电极7和第二温度传感器92，防水隔热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注式导电沥青混凝土，其特征在于，包括沥青、粗集料、细集料、矿粉和碳纤维，所述沥青为复合改性沥青，油石比为9％～10％，碳纤维掺量为0.6％～1.0％，复合改性沥青包括SBS(I‑D)型改性沥青、天然湖沥青和降粘剂，SBS(I‑D)型改性沥青：天然湖沥青：降粘剂＝(70～75)：(25～30)：(1.5～1.8)，矿料通过以下筛孔的质量百分率：13.2mm的筛孔：99.97～100％，9.5mm的筛孔：95.98～98.9％，4.75mm的筛孔：70.7～73.1％，2.36mm的筛孔：53.2～54.8％，1.18mm的筛孔：44.9～46.3％，0.6mm的筛孔：38.5～40.0％，0.3mm的筛孔：32.3～33.8％，0.15mm的筛孔：28.8～30.5％，0.075mm的筛孔：25.3～26.4％。

【技术特征摘要】
1.一种注式导电沥青混凝土，其特征在于，包括沥青、粗集料、细集料、矿粉和碳纤维，所述沥青为复合改性沥青，油石比为9％～10％，碳纤维掺量为0.6％～1.0％，复合改性沥青包括SBS(I-D)型改性沥青、天然湖沥青和降粘剂，SBS(I-D)型改性沥青：天然湖沥青：降粘剂＝(70～75)：(25～30)：(1.5～1.8)，矿料通过以下筛孔的质量百分率：13.2mm的筛孔：99.97～100％，9.5mm的筛孔：95.98～98.9％，4.75mm的筛孔：70.7～73.1％，2.36mm的筛孔：53.2～54.8％，1.18mm的筛孔：44.9～46.3％，0.6mm的筛孔：38.5～40.0％，0.3mm的筛孔：32.3～33.8％，0.15mm的筛孔：28.8～30.5％，0.075mm的筛孔：25.3～26.4％。2.根据权利要求1所述的一种注式导电沥青混凝土，其特征在于，SBS(I-D)型改性沥青：天然湖沥青：降粘剂＝75：25：1.5。3.一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，其特征在于，包括自上而下依次设置的沥青玛蹄脂碎石混凝土层(1)、粘层(2)、浇注式导电沥青混凝土层(3)、防水隔热层(4)、防腐层(5)和钢桥面板(6)；浇注式导电沥青混凝土层(3)中自上而下设置有导电材料撒布层(8)和电极(7)，防水隔热层(4)包括双层环氧树脂防水层(10)和设置在双层环氧树脂防水层(10)上的橡胶沥青砂胶缓冲层(11)。4.根据权利要求3所述的一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，其特征在于，浇注式导电沥青混凝土层(3)由权利要求1所述的注式导电沥青混凝土铺设而成。5.根据权利要求3所述的一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，其特征在于，同一桥面处相对设置有两个电极(7)。6.根据权利要求3所述的一种注式导电沥青混凝土桥面铺装结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，王朝辉，问鹏辉，赵建雄，傅豪，傅一，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61