CN104452583B - 复合抗滑磨耗层、制备方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钢桥面铺装新建与预防性养护工程用复合抗滑磨耗层及其制备方法，抗滑磨耗层从下到上依次设置有下承层、碎石抗剪层、环氧磨砂层和抗滑磨耗层。主要利用碎石抗剪层中的大粒径碎石半嵌固于下承层中的树脂砂浆层中，与上层抗滑磨耗层中的粗集料相互嵌挤，形成高强剪力键，并通过环氧磨砂层进一步使界面粗糙化，达到最大限度约束抗滑磨耗层抵抗水平荷载滑移的效果，解决钢桥面铺装表面层的抗剪问题；并且利用抗滑磨耗层中陶粒内部的空隙和纹理，使抗滑磨耗层中的集料在轮胎磨耗过程中不致磨光，始终保持存在新的表面纹理，起到了长期的抗滑效果，延长路面的养护维修周期，节约成本。

Description

复合抗滑磨耗层、制备方法及用途
技术领域
本发明涉及一种桥面铺装、养护用磨耗层，尤其涉及一种钢桥面铺装新建与预防性养护工程用复合抗滑磨耗层及其制备方法。
背景技术
国内目前处于桥梁建设的高峰期，作为关键工程之一，钢桥面铺装一直是学术界与工程界研究的热点与难点。由于国内高温重载等恶劣的使用条件，钢桥面铺装出现了较为普遍的病害，其中铺装开裂、车辙、推移是较为典型的病害类型。
目前的钢桥面铺装技术主要有浇注式、环氧沥青铺装等，其中环氧沥青铺装存在抗滑性能不足的问题；采用环氧沥青铺装技术，由于强度较低，且与下层铺装缺乏一个稳固的抗剪界面，在荷载作用下易产生推移等病害，也不适合大规模使用；同时，目前也还没有合适的钢桥面铺装养护技术。
随着已建钢桥面铺装路龄的延长，若不能及时采用有效的预防性养护技术，将很快达到使用寿命，并面临昂贵的大、中修，因此钢桥面铺装养护市场急需一种钢桥面铺装技术及预防性养护技术，起到恢复铺装强度、延长使用寿命、提高抗滑性能的作用。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的抗滑磨耗层存在的缺陷，而提供一种新型复合抗滑磨耗层、制备方法及用途，提高路面抗剪切性能，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的复合抗滑磨耗层，总厚度约15～20mm，所述抗滑磨耗层从下到上依次设置有3～5mm厚树脂砂浆下承层、压入下承层的碎石粒径为8～13mm的碎石抗剪层、环氧磨砂层和8～10mm厚的抗滑磨耗层。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层，所述下承层为20～40质量份树脂、40～80质量份细砂和60～80质量份填料的混合物。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层，所述树脂为40～60质量份双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂与40～60质量份固化剂的混合物，固化剂优选聚酰胺、改性胺593等常温固化剂。
其中的细砂为0～2.36mm的单粒径天然砂，优选河沙、山砂、机制砂中的1种或几种的混合物；填料优选水泥、粉煤灰、石灰岩矿粉中的1种或几种的混合物。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层，所述碎石抗剪层为压入所述下承层的碎石露尖形成，碎石为8～13mm的单粒径玄武岩，表面撒布率为满布的60～80％，压入后露尖4～6mm，从而形成剪力键。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层，所述环氧磨砂层为20～40质量份环氧树脂与60～80质量份砂的混合物；环氧树脂包括40～60份双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂与环氧活性稀释剂的混合物，还包括40～60份聚酰胺、改性胺593等常温固化剂；其中砂为0～2.36mm的单粒径细砂，优选河沙、山砂、机制砂其中的1种或几种的混合物。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层，所述抗滑磨耗层厚度为8～10mm，为6～11质量份沥青、80～100质量份陶粒和5～15质量份矿粉的混合物；沥青优选改性乳化沥青；陶粒优选700级以上高强碎石型页岩陶粒；(陶粒公称最大粒径为9.5mm，其中4.75～9.5mm陶粒占10～30份，2.36～4.75mm陶粒占20～30份，0.075～2.36mm陶粒占30～50份，)矿粉粒径为0～0.075mm，占5～15份。
复合抗滑磨耗层的制备方法，包括以下步骤，
1)对钢桥面或者需养护的铺装表面进行表面处理；
2)将树脂、细砂与填料混合制备下承层混合料，并铺设在处理后的表面3～5mm厚，同步撒布8～13mm碎石，养生1～3天固化形成强度；
3)铺装环氧磨砂层，先喷撒环氧树脂，再同步撒布细砂，使裸露的碎石表面形成粗糙化的微观构造，并通过环氧树脂下渗，加固碎石与下承层的粘结性，养生1～3天固化形成强度；
4)制备抗滑磨耗层混合料，清除表面多余、未粘结牢靠的碎石、细砂后，施工铺装抗滑磨耗层，待1～2h后可开放交通。
更进一步的，前述的复合抗滑磨耗层的制备方法，步骤2)中碎石表面撒布率为满布的60～80％。
前述的复合抗滑磨耗层用于钢桥面铺装或预防养护。
借由上述技术方案，本发明复合抗滑磨耗层、制备方法及用途至少具有下列优点：
本发明复合抗滑磨耗层可以用于钢桥面薄层抗滑铺装，也可以用于钢桥面铺装的预防性养护。主要利用碎石抗剪层中的大粒径碎石半嵌固于下承层中的树脂砂浆层中，与上层抗滑磨耗层中的粗集料相互嵌挤，形成高强剪力键，并通过环氧磨砂层进一步使界面粗糙化，达到最大限度约束抗滑磨耗层抵抗水平荷载滑移的效果，解决钢桥面铺装表面层的抗剪问题；并且利用抗滑磨耗层中陶粒内部的空隙和纹理，使抗滑磨耗层中的集料在轮胎磨耗过程中不致磨光，始终保持存在新的表面纹理，起到了长期的抗滑效果，延长路面的养护维修周期，节约成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明复合抗滑磨耗层结构示意图，
图中标记含意：101.抗滑磨耗层，102.环氧磨砂层，103.碎石抗剪层，104.下承层。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的复合抗滑磨耗层、制备方法及用途其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
(1)对钢板表面进行喷砂处理，要求达到清洁度Sa2.5以上、粗糙度60～100μm的标准。
(2)喷砂合格后4h内，涂布树脂砂浆下承层104，用量为3kg/m2，并同步撒布8～13mm的单粒径玄武岩，撒布率为满布的60～80％，并对撒布的碎石采用平板轻轻拍打，保持露尖4～6mm，形成碎石抗剪层103，养生2天达到固化强度。
其中树脂砂浆下承层104中，树脂20份，0～2.36mm的细河砂40份，石灰岩矿粉60份。其中树脂包括甲乙两种组分，甲组分为双酚F型环氧树脂，50份，乙组分为聚酰胺固化剂，50份。
(3)在树脂砂浆下承层104与碎石抗剪层103的表面喷涂环氧磨砂层102，环氧树脂喷涂量为0.2～0.3kg/m2，并同步撒布石英砂，撒布量为满布的70～90％，约0.5kg/m2，养生1～2天后达到固化强度，清除表面多余、未粘结牢靠的碎石或细砂。
其中，环氧树脂为甲乙两种组分的混合物，甲组分选用双酚A型树脂40份，环氧活性稀释剂10份，乙组分选用聚酰胺固化剂，50份。
(4)摊铺上层抗滑磨耗层101，包括：改性乳化沥青7份，陶粒优选700级以上高强碎石型页岩陶粒，粒径为4.75～9.5mm的陶粒占10份、粒径为2.36～4.75mm的陶粒占20份、粒径为0.075～2.36m的陶粒占50份；粒径为0～0.075mm的矿粉占5份，混合、碾压完成后，养生1～2h开放交通。
实施例2
(1)对需养护的钢桥面铺装进行喷砂拉毛处理。
(2)对喷砂表面进行清洁，并涂布树脂砂浆下承层104，用量4kg/m2，并同步撒布8～13mm的单粒径玄武岩，撒布率为满布的60～80％，并对撒布的碎石采用平板轻轻拍打，保持露尖4～6mm，形成碎石抗剪层103，养生2天达到固化强度。
其中树脂砂浆下承层104中，树脂20份，0～2.36mm的细河砂40份，石灰岩矿粉70份。其中树脂有甲乙两种组分，甲组分为双酚F型环氧，50份，乙组分为聚酰胺固化剂，50份。
(3)在树脂砂浆下承层104与碎石抗剪层103的表面喷涂环氧磨砂层102，环氧树脂喷涂量为0.2～0.3kg/m2，并同步撒布石英砂，撒布量为满布的70～90％，约0.5kg/m2，养生1～2天后达到固化强度，清除表面多余、未粘结牢靠的碎石或细砂。
其中，环氧树脂为甲乙两种组分的混合物，甲组分选用双酚A型树脂40份，环氧活性稀释剂10份，乙组分为聚酰胺固化剂，50份。
(4)摊铺上层抗滑磨耗层101，其中包括：沥青采用改性乳化沥青8份，陶粒优选700级以上高强碎石型页岩陶粒，粒径为4.75～9.5mm的陶粒占20份、粒径为2.36～4.75mm的陶粒占25份、粒径为0.075～2.36m的陶粒占40份，粒径为0～0.075mm的矿粉占10份，混合、碾压完成后，养生1～2h开放交通。
实施例3
(1)对需养护的钢桥面铺装进行铣刨1.5～2cm。
(2)清洁铣刨面后，在其表面涂布树脂砂浆下承层104，用量4.5kg/m2，并同步撒布8～13mm的单粒径玄武岩，撒布率为满布的60～70％，并对撒布的碎石采用平板轻轻拍平，保持露尖4～6mm，形成碎石抗剪层103，养生2天达到固化强度。
其中树脂砂浆下承层104中，树脂20份，0～2.36mm的细河砂40份，石灰岩矿粉60份；其中树脂有甲乙两种组分，甲组分为双酚F型环氧，50份，乙组分为改性胺593固化剂，50份。
(3)在树脂砂浆下承层104与碎石抗剪层103的表面喷涂环氧磨砂层102，环氧树脂喷涂量为0.2～0.3kg/m2，并同步撒布石英砂，撒布量为满布的70～90％，约0.3kg/m2，养生1～2天后达到固化强度，清除表面多余、未粘结牢靠的碎石或细砂。
其中，环氧树脂为甲乙两种组分的混合物，甲组分选用双酚A型树脂40份，环氧活性稀释剂5份，乙组分可优选聚酰胺固化剂，50份。
(4)摊铺上层抗滑磨耗层101，其中包括：沥青10份，采用改性乳化沥青，陶粒优选700级以上高强碎石型页岩陶粒，粒径为4.75～9.5mm的陶粒占30份、粒径为2.36～4.75mm的陶粒占30份、粒径为0.075～2.36m的陶粒占30份，粒径为0～0.075mm的矿粉占10份，混合、碾压完成后，养生1～2h开放交通。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种复合抗滑磨耗层，其特征在于：所述抗滑磨耗层从下到上依次设置有下承层(104)、碎石抗剪层(103)、环氧磨砂层(102)和抗滑磨耗层(101)；所述下承层(104)为20～40质量份树脂、40～80质量份细砂和60～80质量份填料的混合物；所述树脂为40～60质量份双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂与40～60质量份固化剂的混合物。
2.根据权利要求1所述的复合抗滑磨耗层，其特征在于：所述碎石抗剪层(103)为压入所述下承层(104)的碎石露尖形成。
3.根据权利要求2所述的复合抗滑磨耗层，其特征在于：所述碎石为8～13mm单粒径玄武岩。
4.根据权利要求1所述的复合抗滑磨耗层，其特征在于：所述环氧磨砂层(102)为20～40质量份环氧树脂与60～80质量份砂的混合物。
5.根据权利要求1所述的复合抗滑磨耗层，其特征在于：所述抗滑磨耗层(101)为6～11质量份沥青、80～100质量份陶粒和5～15质量份矿粉的混合物。
6.一种复合抗滑磨耗层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
1)对需养护的铺装表面进行表面处理；
2)制备下承层(104)混合料，并铺设在处理后的表面，同步撒布碎石，养生1～3天；
3)铺装环氧磨砂层(102)，先喷撒环氧树脂，再同步撒布细砂，养生1～3天；
4)制备抗滑磨耗层(101)混合料，清除未粘结的碎石、细砂，铺装抗滑磨耗层(101)，养护后使用。
7.根据权利要求6所述的复合抗滑磨耗层的制备方法，其特征在于：步骤2)中碎石表面撒布率为满布的60～80％。
8.根据权利要求1～5任一项所述的复合抗滑磨耗层，其特征在于：用于钢桥面铺装或预防养护。
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