一种钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构.pdf

本实用新型公开了一种钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是设置为三层复合铺装层，是以连续整体铺设在钢桥表面钢板上的粘接纯树脂料层为底层，在底层的表面连续整体铺设弹性抗裂纯树脂料层形成为中间层，在中间层的表面连续整体铺设形成磨耗骨料树脂混合层作为表层，表层中含有耐磨石料和树脂料，表层中的树脂料为粘接纯树脂料。本实用新型在充分满足钢桥面铺装技术条件下，实现了超薄铺装，有效降减轻了桥梁自重，提高桥梁的耐久性和延长使用寿命。

权利要求书
1.  一种钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述复合铺装层设置为三层复合铺装层，所述三层复合铺装层是以连续整体铺设在钢桥表面钢板上的粘接纯树脂料层为底层，在所述底层的表面连续整体铺设弹性抗裂纯树脂料层形成为中间层，在所述中间层的表面连续整体铺设形成磨耗骨料树脂混合层作为表层，所述表层中含有耐磨石料和树脂料，所述表层中的树脂料为粘接纯树脂料。

2.  根据权利要求1所述的钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述底层的厚度为1.0～2.0mm，所述中间层的厚度为6～10mm，所述表层的厚度为3～8mm，所述底层、中间层及表层均连续整体覆盖全部钢桥面。

3.  根据权利要求1所述的钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述粘接纯树脂料采用双组分常温固化有机硅改性环氧树脂材料，所述中间层采用双组分常温固化聚氨酯改性环氧树脂料。

4.  根据权利要求1所述的钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述磨耗骨料树脂混合层中的耐磨石料为玄武岩碎石砂粒或刚玉砂粒。

5.  根据权利要求1所述钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：在所述底层、中间层和表层之间，相邻的层间设置混合料层，所述混合料层的混合料是由石英砂和粘接纯树脂料构成。

6.  根据权利要求5所述钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述石英砂占粘接纯树脂料的重量的30～80％，石英砂粒径为20～60目。

7.  根据权利要求6所述钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构，其特征是：所述石英砂占粘接纯树脂料的重量的50～70％。

说明书一种钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构
技术领域
本实用新型涉及一种交通桥面建设铺装层复合结构，确切地说是一种钢桥桥面的聚合物 超薄复合铺装结构层，可以采用在大桥工地现场铺装或工厂化整体预制铺装在钢桥面板构件 上的方法进行施工。
背景技术
钢桥桥梁是指跨越大江、大河和大海的桥梁、城市高架桥等。桥面多由许多中空结构的 钢箱组成，也称钢箱梁，具有此结构的桥梁有时简称钢箱桥。由于跨度大，桥面自身上下振 幅也大；钢材热容性差，其表面温度随环境温度的不同而变化，且中空结构不通风，在夏季， 桥面温度比普通钢架桥桥面温度高出10多摄氏度，桥面钢板的温度甚至可以达到70摄氏度 以上。所有这些意味着对钢箱桥桥面的铺装材料有特定的要求，特别是大跨径钢桥梁，首先 为避免加大自重而过载，希望铺装面层厚度更薄，在满足力学强度、耐候性、防水防腐密封 性等前提下，还要求有一定的柔韧性，高温、低温时的稳定性、抗裂性、抗疲劳性，能与钢 材热胀冷缩变形兼容而不发生断裂。
传统的钢桥面铺装材料是使用浇注式沥青混凝土，之后使用沥青玛蹄脂(SMA)，目前 国内最新推广的是环氧沥青混凝土，首先在涂有防锈层的钢板上涂一薄层粘结层，为环氧改 性沥青，其上铺装环氧沥青与级配耐磨碎石的混合料，为下层，再涂一薄层粘结层，为环氧 改性沥青，最后铺装上层，为环氧沥青级配碎石混合料。具体施工需要现场配制、涉及多种 机械设备，施工复杂，施工技术要求高。还有的桥梁铺装，采用环氧树脂粘接砂粒作为粘接 底层，在其上面再加铺设各种改性沥青材料。由于沥青材料本身固有的缺陷依然存在，即易 氧化和紫外线光降解、耐水性、抗滑性和耐久性差，高温抗车辙性能与低温弹性抗裂性能始 终为相互难以平衡的问题，造成大跨径桥梁建成后不久，桥面铺装层即进入频繁维护修补时 期。
随着交通量和重型车的迅速增加，特别是近年来超载现象严重，使桥面铺装的破坏情况 越来越严重，有为数不少的桥梁通车后不久，桥面铺装就不同程度的出现了裂缝、拥包、车 辙、破碎、脱落等病害。因此，桥面铺装成为制约大跨径钢桥建设和发展的一项关键技术。 对于交通量大的大跨径桥梁的桥面铺装，维护较困难，一旦破坏，就必须进行维修，导致交 通阻塞，因而造成难以估量的经济效益和社会效益的损失。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种钢桥面聚合物超薄复合 铺装层结构，有助于解决已建的或正在建设的或即将建设的钢桥的铺装问题。采用常温固化、 快速连续铺装；简化施工方法，提高施工效率；在充分满足钢桥面铺装技术条件下，实现超 薄铺装，降低铺装材料重量，以减轻桥梁自重，提高桥梁的耐久性和延长使用寿命。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点是：所述复合铺装层设置为三层复 合铺装层，所述三层复合铺装层是以连续整体铺设在钢桥表面钢板上的粘接纯树脂料层为底 层，在所述底层的表面连续整体铺设弹性抗裂纯树脂料层形成为中间层，在所述中间层的表 面连续整体铺设形成磨耗骨料树脂混合层作为表层，所述表层中含有耐磨石料和树脂料，所 述表层中的树脂料为粘接纯树脂料。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：所述底层的厚度为1.0～ 2.0mm，所述中间层的厚度为6～10mm，所述表层的厚度为3～8mm，所述底层、中间层及 表层均连续整体覆盖全部钢桥面。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：所述粘接纯树脂料采用双 组分常温固化有机硅改性环氧树脂材料，所述中间层采用双组分常温固化聚氨酯改性环氧树 脂料。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：
所述磨耗骨料树脂混合层中的耐磨石料是由粒径为0.6～2.36mm的细石料和粒径为 2.37～4.75mm的粗石料构成，所述耐磨石料为玄武岩碎石砂粒或刚玉砂粒。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：在所述底层、中间层和表 层之间，相邻的层间设置混合料层，所述混合料层的混合料是由石英砂和粘接纯树脂料构成。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：所述石英砂占粘接纯树脂 料的重量的30～80％，石英砂粒径为20～60目。
本实用新型钢桥面聚合物超薄复合铺装层结构的特点也在于：所述石英砂占粘接纯树脂 料的重量的50～70％。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型采用常温固化、快速连续铺装；大大简化了施工方法，提高施工效率；在充 分满足钢桥面铺装技术条件下，免除常规钢桥面铺装中必须要求的一层环氧富锌底漆或无机 富锌防水防腐底漆层，可以实现超薄铺装，较之已有技术中采用沥青混凝土铺装材料或聚合 物改性水泥混凝土铺装材料，大大节约了建造成本，减轻桥梁自重，提高桥梁的耐久性和延 长使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中标号：1底层，2中间层，3表层，4钢桥表面钢板
具体实施方式
参见图1，本实施例钢桥面聚合物超薄复合铺装层设置为三层复合铺装层，三层复合铺 装层是以连续整体铺设在钢桥表面钢板4上的粘接纯树脂料层为底层1，在底层1的表面连 续整体铺设弹性抗裂纯树脂料层形成为中间层2，在中间层2的表面连续整体铺设形成磨耗 骨料树脂混合层作为表层3，表层中含有耐磨石料和树脂料，表层中的树脂料为粘接纯树脂 料。
具体实施中，设置底层的厚度为1.0～2.0mm，中间层的厚度为6～10mm，表层的厚度为 3～8mm，底层、中间层及表层均连续整体覆盖全部钢桥面。
粘接纯树脂料可以采用双组分常温固化有机硅改性环氧树脂材料，中间层可以采用双组 分常温固化聚氨酯改性环氧树脂料；磨耗骨料树脂混合层中的耐磨石料是由粒径为0.6～ 2.36mm的细石料和粒径为2.37～4.75mm的粗石料构成，耐磨石料为玄武岩碎石砂粒或刚玉 砂粒。
为了进一步提高各个层次之间的界面粘接强度和受力载荷的传递，可以在底层、中间层 和表层之间，相邻的层间设置混合料层，混合料层的混合料是由石英砂和粘接纯树脂料构成； 石英砂占粘接纯树脂料的重量的30～80％，优选为50～70％，石英砂粒径为20～60目。
本实施例中，由于粘结底层、中间层和磨耗面层本身有卓越的防水防腐和粘接性能，并 且具有弹性，材料力学强度高，耐热性好，可以免除常规钢桥面铺装中必须要求的一层环氧 富锌底漆或无机富锌防水防腐底漆层，仍然能够有效保护钢桥面，节省建造成本和工期；抗 裂中间层具有高弹性和柔韧性，耐振动性和抗疲劳性好，保证复合铺装层有很好的与钢桥面 板变形的随动能力，特别适合重交通荷载变形和冬夏温度导致钢桥面的热变形使用状况。磨 耗面层含有高耐磨性的碎石骨料，可以保证本超薄铺装层具有很好的行车摩擦系数、使用构 造深度、耐候性和提高行车舒适度等功能。
本实用新型中复合铺装层是通过各层间的复合叠加形成了复合弹性形态结构层，充分发 挥各自铺装层的特点互补性，取长补短，大大增加聚合物材料的弹性和抗冲击韧性，同时仍 然可以保持有较高的树脂材料的玻璃化温度，以及形成较宽的材料力学性能，可以使整体铺 装聚合物材料的粘接强度、弹性，抗冲击韧性、抗老化、耐磨和补偿收缩的作用得以充分发 挥。
针对粘接纯树脂料，赋予的主要功能是粘结强度、防水性、耐候性以及弹性。比如，非 限定实施例叙述如下。按照重量百分比，取双酚A型环氧树脂50份，氢化双酚A型环氧树 脂14份，丁二醇二缩水甘油醚7份，间苯二甲胺6份，改性聚酰胺7份，聚醚胺4份，端氨 基有机硅氧烷11份，充分搅拌混合均匀,连续整体摊铺在已抛丸除锈钢桥面板上，常温条件 下自然固化成型。
针对中间层的双组分常温固化聚氨酯改性环氧树脂料，赋予的主要功能是弹性、耐候性 以及抗冲击柔韧性。比如，非限定实施例叙述如下。按照重量百分比，取聚氨酯改性环氧树 脂62份，聚丙二醇二缩水甘油醚15份，以及端氨基有机硅氧烷6份，端氨基聚醚12份，改 性脂肪胺5份，充分搅拌混合均匀,连续整体摊铺在已固化底层的表面上，常温条件下自然 固化成型。
本实用新型中复合铺装层施工方法简便，将双组份聚合物材料混合搅拌均匀即得。可以 在施工现场现配现用；或者工厂化整体预制铺装在钢桥面板分段块上，运输到大桥工地后进 行组装。本铺装材料如果采用大桥工地现场施工或工厂化整体预制铺装在钢桥面板区分段块 钢板面上，将组分原料充分搅拌得到具有流动性的浆料，使用公知的浇注机或摊铺机即可对 桥面进行铺装。
本实用新型是在常温下进行铺装施工，避免了沥青铺装材料高温施工中对于钢桥结构的 热冲击损害和热收缩应力的破坏，且施工简便，固化后能在短时间内达到高强度，因此能够 快速开放交通，将桥面铺装和修补施工对日常交通运行的影响减到最小程度。
经过实际工程铺装测试验证，本实用新型中复合铺装层结构完全满足关于足够的强度与 刚度、很好的变形协调性、抗疲劳性能、高温稳定性、低温抗裂性、防水防渗性、与钢板粘 结牢固等技术性能的要求。
本实用新型复合铺装层适合大跨度钢桥面的超薄层铺装，也适合城市高架桥梁、高等级 公路、高速公路破损路面的快速修补，以及可用于快速恢复路面摩擦力的铺装。