
中国标准文献分类号
团体标准
T/CHTS XXXXX-XXXX
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中国公路学会发布团体标准
公路桥面用环氧树脂层铺装技术指南Technical Guide for Epoxy Layer Paving of Highway Bridge
T/CHTS XXXXX-XXXX
主编单位:交通运输部公路科学研究所
发布单位:中国公路学会
实施日期:××××年××月××日
××××××(出版单位)前言
环氧材料薄层铺装是高品质桥面铺装的重要形式之一,为了提高桥面铺装的质量和耐久性,延长桥面铺装的使用寿命,同时更好的促进环氧薄层的推广应用,为桥面环氧薄层材料铺装提供规范性的指导意见制定本标准。
本指南按照《中国公路学会标准编写规则》(T/CHTS 10001)编写,主要内容包括:术语和定义、原材料、铺装结构设计、环氧树脂薄层及环氧沥青薄层铺装施工、质量控制与验收等方面。
本指南实施过程中,请将发现的问题和对规则的意见建议反馈至交通运输部公路科学研究所地址:北京市海淀区西土城路8号联系方式:************;电子邮箱:********************),供修订时参考。
本指南由交通运输部公路科学研究所提出,受中国公路学会委托,由交通运输部公路科学研究所负责具体解释工作。
主编单位:中路高科(北京)公路技术有限公司
参编单位:交通运输部公路科学研究所、沈阳创路实业有限公司、北京奥科瑞检测技术开发有限公司
主要起草人:
主要审查人:目录
1 总则 (1)
2 术语和定义 (2)
3 基本要求 (4)
4 材料 (5)
5 设计 (11)
6 施工 (13)
7 质量控制与验收 (18)
附录A 容留时间试验方法 (21)
附录B 环氧材料热固性及粘结强度试验方法 (22)
附录C 环氧沥青马歇尔试验配合比设计方法 (24)
用词说明 (25)1 总则
1.0.1 为适应我国钢桥铺装工程建设需要,保证工程质量,制定本指南。
1.0.2 本指南适用于采用钢桥面的公路桥梁新建和改建桥面铺装,市政桥梁也可以参照执行。
1.0.3 本指南规定了环氧材料薄层铺装的材料,配合比设计、施工、质量管理、检验和验收。
1.0.4 公路桥面用环氧材料薄层铺装技术必须符合国家环境和生态保护的规定。
1.0.5 公路桥面用环氧材料薄层铺装设计和施工,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的制定。
2 术语和定义
2.1 术语
2.1.1 环氧树脂 epoxy resin
分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物。
2.1.2 环氧树脂A组分 component A of epoxy resin
由双酚A和环氧氯丙烷经化学反应得到的一种含有活性环氧基团的液态环氧树脂。
2.1.3 环氧树脂B组分 component B of epoxy resin
与环氧树脂A组分反应成型的组分,由一种和多种固化剂、促进剂或稀释剂等构成。2.1.4 环氧树脂粘层 epoxy resin adhesive layer
用于桥面防水底层和层间粘接,由环氧树脂和固化剂按一定比例混合,发生交联反应而形成具有三向网状结构的固态高聚物。
2.1.5 环氧树脂薄层 epoxy resin thin layer
用于桥面薄层铺装,由环氧树脂和石料形成的聚合物混凝土,可以用层铺法或砂浆法实现。
2.1.6 环氧沥青 epoxy asphalt
由环氧树脂、沥青及固化剂按一定比例混合,形成的一种不可逆转的固化物。
2.1.7 环氧沥青薄层epoxy resin asphalt thin layer
用于桥面薄层铺装,环氧沥青与集料和矿粉按一定比例拌合而成的混合料。
2.1.8 容留时间 operational time
环氧沥青混合料在拌合完成后,在满足性能要求的情况下,环氧沥青混合料可施工最长时间。
2.2 符号
EA—环氧沥青材料
ER—环氧树脂材料
EN—粘层用环氧树脂
EN-A—粘层用环氧树脂A组分材料
EN-B—粘层用环氧树脂B组分材料ET—薄层用环氧树脂
ET-A—薄层用环氧树脂A组分材料ET-B—薄层用环氧树脂B组分材料EJ—结合料用环氧树脂
EJ-A—结合料用环氧树脂A组分材料EJ-B—结合料用环氧树脂B组分材料3 基本要求
3.0.1 所使用材料满足检验合格标准,技术指标满足本规程。
3.0.2 施工前须进行专业技术交底和培训。
4 材料
4.1 一般规定
所使用材料满足检验合格标准,技术指标满足本规程。
4.2 环氧树脂防水粘层(EN)
表4.2.3环氧树脂粘层(EN)技术要求
4.3 环氧树脂碎石薄层(ET)用环氧树脂
环氧树脂碎石薄层(ET)所用环氧树脂技术要求见表4.3。
4.4.2 改性沥青技术要求见表4.4.2。
4.5.2环氧树脂碎石薄层(ET)技术要求见表4.5.2。
表4.5.2 环氧树脂碎石薄层(ET)技术要求
4.6.2 细集料
环氧沥青混合料所用的细集料性能应符合表4.6.2中的要求。
表4.6.2 细集料的技术要求
4.6.5 技术性能要求
环氧沥青薄层性能应符合表4.6.5中的要求。
5 设计
5.1 一般规定
5.1.1 钢桥面铺装设计要综合考虑桥梁的结构特点、环境气候、交通载荷、施工条件等方面,重视参考现有类似桥梁的铺装经验。
5.1.2 针对钢桥面铺装层间推移病害,重视层间粘接设计。
5.1.3 公路钢桥面铺装设计使用年限宜不小于15年。
5.2 环氧材料薄层铺装设计
本设计将环氧材料薄层分为环氧树脂薄层和环氧沥青薄层。
5.2.1 环氧树脂薄层铺装结构
环氧树脂碎石薄层由铺装底层和粘接层两部分构成,包括环氧树脂碎石薄层铺装下层和粘层,其中环氧树脂碎石薄层铺装下层(环氧树脂+骨料)厚度为 1.0~2.0cm,粘层用量0.8~1.5kg/m2,上面可加铺1cm~8cm磨耗层,亦可不进行加铺。
图1 环氧树脂碎石薄层结构示意图
5.2.2 环氧沥青薄层铺装结构
环氧沥青薄层铺装结构由三部分组成,分别为防水粘接层、环氧沥青薄层铺装下层、粘接层,其中环氧沥青薄层厚度 1.5~2.5cm,粘结层用量0.4~0.7kg/m2,防水粘结层用量0.3~0.5kg/m2上面可加铺1cm~8cm磨耗层。
图2 环氧沥青薄层铺装结构示意图
6 施工
6.1 一般规定
6.1.1 环氧树脂薄层铺装技术适用于各种等级公路桥桥面铺装,施工应满足JTG F40、JTG F50规定。
6.1.2 整个铺装过程须防尘、防水,施工前须关注天气条件,气温低于15℃以下,应考
控制100%。
2)石料撒布时机:环氧树脂施工完成,待10~30秒的自流平后,再进行石料撒布施工。
3)如果需要快速开放交通或者寒冷天气,石料撒布前须对石料进行预热处理,预热温度在40~90℃。
4 环氧树脂碎石薄层应保证外观平整、均匀、无气泡、漏涂现象,施工完毕后对撒布不完全、有残缺的局部区域进行及时修补。
5 施工组织应充分考虑天气因素,针对临时下雨,需停止施工,并对已撒布区桥面部分设置防雨罩。
6 对于施工完成的环氧树脂碎石薄层,禁止油脂、脏物污染铺装面,针对扬尘天气或外部污染情况,养生期间宜放置防尘罩。
1 钢桥面的除锈工作流程及工艺要求参见6.2。
2 施工单位应根据项目的实际情况,确定环氧沥青的最佳拌合温度和容留时间,保证在运输、摊铺、碾压有充足的时间,确保环氧沥青混凝土的易施工性。
3拌合厂应有完备排水设施,各种集料分隔储存,细集料应设有防雨棚,料场道路硬化,严禁泥土污染集料。
6.4.2 防水粘结层施工
1 待施工桥面应满足6.2的桥面处理要求。
2 防水粘接层正式施工前须试撒布,确保防水粘接层的准确施工,防水粘接层的一般用量:钢桥面0.3~0.5kg/m2。
3 防水粘结层施工应按照本指南6.3.2条执行。
3)运料车厢内宜涂抹植物油,避免环氧沥青混合料粘附于车厢内壁。
4)运料车进入摊铺现场,轮胎不得有泥土和脏物,否则在入现场前清理干净
5) 运输车进入摊铺现场前,检查无漏油、漏水现象且清洁后方可进入施工现场,进入施工现场禁止开空调6) 运料车倒车通过防水粘接层,不得在工作面上调头,急刹车,卸完料后直行驶离。
7)运料车每次卸料必须倒净,如有剩余,应及时清理。
3 环氧沥青薄层混合料摊铺
1) 摊铺过程中,螺旋布料器中的料位以略高于螺旋布料器2/3为宜,防止摊铺层出现离析。
2) 摊铺机宜事先预热至100±5℃,速度宜控制在1.5~2m/min。
3) 摊铺机必须缓慢、匀速、连续不断地摊铺,不得随意换速和停顿。
4) 机械摊铺应保证混合料均匀,避免出现局部缺料、混合料明显离析、表面明显不平整、死料等现象,如遇上述情况需在施工技术人员指导下安排专人处理。
5) 接缝处理采用45度斜接缝,接缝深度宜控制在1.5~2cm,并在接缝处涂刷粘层。
4 环氧沥青薄层混合料压实
1)为防止碾压时粘轮,施工中安排专人负责压路机车轮涂刷植物油。
2)环氧沥青混合料摊铺厚度较薄,温度下降较快,摊铺后尽快进行初压。复压和终压
也要及时进行。
3)初压采用胶轮压路机碾压三遍;复压采用胶轮压路机碾压三遍;终压采用钢轮压路
机碾压至表面平整、无明显轮迹。
4)碾压过程中严禁压路机突然转向、掉头,压路机启动和停止必须缓慢进行,严禁紧
急制动。
5)桥面两端伸缩缝处,应先用钢轮压路机进行横缝处的横向碾压2遍
6)对碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查、
记录。
7) 碾压过程中环氧沥青混凝土温度控制见表6.4.3。
表6.4.3-2 碾压摊铺环氧沥青混凝土温度控制
5 环氧沥青薄层养护
1) 环氧沥青薄层开放交通所需的养生天数如表6.3.5-3,遇到阴雨天养生时间适当延
7 质量控制与验收
7.1 一般规定
7.1.1 施工前应明确质量的目标和质量的责任以及相应的质量管理制度。
7.1.2 质量控制应该贯穿整个施工过程,对每个施工的具体环节把关,发现质量问题应该及时的纠正,并作出相应的预防措施。
7.3.1 搅拌时应控制ET-A、ET-B组分混合比例和搅拌速度,时间和均匀性。
7.3.2 对铺装层厚度的控制,除应量取摊铺厚度外,还应校验由每一天使用的材料总量与实际铺装的面积计算出的平均厚度。
7.3.3 铺装施工的重要工序和部位应拍摄照片,并作为记录保存。
7.4 环氧沥青薄层施工质量控制与验收
环氧沥青混凝土检测和测试应符合标准规定,主要包括桥面环氧沥青混凝土施工过程中质量控制及施工后现场外观质量、表面缺陷、铺装层厚度、构造深度、摩擦系数和平整度等相关技术参数,所检测项目、频率及技术要求见表7.4。
表7.4 桥面环氧沥青薄层工程质量控制标准
7.4.1 搅拌时应控制EJ-A、EJ-B、沥青组分混合比例和搅拌速度,时间和均匀性。
7.4.2 对铺装层厚度的控制,除应量取摊铺厚度外,还应校验由每一天使用的混合料总量与实际铺装的面积计算出的平均厚度。
附录A 容留时间试验方法
A.1 一般规定
在环氧沥青薄层施工前,应该通过拌和工艺试验,确定最佳的拌和温度及对应的容留时间,以保证施工的可操作性。本方法适用于环氧沥青薄层混合料试验。
A.2 试验器具
试验器具主要包括马歇尔击实仪、马歇尔试验仪、恒温水槽及相关配套器具等。
A.2.1 电子天平:精度0.1g ,量程 10kg。
A.2.2 水银温度计:精度0.5℃,测量范围0~300℃。
A.2.3 电子自动拌合机:容量大于10L。
A.2.4 电热鼓风烘箱:精度1℃,量程室温~400℃。
A.2.5 恒温水槽:精度0.1℃,量程室温~100℃。
A.3 试验准备
本试验应该在混合料配合比确定以后进行,并对所用的试验设备进行检查,确定能够正常使用。
A.4 试验步骤
A.4.1 试验采用目标配合比设计确定的最佳油石比及级配。
A.4.2 本试验以马歇尔试验为基础,试验主要控制指标包括环氧沥青混合料的马歇尔稳定度及孔隙率。
A.4.3 选定环氧沥青混合料的温度范围,确定不同温度下的容留时间。
A.4.3.1 钢桥面用双组份环氧沥青薄层混合料选定温度在165~185℃,以165℃为基础,以每5℃逐渐增加至185℃,确定环氧沥青薄层混合料在不同拌和温度下,最长的容留时间。
A.4.3.2 在某一温度下的容留时间确定,主要通过对马歇尔稳定度和孔隙率指标,以间隔20min,测试不同容留时间下的环氧沥青薄层混合料性能指标,以确定最佳的容留时间。
A.4.4.4 根据工程实际的生产、运输、摊铺、碾压所需时间确定容留时间。
附录B 环氧材料热固性及粘结强度试验方法
B.1 一般规定
本试验方法适用于环氧材料热固性检测与粘结强度检测。
B.2 试验仪具
B.2.1 分析天平:精度0.01g,量程1kg。
B.2.2 水银温度计:精度0. 5℃,测量范围 0~300℃。
B.2.3 加热设备、石棉网、玻璃棒、烧杯,溶剂、试验抹刀。
B.2.4 电热鼓风烘箱:精度1℃,温度范围室温~400℃。
B.2.5 拉拔(钢制拉头,直径:50mm)、剪切夹具。
B.2.6 试验机(加载速率:50mm/min)。
B.3 试验条件
试验检测温度:23℃±1℃,室内相对湿度小于90%。
B.4 试验方法及步骤
B.4.1 准备工作
B.4.1.1 制备剪切试件。样条试件:100mm ×25mm ×2mm。
B.4.1.2 制备拉拔试件。钢板试件规格:40mm ×40mm ×14mm。将试件与拉头一同
放入 60℃干燥箱2h士15min。
B.4.1.3 以标准哑铃试件作为热固性检测试件。
B.4.2 热固性试验
B.4.2.1 环氧材料按照比例拌和均匀,浇注试模进行养生。环氧沥青材料养生条件:60℃养生4天,环氧树脂养生条件:25℃养生24h。
B.4.2.2 脱模,成型哑铃试件。随机取5个完好的哑铃试件放在平整钢板或陶瓷板上,置于己达规定温度的烘箱1h。
B.4.2.3 观察试件是否流淌,判断热固性。
B.4.3 粘结强度试验
B.4.3.1 将各组分按规定温度和比例混合均匀,涂于洁净的钢板试件表面,涂抹面积:剪切试件为25mm × 15mm;拉拔试件为40mm × 40mm。
B.4.3.2 试件养生,环氧沥青材料养生条件:60℃养生4天,环氧树脂养生条件:25℃养生24h。
B.4.3.3 把养生好的试件置于23±1℃的温度环境4.5h±15min。
B.4.3.4 进行粘结强度检测
B.4.3.5 计算公式见式 B. 1
…………………… (B.1)
P = F
A
式中:
P—粘结强度,MPa;
F—最大载荷,N;
A—接触面积,cm2。
B.5结果评定
试验结果取小数点后2位有效数字,并以5个算术平均数值表示。如果一组数中有3个及以上小于95%或者单个值小于80%时,须重新进行试验。
附录C 环氧沥青马歇尔试验配合比设计方法
C.1 一般规定
本方法适用于环氧沥青薄层混合料配合比设计试验。
C.2 试验器具
试验器具参考A.2。
C.3 试验准备
C.3.1 按照沥青混合料设计要求,选择相应的级配。
C.3.2 按照拌和要求,对环氧沥青三组分、级配矿料加热到规定温度。
沥青加热温度130℃~160℃,结合料用环氧树脂(EJ)A、B组分温度30℃~60℃,矿料温度170℃~210℃。
C.4 试验步骤
C.4.1 把集料投入拌锅,干拌30s。
C.4.2 把预热好的环氧沥青组分按规定比例混合,并搅拌均匀。
C.4.3 将混合均匀的环氧沥青按需用量倒入拌锅,进行湿拌90s,再加入矿质填料拌和60s 。
C.4.4 按照设计量盛出拌和均匀的混合料,放入设定好温度的烘箱保温,同一组试件应放在烘箱的同一层,保温时间根据环氧沥青型号确定。进行目标配比试验时,环氧沥青薄层混合料在 170℃条件下保温60min。
C.4.5 按放入的先后顺序依次击实成型,双面击实,每面击实50次。
C.4.6 把己成型试件放入恒温烘箱进行固化养生,环氧沥青试件养生条件:60℃养生4d 。
C.4.7 按照标准要求对试件进行检测,并做好相关实验结果记录。
用词说明
1 本标准(规范/规程/指南……)执行严格程度的用词,采用下列写法:
1)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词,正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。
2)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词,正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。
3)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。
2 引用标准的用语采用下列写法:
1)在标准条文及其他规定中,当引用的标准为国家标准或行业标准时,应表述为“应符合×××××的有关规定”。(×××××为标准编号)
2)当引用标准中的其他规定时,应表述为“应符合本标准(规范/规程/指南……)第×章的有关规定”、“应符合本标准(规范/规程/指南……)第×.×节的有关规定”、“应按本标准(规范/规程/指南……)第×.×.×条的有关规定执行。”
