CN108285769A - 一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺，其技术方案要点是：主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:5～22：10～15。所述改性沥青高分子聚合物为自制产品，以SBS改性沥青、胶粉、调和油为主要原料，所述SBS改性沥青主要由90#基质沥青、SBS和稳定剂混合而成，所述胶粉为为60目轮胎胶粉，所述调和油为以饱和分和芳香分为主要成份的环烷基调和油，以本比例构成的改性沥青高分子聚合物作为灌缝胶，可以控制灌缝胶的粘度在360～390mPa.S，具有较好的流动性，且凝固后适用‑40℃～40℃条件的工况作业。采用高韧性改性沥青高分子聚合物结合钢板对桥梁伸缩缝进行密封，高效快捷，施工方便。

Description

一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺

【技术领域】

本发明涉及桥梁修复材料及养护技术领域，具体涉及一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺。

【背景技术】

随着交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，特别是桥梁伸缩缝的修补，设计用海绵用于封堵两桥面之间的缝隙，两桥面铺装层之间的缺口底部铺设一层防水的灌缝胶层，钢板至于灌缝胶层上面并遮盖住缝隙，然后在钢板和灌缝胶层上面铺设路面填充层，避免伸缩缝被其他杂物填埋而造成桥体无法伸缩，但时间不长往往钢板两侧会有缝隙，导致路面填充层从钢板打开缺口，然后从缝隙流走，造成伸缩缝无法有效作用，而修复作业过程繁复，且常因不能长时间承受车辆碾压而在此破损，无法有效保护伸缩缝。

【发明内容】

本发明提供一种改性沥青高分子聚合物，具有粘结性强，弹性大，韧性好的特点。

本发明还提供一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，采用高韧性改性沥青高分子聚合物结合钢板对桥梁伸缩缝进行密封，高效快捷，施工方便。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性沥青高分子聚合物，主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:5～22：10～15。所述改性沥青高分子聚合物为自制产品，以SBS改性沥青、胶粉、调和油为主要原料，所述SBS改性沥青主要由90#基质沥青、SBS和稳定剂混合而成，所述胶粉为为60目轮胎胶粉，所述调和油为以饱和分和芳香分为主要成份的环烷基调和油，以本比例构成的改性沥青高分子聚合物作为灌缝胶，可以控制灌缝胶的粘度在360～390mPa.S，具有较好的流动性，且凝固后适用-40℃～40℃条件的工况作业。

优选的，主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:22：8。

一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，包括如下步骤：

1)、切割开槽：针对桥梁伸缩缝周边路面50cm范围内进行切割开槽，路面开槽深度小于6cm，切割过程中配合集尘设备进行无尘化处理；

2)、清理：采用热喷枪于1500℃条件对槽内进行烘干处理；

3)、加入背衬条：于伸缩缝内低于槽底面5～10mm处填充背衬条；

4)、槽底密封：槽底加入温度为195～200℃改性沥青高分子聚合物，控制厚度小于5mm；

5)、铺垫钢板：于伸缩缝上部铺垫钢板，所述钢板宽3～6mm，宽175～300mm，单体长度1000mm，且通过金属钉子贯穿中间与下部的背衬条连接固定，之后再用改性沥青高分子聚合物密封钢板，改性沥青高分子聚合物厚度小于5mm；

6)、摊铺：于槽内填充混合料，所述混合料为改性沥青高分子聚合物与石子料混合制成，混合料温度控制195～200℃，第一层摊铺约6cm，第二层摊铺后超出路面高度约1.5cm，摊铺作业时混合料温度大于160℃；

7)、表面处理：150℃条件压实，拓压设备设置10KN条件作业，之后再次用热喷枪除水除尘，用改性沥青高分子聚合物于140℃条件在表面涂覆，自流平无积存后，静置1h完成修复。

优选的，所述步骤2中灌缝槽内相对湿度小于35％，温度大于180℃。施工中严格控制灌缝槽内温度和湿度，在清理灌缝槽后就要对伸缩缝进行填充，高温能够迅速除去槽内的水汽，低湿度能够保证改性沥青高分子聚合物与槽壁两侧粘接牢固。

优选的，所述步骤3中背衬条为橡胶海绵，规格为耐210℃高温。选择至少210℃的橡胶海绵能够配合高温改性沥青高分子聚合物作业，特别是在灌缝作业过程中，承受超过210℃的高温是背衬条的基本条件，能够在改性沥青高分子聚合物定型前维持伸缩缝空间完整。

优选的，所述步骤4～7中改性沥青高分子聚合物的主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:5～22：10～15。采用SBS改性沥青、胶粉和调和油能够控制改性沥青高分子聚合物的粘度和韧性，使其在高温时具有一定了流动性，冷却后具有较好的柔韧性，从而承受路面车轮的碾压，同时可以克服高低温天气时路面基础对修补材料的挤压或拉扯，仍然保持较好的结构性，从而达到防水隔断的目的。

优选的，所述步骤5中钢板为Q235低碳钢材质。Q235低碳钢具有较好的屈服强度，塑性较高，耐磨性较好，能够长时间承受大力量作用。

优选的，所述步骤5中所用金属钉子为16D电镀钉子，所述钢板上钉子间距为30cm。钢板上间隔30cm采用16D电镀钉子与背衬条固定连接，一方面能够防止钢板位移，另一方面能够长期在封闭微腐蚀条件下作业。

优选的，所述步骤6中石子料硬度为5～6(莫氏硬度)，单粒直径为1～3cm，片状材料少于5％。选择粒度适中，且片状较少的石材，能够减少伸缩缝成型后的内部摩擦应力，具体的石子1～3cm时适合缝隙宽度40～60cm，深度10～15cm，而石子1～2cm时适合缝隙宽度30～40cm，深度小于10cm。

优选的，所述步骤4～7中改性沥青高分子聚合物采用热熔釜进行熔融加热，作业中改性沥青高分子聚合物的均温差为±3℃。以改性沥青高分子聚合物作为灌缝胶时，为确保灌入伸缩缝中灌缝胶的流动性，要求在热熔釜中的灌缝胶的均温差在±3℃以内，才能确保伸缩缝被填充完整，具有较好的流动性。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明的一种改性沥青高分子聚合物，以改性沥青高分子聚合物为灌缝胶材料，具有粘结性强，弹性大，韧性好的特点，它免除了传统伸缩缝复杂的锚固结构，与路面衔接平整，可完美地解决因国内接缝料缺陷而出现的各种问题，广泛应用于市政、高速等系统的中小桥梁，保证桥缝具有弹性、耐久、防水的特性，可满足行驶平稳的要求，并且不像其他接缝系统需较长时间才能通车，使用本技术要求的改性沥青高分子聚合物的桥缝可在几小时内通车；

2、本发明的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，可以防止水基盐进入伸缩缝造成对桥梁伸缩缝的损坏，全方位高韧性：可以满足水平方向±25mm、垂直方向±3mm伸缩量要求，无需复杂的金属机械装置，同时提供平稳行驶的路面，在汽车驶过无噪音，施工后很短时间内便可通车，冬天1小时，夏天2小时内即可通车，如果遭受突然损坏，可以很容易维修，可以与相接路面一起修补，在进行路面修补或重铺施工之前，不需事先清除伸缩缝，它可以与周围路面的表面一起刨掉然后再一起铺设修补，作业过程没有复杂的机械锚固结构，因此不存在因机械装置磨损而更换机械装置，路面面层可修饰防滑层来增加安全性，更可以在交通繁忙的路段，施工可每次在其中一条车道上进行，或在白天或在黑夜，这样可大大减少交通阻塞。

【具体实施方式】

针对本申请的一种桥梁缝隙填充修补工艺，考量实际作业条件，符合现场作业需求，操作简便，效率高，且伸缩缝修补效果好，在保证快速施工，保障交通的同时，能够保持长时间路面平整无破损，结合具体实施例1～5说明本发明的一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺：

表1：SBS改性沥青的主要指标

检测项目	检测值	推荐值
			针入度(15℃)	24.825
针入度(25℃)	71.2	65～80
			针入度(35℃)	143.05
延度(5℃)(cm)	38.95	＞30
			软化点(℃)	89.5	＞80
PI值	0.339492	＞0.1

表2：胶粉的主要指标

表3：调和油主要指标

表4：实施例1～5改性沥青高分子聚合物中各组分重量配比如下：

一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，包括如下步骤：

1)、切割开槽：针对桥梁伸缩缝周边路面50cm范围内进行切割开槽，路面开槽深度小于6cm，切割过程中配合集尘设备进行无尘化处理；

2)、清理：采用热喷枪于1500℃条件对槽内进行烘干处理；

3)、加入背衬条：于伸缩缝内低于槽底面5～10mm处填充背衬条；

4)、槽底密封：槽底加入温度为195～200℃改性沥青高分子聚合物，控制厚度小于5mm；

5)、铺垫钢板：于伸缩缝上部铺垫钢板，所述钢板宽3～6mm，宽175～300mm，单体长度1000mm，且通过金属钉子贯穿中间与下部的背衬条连接固定，之后再用改性沥青高分子聚合物密封钢板，改性沥青高分子聚合物厚度小于5mm；

6)、摊铺：于槽内填充混合料，所述混合料为改性沥青高分子聚合物与石子料混合制成，混合料温度控制195～200℃，第一层摊铺约6cm，第二层摊铺后超出路面高度约1.5cm，摊铺作业时混合料温度大于160℃；

7)、表面处理：150℃条件压实，拓压设备设置10KN条件作业，之后再次用热喷枪除水除尘，用改性沥青高分子聚合物于140℃条件在表面涂覆，自流平无积存后，静置1h完成修复。

表5：本技术所使用的改性沥青高分子聚合物的物性数据

表6：实施例1～5具体施工条件检测

表6为不同温度环境及伸缩缝宽度时，开槽作业的条件记录，对实际修补效果监控效果记录如下：

表7：实施例1～5监控修补效果记录

本发明的一种改性沥青高分子聚合物及应用其的桥梁缝隙修补工艺，以改性沥青高分子聚合物为灌缝胶材料，具有粘结性强，弹性大，韧性好的特点，完美地解决因国内接缝料缺陷而出现的各种问题，保证桥缝具有弹性、耐久、防水的特性，可满足行驶平稳的要求，可在几小时内通车。

Claims (9)

1.一种改性沥青高分子聚合物，其特征在于：主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:5～22：8～15。

2.根据权利要求1所述的一种改性沥青高分子聚合物，其特征在于：主要成分SBS改性沥青：胶粉：调和油的构成重量比例为100:22：8。

3.一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于包括如下步骤：

1)、切割开槽：针对桥梁伸缩缝周边路面50cm范围内进行切割开槽，路面开槽深度小于6cm，切割过程中配合集尘设备进行无尘化处理；

2)、清理：采用热喷枪于1500℃条件对槽内进行烘干处理；

3)、加入背衬条：于伸缩缝内低于槽底面5～10mm处填充背衬条；

4)、槽底密封：槽底加入温度为195～200℃改性沥青高分子聚合物，控制厚度小于5mm；

5)、铺垫钢板：于伸缩缝上部铺垫钢板，所述钢板厚3～6mm，宽175～300mm，单体长度1000mm，且通过金属钉子贯穿中间与下部的背衬条连接固定，之后再用改性沥青高分子聚合物密封钢板，改性沥青高分子聚合物厚度小于5mm；

6)、摊铺：于槽内填充混合料，所述混合料为改性沥青高分子聚合物与石子料混合制成，混合料温度控制195～200℃，第一层摊铺约6cm，第二层摊铺后超出路面高度约1.5cm，摊铺作业时混合料温度大于160℃；

7)、表面处理：150℃条件压实，拓压设备设置10KN条件作业，之后再次用热喷枪除水除尘，用改性沥青高分子聚合物于140℃条件在表面涂覆，自流平无积存后，静置1h完成修复。

4.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤2中灌缝槽内相对湿度小于35％，温度大于180℃。

5.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤3中背衬条为橡胶海绵，规格为耐210℃高温。

6.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤5中钢板为Q235低碳钢材质。

7.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤5中所用金属钉子为16D电镀钉子，所述钢板上钉子间距为30cm。

8.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤6中石子料硬度为5～6(莫氏硬度)，单粒直径为1～3cm，片状材料少于5％。

9.根据权利要求3所述的一种应用改性沥青高分子聚合物的桥梁缝隙填充修补工艺，其特征在于：所述步骤4～7中改性沥青高分子聚合物采用热熔釜进行熔融加热，作业中改性沥青高分子聚合物的均温差为±3℃。