反应性树脂混合料性能研究及其在钢桥面铺装中的应用

论文摘要

正交异性钢桥面板的铺装问题是大跨径钢桥建设中的最复杂、最关键性的技术问题之一,是一项世界性的技术难题。这是一项系统工程,涉及到力学分析、材料特性、施工工艺等多方面的研究。国内虎门大桥、军山大桥、江阴长江大桥等大跨径钢桥在重载交通情况下,桥面铺装的受力状态更为不利,对铺装材料的基本强度、变形性能、抗腐蚀性、水稳性、高温稳定性、低温抗裂性、粘接性、抗滑性、抗疲劳开裂性以及施工工艺等提出了更高的要求。目前,解决重载交通下大跨径钢桥面铺装的耐久性问题,主要从增加钢桥面系刚度和增加桥面铺装层韧性两方面出发。本文以重载交通大跨径钢桥面铺装为研究背景,从增加桥面铺装层柔韧性出发。深刻学习和借鉴了国内外钢桥面铺装的优秀成果,结合江阴大桥钢桥面铺装实体工程,前期进行原材料物理力学特性研究,通过室内试验、数值分析、实体工程验证等手段,自主开发适用于重载交通大跨径钢桥面铺装的反应性树脂混合料;其次,综合考虑铺装层路用性能,并结合工程实践中的实际使用效果及过去的一些经验参数的基础上,参考SMA的配合比设计思路及原理,提出了反应性树脂混合料(简称RRC)结合析漏试验、飞散试验,在此范围内参考马歇尔试验结果,从而确定最佳结合料用量,给出推荐结合料用量范围的配合比设计方法;同时通过与美国环氧沥青混合料EA性能对比试验,重点研究了反应性树脂混合料RRC的高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能、抗老化性能等路用性能;最后参考我国《公路沥青路面施工技术规范》相关技术要求,根据测定不同施工温度下的反应性树脂结合料粘度增长曲线结果,结合当地气候情况,确定最佳的江阴长江大桥钢桥面铺装反应性树脂混合料RRC施工工艺,形成有我国自主知识产权的成套技术,解决重载交通下钢桥面铺装的耐久性问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 钢桥面铺装技术概要
• 1.1.2 钢桥面铺装材料的基本性能要求
• 1.2 树脂混凝土国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 立题的背景和意义
• 1.3.1 研究的背景
• 1.3.2 研究的意义
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 主要研究目标
• 第二章 反应性树脂混合料 RRC 配合比设计
• 2.1 江阴大桥铺装层使用条件
• 2.1.1 交通条件
• 2.1.2 气候条件
• 2.2 RRC 铺装层配合比设计思路
• 2.3 反应性树脂RRC 混合料目标空隙率的确定
• 2.4 反应性树脂RRC 混合料配合比设计
• 2.4.1 原材料
• 2.4.2 反应性树脂混合料RRC10 级配设计
• 2.4.3 最佳胶石比设计
• 2.4.4 RRC 混合料高温稳定性能检测
• 2.4.5 RRC 混合料低温弯曲性能检测
• 2.4.6 RRC 混合料水稳定性能检测
• 2.5 本章小结
• 第三章 反应性树脂混合料 RRC 钢桥面铺装路用性能研究
• 3.1 反应性树脂RRC 混合料强度形成机理分析
• 3.1.1 传统沥青混合料的强度原理
• 3.1.2 反应性树脂RRC 混合料强度分析
• 3.2 反应性树脂RRC 混合料的路用性能研究
• 3.2.1 混合料的高温稳定性能
• 3.2.2 混合料的低温抗裂性能
• 3.2.3 混合料的水稳定性能
• 3.2.4 混合料及铺装组合结构的抗疲劳性能
• 3.2.5 混合料的抗老化性能
• 3.3 反应性树脂RRC 混合料铺装功能性检测
• 3.3.1 抗滑性能检测
• 3.3.2 抗腐蚀性能检测
• 3.4 反应性树脂粘结层性能检验
• 3.4.1 层间拉拔强度
• 3.4.2 层间剪切强度
• 3.4.3 反应性树脂粘结层的关键技术指标
• 3.5 RRC 铺装层的关键技术指标
• 3.6 本章小结
• 第四章 反应性树脂 RRC 混合料钢桥面铺装施工工艺研究
• 4.1 反应性树脂结合料粘度与施工工艺的研究
• 4.2 RRC 混合料的拌和工艺
• 4.3 RRC 混合料的运输
• 4.4 RRC 混合料的摊铺
• 4.5 RRC 混合料的碾压
• 4.6 RRC 混合料养护时间的控制研究
• 4.6.1 根据反应性树脂固化反应动力学确定养护时间
• 4.6.2 根据马歇尔试验确定养护时间
• 4.7 反应性树脂混凝土试验路实体工程应用及其评价分析
• 4.7.1 工程概况
• 4.7.2 试验段铺装方案
• 4.7.3 试验段施工质量控制
• 4.8 本章小结
• 第五章 结论及展望
• 5.1 本课题的研究总结
• 5.2 反应性树脂混凝土的展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著与取得的科研成果