CN208632961U - 一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，属于道路工程技术领域，步行桥钢桥面薄层铺装结构为层状复合结构，层状复合结构由下而上依次为防腐防水层、防滑铺装层、封闭层；防腐防水层由聚氨酯改性环氧树脂制备而成，防滑铺装层由聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料以及陶瓷颗粒制备而成，封闭层由双组份环氧树脂制备而成。本实用新型所提供的新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，结构轻薄，施工简单，外观优美，该新型环氧树脂对钢结构的粘结力尤为突出，常温和高温情况下都具有很好的粘接强度，且具有良好的防腐蚀防水性能，有效地保护了钢板，提高了与钢桥面板之间的随动性能，拥有优良的柔韧性、防滑性、耐疲劳性与耐久性等优点。
Description
技术领域
本发明是一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，属于道路工程技术领域。
背景技术
近年来，随着现代交通事业的蓬勃发展，大跨径桥梁不断增多，桥面铺装技术作为大跨径桥梁建设关键技术之一愈发受到重视，桥面铺装在桥梁体系中处于至关重要的地位，其最终成型效果与通车以后车辆行驶的舒适程度、桥梁结构的耐久性以及经济效益息息相关。铺装层的引入将抵抗水汽侵蚀、氧化以及紫外线老化作用等，使得桥面板不再承受表面损害，但桥面铺装层的结构功能缺失往往成了约束道路通畅性的瓶颈。在桥梁工程实践中，钢桥面具有变形大，钢板热容量小，温度变动范围大，钢板需考虑防水、防锈等特性，桥面铺装直接承受交通荷载的反复作用，容易产生脱层破坏。钢桥面铺装体系更容易受环境温度的影响，在车辆荷载作用下，钢箱梁局部还将产生负弯距，出现倒置的受力模式，使铺装层局部表面承受较大的拉应变，最终导致铺装体系的疲劳开裂。传统的铺装结构借鉴道路工程的经验，往往采用较大的结构厚度防止铺装开裂，而铺装仍然出现大量早期损坏的问题。
目前，大跨径桥梁主要采用沥青混凝土材料进行桥面铺装，根据破坏的桥面系统来看，桥面损坏轻的是上层沥青混凝土龟裂、拥包，重者连下部分的桥面板都已遭到腐蚀或破碎。常会出现由于黏结层强度较低，材料的高温稳定性较差而导致的脱层及推移破坏；沥青混合料空隙率过大，抗水损害能力不足出现坑槽；水分的入侵导致的铺装层水损坏以及桥面腐蚀问题；铺装层自重较大导致的桥梁有效承载力下降问题以及传统铺装技术带来的施工污染、交通噪声和经常性维修固体废弃物造成环保问题等。
但是，在国内，薄层环氧铺装材料的推广使用仍主要局限在室内地坪铺装、水泥混凝土桥面和路面的修复以及美观性要求较高的彩色路面的铺装，对于市政人行天桥和专用道路也只是少部分应用。目前大多采用的还是传统的彩色防滑橡胶板铺装，然而工程应用显示这种材料粘结性能和耐久性能存在较多问题，防水防渗透能力差，在后期使用中常出现防滑橡胶板脱层现象，致使桥面板长期泡在水中，影响桥梁的正常使用和结构安全。由于薄层环氧材料在国内被大规模系统的用于进行桥面铺装的案例较少，尤其是钢桥面铺装中的应用更是少之又少，国内相对缺乏对于薄层环氧桥面铺装系统理论总结，关于环氧材料用于桥面铺装尚未有较为完整的系统工程应用研究总结，也没有完整具体的环氧桥面铺装施工的工艺方案、技术标准以及工程质量控制体系的系统性总结。
随着我国城市现代化建设快速发展以及人民对绿色低碳环境要求的提高，越来越多的市政人行天桥和景观通道投入建设，而传统橡胶铺装层结构的过早损害已经大大制约了经济基础设施建设的发展。如何将国内成熟的桥隧铺装设计与国外的先进的材料技术相结合，解决传统人行天桥铺装体的诸多问题，并进一步推广应用于大跨径桥梁桥面铺装，对薄层环氧桥面铺装进行系统研究并总结就显得极为重要。由于钢桥铺装的受力特点，对铺装材料提出了异常苛刻的性能要求，钢材的热传导快的特点，铺装材料的工作温度通常在-20～80℃的范围内，同时对铺装材料的变形能力要求远远一般桥梁的铺装材料。本发明采用的美国陶氏化学公司聚氨酯改性环氧树脂在桥面铺装领域，历经40年数以千计的工程实践应用和技术积累，通过聚氨酯对环氧树脂进行改性，极大的克服了普通环氧树脂材料的脆性和耐候性差的缺陷，且新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构具有厚度小，质量轻的特点，可有效减轻桥梁负重，减少桥梁结构的压力，极大延长桥梁使用寿命。
发明内容
(1)技术问题
本发明提供一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，该结构是通过控制聚氨酯改性环氧树脂的过程，使其具有良好的柔韧性，最终获得新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，为步行桥钢结构桥面铺装的粘结性能和随动性能提供技术依据与保障。
(2)技术方案
鉴于目前步行桥所使用的铺装结构不能满足在环保，经济等方面的性能要求，因此对步行桥铺装结构提出了更高的要求，对现阶段使用的铺装结构进行改良。本发明充分考虑步行桥铺装结构的各项性能要求，提供一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构。本发明的技术方案如下：该新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构自下而上依次铺设有钢桥面板、防腐防水层、防滑铺装层、封闭层；步行桥钢桥面防腐防水层由聚氨酯改性环氧树脂制备而成，步行桥钢桥面防滑铺装层由聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料以及陶瓷颗粒制备而成，步行桥钢桥面封闭层由双组份环氧树脂制备而成。防腐防水层的聚氨酯改性环氧树脂是由陶氏化学Mark-163型环氧树脂A及环氧树脂固化剂B混合制备而成，其质量比为7∶3。防滑铺装层的聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料配比为1∶1.2，石英砂为普通40～60目石英砂，陶瓷颗粒是环氧树脂漆充分浸染密实后的陶瓷颗粒，其粒径大小为1～3.5mm，硬度为6.5～7.5。封闭层的双组份环氧树脂为陶氏化学 Mark-135型环氧树脂A与环氧固化剂B体积比为2∶1，其喷涂量为0.25～0.35L/m2。防腐防水层的厚度为2mm；防滑铺装层的厚度为4mm。
(3)有益效果
本发明提供一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，该结构使用聚氨酯进行改性，该改性环氧树脂对钢结构的粘结力尤为突出，常温和高温情况下都具有很好的粘接强度，提高了与钢桥面板之间的随动性能，在低温下，产品的柔韧性几乎不受影响。
本发明提供的新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构为连续体系，能够有效的起到对水的阻隔功能。有很强的抗化学侵蚀能力，能够完全保护钢桥面板不受腐蚀，并且该改性环氧树脂铺装层具有厚度小，质量轻的特点，可有效减轻桥梁负重，减少桥梁结构的压力，延长桥梁使用寿命。本发明的耐久性十分优异，10～15年使用仍能够保持良好的机械性能和防腐性能。除此之外，本发明施工方便、不需大型设备，施工工序简单，成本低廉，养护和维修过程非常便捷。本发明绿色环保，不含任何溶剂，百分百固化，对环境没有负面影响，符合环保、绿色、低碳的理念。
附图说明
图1为新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构示意图；
图2为新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构断面示意图；
在图1～图2中，1为钢桥面板；2为防腐防水层；3防滑铺装层；4封闭层； 5为陶瓷颗粒。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步的说明：
如图1所示，本发明提供的新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构自下而上依次铺设有钢桥面板1、防腐防水层2、防滑铺装层3、封闭层4。防腐防水层2由聚氨酯改性环氧树脂制备而成，防滑铺装层3由聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料以及陶瓷颗粒5制备而成，封闭层4由双组份环氧树脂制备而成。防腐防水层2的厚度为2mm；防滑铺装层3的厚度为4mm。
本发明提供的新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构的铺设步骤如下：
(1)抛丸施工处理：采用自回收式抛丸机对验收合格的钢桥面板1铺装工作面进行抛丸处理，用挡板等封闭抛丸处理施工区域，施工区域的钢桥面抛丸除锈达到清洁度Sa2.5级、粗糙度50～100μm，混凝土桥面抛丸去除表面浮浆、油污等露出洁净的骨料表面，经监理验收合格后方可进行下一步骤；
(2)防腐防水层2的铺设：首先进行重点部位处理，然后将聚氨酯改性环氧树脂通过橡胶刮刀刮劈于钢桥面板1上，待聚氨酯改性环氧树脂固化后形成 2mm厚度均匀的聚合物薄层以保护钢桥面板1，同时为上层防滑铺装层3提供基面；
(3)防滑铺装层3的铺设：首先对固化后的防腐防水层2进行清扫，用橡胶刮刀将聚氨酯改性环氧树脂均匀的刮劈在防腐防水层2上面，待环氧树脂自流平后，再将40～60目的石英砂按质量比1∶1.2通过带齿瓦刀刮劈于钢桥面板1上，最后过量撒布陶瓷颗粒5，聚氨酯改性环氧树脂液面需要被陶瓷颗粒5完全覆盖，最后在聚氨酯改性环氧树脂达到表面完全干燥时，清扫表面多余陶瓷颗粒5进行养护；
(4)封闭层4的铺设：待整个防滑铺装层3施工、养护结束后，选择气温＞20℃、空气相对湿度小于75％，风速较小的情况，充分清理铺装层表面，修补露底等缺陷，使用环氧树脂A与环氧固化剂B体积比2∶1的喷涂设备，其喷涂量为0.25～0.35L/m2，完成封闭层4喷涂施工。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，所述新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构自下而上依次铺设有钢桥面板(1)、防腐防水层(2)、防滑铺装层(3)、封闭层(4)，其特征在于：步行桥钢桥面防腐防水层(2)由聚氨酯改性环氧树脂制备而成，步行桥钢桥面防滑铺装层(3)由聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料以及陶瓷颗粒(5)制备而成，步行桥钢桥面封闭层(4)由双组份环氧树脂制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，其特征在于：所述的防腐防水层(2)的聚氨酯改性环氧树脂是由陶氏化学Mark-163型环氧树脂A及环氧树脂固化剂B混合制备而成，其质量比为7∶3。
3.根据权利要求1所述的一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，其特征在于：所述的防滑铺装层(3)的聚氨酯改性环氧树脂与石英砂混合料配比为1∶1.2，所述的石英砂为普通40～60目石英砂，所述的陶瓷颗粒(5)是环氧树脂漆充分浸染密实后的陶瓷颗粒(5)，其粒径大小为1～3.5mm，硬度为6.5～7.5。
4.根据权利要求1所述的一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，其特征在于：所述的封闭层(4)的双组份环氧树脂为陶氏化学Mark-135型环氧树脂A与环氧固化剂B体积比为2∶1，其喷涂量为0.25～0.35L/m2。
5.根据权利要求1所述的一种新型环氧树脂步行桥钢桥面薄层铺装结构，其特征在于：所述的防腐防水层(2)的厚度为2mm；所述的防滑铺装层(3)的厚度为4mm。
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Assignee: Nanjing Xiying Measurement Control Technology Co., Ltd. Assignor: Nanjing Forestry University Contract record no.: X2019320000183 Denomination of utility model: Novel epoxy resin foot bridge steel bridge face thin-layer laying structure Granted publication date: 20190322 License type: Common License Record date: 20191031 |
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