一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法

專利名稱：一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法
技術領域：
本發明屬于材料科學與工程領域，具體涉及一種可取消鋼筋網片的水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構的制備方法。
背景技術：
現階段，我國混凝土橋梁橋面鋪裝一般采用在C50 C65的鋼筋混凝土梁體上鋪設C40 C50的鋼筋混凝土橋面板，再鋪設普通浙青混凝土路面的結構形式。此種結構形式在多年的施工及應用過程中發現存在以下問題1、由于主梁梁體混凝土先期完成，其混凝土與后澆鋪裝層混凝土的工作齡期相差很大，且梁體混凝土與橋面鋪裝混凝土收縮率不同，主梁混凝土會對其產生一定約束作用而造成拉應力，當拉應力值大于鋪裝層混凝土的抗拉強度時，混凝土產生開裂；2、目前施工現狀和施工條件，橋面鋪裝中鋼筋網綁扎或者焊接點易脫落，加之橋梁梁體頂面凹凸不平或澆注施工過程中不可避免的人為踩踏，使鋼筋網貼緊梁體頂面，從而削弱了鋼筋網對橋面鋪裝層力學性能的貢獻，鋼筋網并沒有起到應有的力學作用；3、混凝土鋪裝層與環境直接接觸面積大，易產生干縮裂縫；4、由于混凝土橋面存在伸縮縫、濕接縫，造成上層浙青鋪裝層發生反射裂縫，水分沿裂縫流下直接與混凝土板接觸，造成鋼筋銹蝕、凍融破壞等病害，影響整個橋梁的耐久性以及使用安全性；5、橋面鋪裝的浙青面層是透水的，水分滲入面層內部并達到水泥混凝土面整平層，不但會造成橋面鋪裝層的破壞及浙青鋪裝層與橋面混凝土整平層的脫粘，還會造成橋面板預應力混凝土的鋼筋銹蝕等問題，影響整個橋梁結構的耐久性。以上問題對橋面鋪裝層的性能提出了極高的要求，也說明目前的橋梁鋪裝結構及材料的性能并不能滿足使用要求，需要從橋梁鋪裝層的結構、橋梁梁體界面處理、水泥混凝土性能、粘結防水層等方面進行優化設計及相關材料開發。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的在于提供一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，該方法可取消鋼筋網片。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于它包括以下步驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4 (剪力件4的下端是埋進梁體內部的)，鋼筋剪力鍵之間相互間距為45 100cm，剪力鍵高度為4 IOcm ；
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥320 380，粉煤灰20 90，砂600 800，碎石950 1150，水135 165，減水劑:3. O 8. 6，減縮增韌劑:2 8.5，鋼纖維40 60，聚丙烯腈纖維0. 7 1. 0，內養護劑10 20，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為6 12cm(高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提聞混凝土耐久性能的目的； 3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為1. 7 2. Okg/m2，碎石撒布量為6 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪3 5cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為聚羧酸減水劑或萘系減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(β —環狀糊精)；鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6
O.9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡 800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為石灰石碎石、玄武巖碎石或者輝綠巖碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mmο步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料AC、浙青混合料SMA或浙青混合料 OGFC。 本發明主要材料的性能指標高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層
a、28d抗壓強度MOMPa；
b、28d抗折強度>6MPa；
C、斷裂韌性指數η30>10
d、抗裂等級L-V級
e、28d收縮率〈2X10'防水粘結應力吸收層
a、25°C拉拔強度>0. 3MPa ；
b、25°C抗剪強度 >0. 5MPa。組合結構(水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構)
疲勞開裂次數>60萬次。本發明旨在開發一種可取消鋼筋網片的水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構的制備方法，其主要技術措施為在混凝土梁體施工中設置鋼筋剪力件，之后噴灑界面粘結劑并澆注可取消鋼筋網片的高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層，再灑鋪一種改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層，最后鋪筑浙青磨耗層。其主要技術原理為鋼筋剪力件保證梁體與鋪裝層的粘結以及協同受力；界面粘結劑進一步提高高韌性低收縮抗裂混凝土鋪裝層與梁體的粘結以及協同受力性能；高韌性低收縮抗裂水泥混凝土，摻入了有機聚合物纖維，具有斷裂強度高、在混凝土中分散性好、握裹力強的優點，與鋼纖維混雜后用于水泥混凝土，克服了普通混凝土抗拉強度低，極限延伸率小，性脆等特點，具有抗拉、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能，加入減縮增韌劑，減少混凝土的收縮，提高混凝土的斷裂能，使混凝土鋪裝層具有收縮小、抗裂抗滲性能好、韌性高的特點，加入淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料，能發揮其吸水-釋水效應，對混凝土提供了持續的水源，減少了由于混凝土內部水分供應不足產生的自收縮和干燥收縮發生的幾率，改善了混凝土的界面過渡區的結構，提高了混凝土的抗裂性能，三者復合后可有效防止收縮裂縫、降低混凝土梁體與混凝土橋面板因收縮值不同對混凝土鋪裝層造成的拉應力，并具有較高的韌性，可取消鋼筋網，提高了混凝土橋面板的耐久性，加快了施工速度，降低了工程造價；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層，不僅提高了水泥混凝土層與浙青混凝土面層的粘結力及鋪裝層整體的防水性能，還能夠起到防止下面層水泥混凝土層裂縫反射至浙青混凝土面層，此外此種防水粘結應力能夠在較低的溫度下噴灑施工，改善浙青的高溫老化，同時還具備較高的低溫(5°C)彈性恢復能力，可有效阻止低溫反射裂縫。本發明通過結構和材料優化，組合結構抗凍性能優于采用普通C40混凝土加鋼筋網片的鋪裝層，提高了橋面鋪裝層的耐久性，且可取消鋼筋網，提高了施工速度，降低了工程成本。本發明的有益效果是該方法可取消鋼筋網片。


圖1為本發明的復合橋面鋪裝結構的示意圖。圖中1-浙青磨耗層；2_改 善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層；3_高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層；4_鋼筋剪力鍵；5_橋梁混凝土梁體。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1:
一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4 (剪力件4的下端是埋進梁體內部的)，鋼筋剪力鍵之間相互間距為45cm，剪力鍵高度為4cm ；
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑， a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥350，粉煤灰90，砂700，碎石1100，水153，減水劑4. 5，減縮增韌劑6. 8，鋼纖維40，聚丙烯腈纖維0. 7，內養護劑12，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為6cm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為1. 7kg/m2，碎石撒布量為 6kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪3cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為聚羧酸減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷);內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(具體為β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為輝綠巖碎石,其粒徑為9. 5 13. 2mm。步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料AC。本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度52MPa ；28d抗折強度6. 2MPa ;斷裂韌性指數Π 30=11，抗裂等級L- V級，28d收縮率〈1.7X10'防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 8MPa ;25°C抗剪強度1.1MPa0組合結構疲勞開裂次數>60萬次。實施例2
一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為60cm，剪力鍵高度為6cm ；
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥360，粉煤灰80，砂740，碎石1080，水145，減水劑8. 6，減縮增韌劑7，鋼纖維56，聚丙烯腈纖維0. 78，內養護劑13，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為7cm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為2. Okg/m2,碎石撒布量為 9kg/m2 ；4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪4cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為萘系減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(具體為β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。 步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為輝綠巖碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mm。步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料SM。本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度53MPa ；28d抗折強度7.1MPa ;斷裂韌性指數Π 30=11. 5，抗裂等級L- V級，28d收縮率〈1.3X10'防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 7MPa ;25°C抗剪強度O. 8MPa。組合結構疲勞開裂次數>60萬次。實施例3
如圖1所示，一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步
驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為80cm，剪力鍵高度為4. 5cm ；
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥350，粉煤灰80，砂781，碎石1035，水:150，減水劑:8. 2，減縮增韌劑:8. 0，鋼纖維:50，聚丙烯腈纖維:0. 8，內養護劑15，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為6. 5cm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為1. 8kg/m2，碎石撒布量為 7kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪4cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為聚羧酸減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷);內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm,直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度> 800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為石灰石碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mm。步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料AC。本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度58MPa ；28d抗折強度8. 8MPa ;疲勞壽命>200萬次；斷裂韌性指數η 30=12，抗裂等級L- V級，28d收縮率O. 9Χ 10_4。防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 6MPa ;25°C抗剪強度1. OMPa0組合結構疲勞開裂次數>60萬次。實施例4
一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步驟
I)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為100cm，剪力鍵高度為8cm ；2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥380，粉煤灰60，砂800，碎石1010，水165，減水劑4. 3，減縮增韌劑8. 5，鋼纖維60，聚丙烯腈纖維0. 9，內養護劑16，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)； C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為IOcm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為2. Okg/m2,碎石撒布量為 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪5cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為萘系減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(具體為β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為玄武巖碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mm。
步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料0GFC。本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度55MPa ；28d抗折強度9MPa ；;斷裂韌性指數η 30=13.1，抗裂等級L- V級，28d收縮率O. 2Χ10—4。防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 5MPa ;25°C抗剪強度O. 9MPa。組合結構疲勞開裂次數>60萬次。實施例5
一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為45cm，剪力鍵高度為4cm ；
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥320，粉煤灰20，砂600，碎石950，水135，減水劑3. 0，減縮增韌劑2，鋼纖維40，聚丙烯腈纖維0. 7，內養護劑10，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為6cm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為1. 7kg/m2，碎石撒布量為 6kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪3cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為聚羧酸減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷);內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(具體為β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為石灰石碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mm。步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料AC。 本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度48MPa ；28d抗折強度8MPa ；;斷裂韌性指數η 30=12. 3，抗裂等級L- V級，28d收縮率O.1 X 10_4。防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 5MPa ;25°C抗剪強度O. 9MPa。組合結構(水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構)疲勞開裂次數>60萬次。
實施例6
一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，它包括以下步驟
1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為100cm，剪力鍵高度為IOcm;
2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，
a、原材料的選取各組分的配比為(kg/m3):水泥380，粉煤灰90，砂800，碎石1150，水165，減水劑8. 6，減縮增韌劑8. 5，鋼纖維60，聚丙烯腈纖維1. O,內養護劑20，按比例選取各原材料備用；
b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料(制備出具有低收縮率及良好韌性的水泥混凝土材料)；
C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體5頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為12cm (高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層覆蓋鋼筋剪力件4，即覆蓋鋼筋剪力件4位于高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3內)，完成后覆蓋塑料薄膜，以抑制塑性混凝土表面的水分蒸發，達到減少甚至消除混凝土塑性開裂，改善混凝土外觀質量，提高混凝土耐久性能的目的；
3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，
a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮
灰；
b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層3上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的攤鋪；改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為2. Okg/m2,碎石撒布量為 13kg/m2 ；
4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層2上攤鋪5cm的浙青磨耗層I，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。步驟I)中所述的鋼筋剪力件4為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為萘系減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷(具體為聚醚改性聚二甲基硅氧烷)；內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料(具體為β環狀糊精);鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大 于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度彡800MPa。步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青(AH-70):改性劑SBS (岳陽巴陵石化生產的YH-791型SBS):活化橡膠粉(天津市明基金泰橡塑制品加工有限公司生產的幾Y-12177型活化橡膠粉)C5/C9共聚石油樹脂(濮陽市石油樹脂有限公司生產的CY-ANH-M2090型C5/C9共聚石油樹脂):己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟(熔點 10rC)=100 8 15 2 2 0. 5 :3。步驟3)中所述碎石為玄武巖碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mm。步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料SM。本發明主要材料的性能測試
高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層28d抗壓強度56MPa ；28d抗折強度9MPa ；;斷裂韌性指數Π 30=14. 5，抗裂等級L- V級，28d收縮率O. 2Χ10—4。防水粘結應力吸收層25°C拉拔強度O. 7MPa ;25°C抗剪強度O. 9MPa。組合結構(水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構)疲勞開裂次數>60萬次。本發明所列舉的各具體原料和各原料的上下限、區間取值，以及工藝各參數的上下限、區間取值，都能實現本發明，在此不一一列舉實施例。
權利要求
1.一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于它包括以下步驟1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體(5)頂面設置鋼筋剪力件(4)，鋼筋剪力鍵之間相互間距為45 100cm，剪力鍵高度為4 IOcm ；2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑，a、原材料的選取各組分的配比為水泥320 380kg/m3，粉煤灰20 90 kg/m3, 砂600 800 kg/m3,碎石950 1150 kg/m3,水135 165 kg/m3，減水劑3. O 8. 6 kg/m3，減縮增韌齊[J :2 8. 5 kg/m3,鋼纖維:40 60 kg/m3，聚丙烯腈纖維:0. 7 1. O kg/ m3,內養護劑10 20 kg/m3,按比例選取各原材料備用；b、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備首先將水泥、粉煤灰、砂、碎石、鋼纖維、聚丙烯腈纖維、內養護劑干拌20s，再加入水、減水劑、減縮增韌劑濕拌60s，得到高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料；C、高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的澆筑澆注前應對橋梁混凝土梁體(5)頂面噴灑一層界面粘結劑；澆筑高韌性低收縮抗裂水泥混凝土材料，澆筑過程中采用平板振搗器振搗，形成高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層(3)，使搗實后高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的高度為6 12cm，完成后覆蓋塑料薄膜；3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層的攤鋪，a、對高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層(3)的表面進行預處理，使其表面干燥、無浮灰；b、在高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層(3)上，采用浙青碎石同步封層車進行改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層(2)的攤鋪；改善高溫施工老化、 阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層(2)的材料由浙青和碎石組成，浙青灑布量為1. 7 2.Okg/m2,碎石撒布量為6 13kg/m2 ；4)浙青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的浙青應力吸收層(2) 上攤鋪3 5cm的浙青磨耗層(1)，得到水泥砼與浙青砼復合橋面鋪裝結構。
2.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于，步驟I)中所述的鋼筋剪力件(4)為LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑為8mm。
3.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法， 其特征在于，步驟2)中所述的水泥為P. 042. 5 ;粉煤灰為二級粉煤灰；砂為普通河砂，細度模數為1. 9 2. 2 ;碎石為普通石灰石碎石；減水劑為聚羧酸減水劑或萘系減水劑；減縮增韌劑為具有超長分子鏈的由硅氧烷基團和聚醚基合成的聚醚基聚硅氧烷；內養護劑為淀粉接枝陰離子-非離子基團內養護材料；鋼纖維為多錨固點的碳素冷拔鋼絲切斷型，長度為 30 35mm，直徑或等效直徑為O. 6 O. 9mm,抗拉強度大于600MPa ;聚丙烯腈纖維直徑12 15 μ m,長度為6 12mm,抗拉強度> 800MPa。
4.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述界面粘結劑由硅灰、膠粉、水、UEA膨脹劑和聚羧酸減水劑組成，各原料所占質量百分數為65%硅灰、4. 5%膠粉、25%水、5%UEA膨脹劑、O. 5%聚羧酸減水劑，界面粘結劑的灑布量為O. 5kg/m2。
5.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述浙青為低高溫粘度的高粘韌性浙青，其各組分的質量比為基質浙青改性劑SBS :活化橡膠粉C5/C9共聚石油樹脂己二酸丙二醇聚酯過氧化氫二異丙苯微晶蠟=100 8 15 2 2 0. 5 :3。
6.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述碎石為石灰石碎石、玄武巖碎石或者輝綠巖碎石，其粒徑為9. 5 13. 2mmο
7.根據權利要求1所述的一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于，步驟4)中所述浙青磨耗層的材料為浙青混合料AC、浙青混合料SMA或浙青混合料OGFC。
全文摘要
本發明涉及一種可取消鋼筋網片的水泥砼與瀝青砼復合橋面鋪裝結構的制備方法。一種可取消鋼筋網片的水泥砼橋面鋪裝結構的制備方法，其特征在于它包括以下步驟1)橋梁混凝土梁體頂面與鋪裝層結合界面處理，在橋梁混凝土梁體5頂面設置鋼筋剪力件4，鋼筋剪力鍵之間相互間距為45~100cm，剪力鍵高度為4~10cm；2)高韌性低收縮抗裂水泥混凝土鋪裝層的制備與澆筑；3)改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的瀝青應力吸收層的攤鋪；4)瀝青磨耗層的攤鋪，在改善高溫施工老化、阻止低溫反射裂縫的瀝青應力吸收層2上攤鋪3~5cm的瀝青磨耗層1，得到水泥砼與瀝青砼復合橋面鋪裝結構。該方法可取消鋼筋網片。
文檔編號E01D21/00GK102995567SQ201210565020
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者范碧琨, 牟廷敏, 丁慶軍, 王發洲, 沈凡, 黃修林, 黃紹龍, 蘇俊臣, 孔德棟 申請人:武漢理工大學