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多组分环氧沥青复合材料工程应用技术北京路桥中咨科技有限公司第一篇 公司简介第二篇 多组分环氧沥青复合材料及应用领域第三篇 水泥混凝土桥面防水粘结层工程应用技术第四篇 铺装工程应用技术第五篇 施工设备第六篇 业绩第一篇 公司简介北京路桥中咨科技有限公司（Beijing Road Bridge CHECSC Science and Technology Co. Ltd）是专业从事公路桥梁建设与养护新材料、新技术、新工艺、新设备的研究开发、技术服务、推广应用的高新技术企业。公司不断致力于技术创新和机制创新，持续提高核心竞争力，逐步形成了以科研课题研究与新材料新技术推广相结合的业务发展方向。公司拥有先进的路面养护施工配套设备和实验检测设备。有进口同步碎石封层车、拥有自主知识产权的RP600S多功能同步摊铺机、移动式改性沥青与改性乳化沥青生产设备、移动实验室及其它公路工程配套设备，有多套环氧沥青施工专用对接设备、专用智能洒布设备等。 作为公司的重要技术推广项目，环氧沥青桥面防水粘结层、环氧沥青混凝土桥面铺装、长大纵坡与隧道等特殊路段环氧沥青铺装技术，已先后在众多国家重点工程得到应用。公司主持承担国家西部交通建设科技项目“沥青路面层间处治技术研究”和“高等级公路沥青路面磨耗层同步快速处治技术研究”等工作。公司参与编写了交通部部颁公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）、公路沥青路面再生技术规范（JTG F41-2008）、路面橡胶沥青灌封胶（JT/T 740-2009）.第二篇 多组分环氧沥青复合材料及应用领域环氧沥青是由A、B组分混和后，经化学反应形成的不可逆的具有三维立体互穿网络结构的热固性半刚性材料，兼具沥青和环氧树脂两种材料的优点，是高强度、高粘结力、高柔韧性的新型复合材料。 采用环氧沥青作为防水粘结层和铺装层，其力学性能和路用性能实现了质的飞跃，具有良好的高温稳定性及低温抗裂性能、超强的抗疲劳性能和优异的耐久性。环氧沥青的常见应用领域：桥面防水粘结工程 水泥混凝土桥面防水粘结层 钢桥面防水粘结层 水泥混凝土桥面铺装工程 钢桥面铺装工程 隧道路面铺装工程 机场道面铺装工程 超薄路面铺装工程重载交通路面铺装工程 长大纵坡等特殊路段路面铺装工程 路面层间处治工程 下封层 上封层 粘层第三篇 水泥混凝土防水粘结层工程应用技术一、多组分环氧沥青用于水泥混凝土桥面防水的材料优势（1）特殊的渗透密闭性能环氧沥青A、B两组分在高温下混和洒布后初始粘度低，具有很强的渗透性，可以迅速沿桥面混凝土微小空隙或裂缝进入桥面板内部，在面层摊铺高温作用下发生固化反应形成极高的结合强度，并且，可以修复桥面板水泥混凝土的微缺陷，堵塞渗水通道，大幅度提高防水防渗效果。（2）优异的抗施工损伤性能在面层摊铺高温作用下，防水层环氧沥青粘度降低，二次渗入桥面板空隙、充分包裹撒布碎石、填充面层层间空隙，并迅速发生化学反应形成极高的层间结合强度，使沥青面层和桥面板混凝土通过环氧沥青牢固粘结，故具有优异的抗施工损伤性能。（3）超强的粘结性能环氧沥青与水泥混凝土和沥青混凝土的粘结强度大大超过粘结对象本身的强度，拉拔强度和剪切强度是常见热塑性桥面防水材料的3倍以上。二、防水粘结材料性能指标表1 NJ环氧沥青防水粘结材料的技术指标项 目技术指标实验方法HLN-7611HLN-9011重量比（A:B）100:760100:900热固性（200）不熔化不熔化小试件放置在热钢板上 吸水率（7天，20 ，%） 0.30.3ASTM D570在荷载作用下的热挠曲温度/-10-18-10-18ASTM D 648拉拔强度20,混凝土(MPa)1.201.00企业标准20,钢板(MPa)1.501.20企业标准剪切强度20,混凝土(MPa)1.000.80企业标准20,钢板(MPa)1.201.00企业标准路用性能抗剪强度(MPa)0.5（常温）0.4（常温）JTG F80/1-20040.3（35）0.3（35）JTG F80/1-2004粘结强度(MPa)0.5（常温）0.3（常温）JTG F80/1-20040.3（气温35）0.2（气温35）JTG F80/1-2004不透水性，0.3 Mpa30min不渗水30min不渗水抗刺破及渗水性暴露轮碾试验（0.7Mpa，100次）0.3 MPa水压下不渗水）暴露轮碾试验（0.7Mpa，100次）后，0.3 MPa水压下不渗水）三、与常见防水材料的性能对比目前，常用作防水粘结层的材料有热熔型粘结材料、溶剂型粘结剂和热固性粘结材料。热熔型粘结材料：由沥青掺加树脂（如松香）和各种聚合物（如EVA、PE、SBS）等组成，这类材料的共同特点是加热后软化，冷却时变硬变脆。这种材料在常温下具有一定的变形能力，能够适应在交通荷载下由于局部变形而引起的拉应力的反复作用，也具有良好的防水封闭作用。最大的缺点是在高温下容易变软，粘结力下降。在剪切荷载作用下，桥面铺装容易在这一层产生推移。溶剂型粘结材料：一般多指乳化沥青和可溶性的橡胶沥青，这类材料的共同特点也是加热后软化，冷却时固化变硬。乳化沥青类粘结层在国内使用较多。这种材料除同样具有高温软化的缺点外，其内部含有的热敏性物质在接触沥青铺装层摊铺时的高温时会释放出气体，从而使铺装层产生气泡。热固性粘结材料：主要指环氧沥青。同前面两类材料相比，这种材料无论在粘结能力、变形能力，还是在热稳定性方面，都具有明显的优势，是热熔型粘结材料、溶剂型粘结剂的革命性替代产品，代表了国际上最新粘结材料的发展方向。表2 常见防水粘结材料的性能对比序号项目聚合物防水涂料防水卷材无机防水剂环氧沥青1类别热塑性热塑性刚性热固性2作用机理水分蒸发物理阻隔渗透结晶化学反应3渗透性无无渗透渗透密闭4抗裂性一般好差好5抗施工损伤性能易刺破、易脱层难刺破、易脱层/与结构层形成整体，不脱层6耐酸碱、汽油、柴油一般一般一般基本不影响7粘结强度(MPa)0.3左右（常温）0.5（常温）0.2左右（气温35）0.3（气温35）8剪切强度(MPa)0.4左右（常温）0.5（常温）0.3左右（气温35）0.3（气温35）9施工工效半手工半机械手工半手工半机械全自动智能洒布10耐久性8年易出现早期破坏桥面出现裂缝则失去防水效果15年11工程造价一般造价高性价比较低系统造价低性价比优越12技术的先进性一般一般一般革命性科研成果，引领国际发展趋势四、施工工艺和质量控制环氧沥青防水层对于桥面处理和面层摊铺的要求与普通防水层相同，仅是由于环氧沥青属于双组分材料，必须采用专用的环氧沥青洒布车。1.工艺流程见下图桥面处理、非喷洒区防护桥面验收环氧沥青洒布碎石撒布后续桥面铺装施工不合格交工验收不合格2.材料的储存和运输环氧沥青材料分为桶装和罐装两种，罐装环氧沥青材料须采用专用储存和运输设备。储存场地要求开阔、平整，须做好防火、防雨措施。3.桥面处理 要求混凝土基面必须洁净、干燥、平整，无浮浆、无污染等，建议采用喷砂方式处理。做好非喷洒区防护。4、环氧沥青洒布4.1洒布准备环氧沥青喷洒前对环氧沥青智能洒布车各项性能进行检查；检查环氧沥青温度是否在要求范围内；检测智能环氧沥青洒布车的各喷嘴是否畅通，确保A、B组分比例控制精确、洒布量准确。根据施工要求和现场具体条件制定洒布方案，设定相关参数，建议洒布量为0.81.2kg/m2，洒布宽度为3.03.7m。4.2环氧沥青洒布按照事先制定的洒布方案施工，做到洒布均匀、连续。对于遗漏或喷洒不到的边角部位,应安排人员及时补洒。纵缝搭接宽度宜为1020cm，安排专人做好横缝处理。注意事项：只有当桥面干燥、清洁、气温高于10，且确认当天施工期间不会出现雨雾大风天气时，方可施工。5、碎石撒布为防后续施工粘轮宜均匀撒布粒径为510mm的碎石，建议覆盖率为3060，要求碎石洁净干燥。6、封闭养护及工序衔接防水层施工完毕后应尽快进行沥青面层摊铺，在面层摊铺前应进行封闭养护，严禁非施工车辆和无关人员进入已施工区域，并应合理安排面层沥青混凝土铺筑。五、工程质量检验评定工程质量评定按照交通部颁发的公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）防水层相关规定执行，具体项目见表3。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1防水涂膜厚度（mm）符合设计规定设计未规定时，+_0.1测厚仪：每200m2测4点或按材料用量推算12粘结强度(MPa)不小于设计要求，且0.3（常温），0.2（气温35）拉拔仪：每200m2测4点（拉拔速度：10mm/min）13抗剪强度(MPa)不小于设计要求，且0.4（常温），0.3（气温35）剪切仪：一组3个（剪切速度：10mm/min）1第四篇 铺装工程应用技术一、多组分环氧沥青用于铺装工程的优势1绿色环保温拌技术环氧沥青混合料的拌和温度一般在115左右，属于典型的温拌材料，非常适合应用于城市道路和长大隧道的铺装工程。节能传统沥青混合料拌和温度一般在160180左右，据有关测算，当沥青混合料生产温度下降4050时，可以节省30%左右的燃油。环保 环氧沥青混合料在拌和、运输、施工过程中，能显著减少沥青烟及其它挥发物对周边环境及人的影响，实现人与自然的和谐相处。如二氧化碳、烟尘或可悬浮物的排放可降低50%左右，氮氧化合物(NOx)、二氧化硫（SO2）减少67%以上。2热固性环氧沥青A、B两组分混合后，随时间推移，体系的粘度逐渐增大，并且最终成为三维立体互穿网络结构的热固性材料。环氧沥青的固化是一种不可逆的反应过程，即使温度达到300C，材料仍呈固态形式。环氧沥青的热固性特点使其应用于路面下封层、应力吸收层和桥面防水粘结层具有卓越的优势。环氧沥青低的初始粘度有利于对半刚性基层的渗透和密闭。在夏季高温季节，固化后的环氧沥青具有良好层间结合稳定性，可有效避免薄弱夹层的产生。3半刚性环氧沥青混凝土的马歇尔稳定度可以高达4580kN，是普通沥青混凝土的58倍，而流值却大致相同，环氧沥青混凝土不仅具有高的强度，而且具有好的柔韧性。环氧沥青混凝土铺装层不仅有接近刚性路面的强度（抗压强度可超过40MPa），而且有柔性路面的变形性能和行驶舒适性。在夏季高温季节，一般不会出现车辙、推挤、拥抱等病害。在冬季寒冷季节或温度骤降时，有很好的变形随从性和柔韧性，不会开裂。4长寿命环氧沥青混凝土具有优异的的耐疲劳性能，是普通沥青混凝土疲劳寿命的1030倍。试验表明，环氧沥青铺装材料经过相当于15年荷载作用的试验后，仍具有良好的抗裂性能。具有很好耐化学药品性和耐油性，在酸、碱、盐、油等溶液浸泡 15 天，材料性能基本没有变化。能有效防止汽车漏油导致铺装层出现松散、坑槽等病害。能有效防止冬季除雪撒盐对路面造成的盐破坏。5薄层环氧沥青混凝土具有强度高、耐疲劳性能优越等特点，只需36cm即可达到铺装层对强度和耐久性的要求（传统沥青的铺装层设计厚度要求不小于9cm），使综合造价明显降低。环氧铺装层厚度的减薄一定程度上降低了桥梁的恒载，增加了桥梁的承载能力，从而间接延长了桥梁的使用寿命。用于隧道路面，环保、阻燃、耐久，并可有效增加净空，降低造价。用于高速公路加铺罩面工程，由于铺装厚度薄，路缘石及排水设施等无须改动，不仅满足了经济性的要求，而且可以大大加快施工进度。二、常见铺装结构及技术特点（一）常见钢桥面铺装结构及技术特点1、双层环氧沥青混凝土铺装结构图1 双层环氧沥青混凝土铺装结构示意图适用于大跨径钢桥面铺装2、浇注式沥青混凝土（下层）环氧沥青混凝土（上层）铺装结构图2 浇注式沥青混凝土（下层）环氧沥青混凝土（上层）铺装结构示意图适用于中小跨径钢桥面铺装3、环氧沥青混凝土（下层）改性沥青SMA（上层）铺装结构图3 环氧沥青混凝土（下层）改性沥青SMA（上层）铺装结构示意图适用于小跨径钢桥面铺装或水泥混凝土桥面铺装4、不同铺装混合料的性能比较技术指标SMA10混合料浇注式沥青混合料环氧沥青混合料空隙率 (%)3.01.22.2动稳定度(70，0.7 Mpa) (次/mm)48464659000极限弯曲强度(-15，1mm/min) (MPa)6.113.618.3极限弯曲应变(-15，1mm/min ) (10-3)2.163.632.74间接拉伸强度(25) (MPa)1.654.055.39经冻融循环后的间接拉伸强度(25) (MPa)1.403.774.1515-15线收缩系数 (10-5/)2.252.141.525、不同铺装结构的性能综合分析指标双层环氧沥青混凝土结构浇注式（下）环氧沥青混凝土（上）结构双层SMA结构标准实测值评价实测值评价实测值评价动稳定度6012600优良10500优良9000优良3000709000优良7000优良4469优良2000-15弯曲强度（MPa）17.2优良14.9合格8.3不合格10.0-15极限应变（10-3）2.513.35合格3.105.52优良2.273.65合格2.0020粘结强度（MPa）4.0合格3.1合格不合格2.75疲劳寿命（万次）-151200优良1200优良1200201200优良1200优良不合格1200601200优良1200优良1200（二）新型耐久性水泥混凝土桥面铺装结构及技术特点1、环氧沥青混凝土（下层）改性沥青SMA（上层）铺装结构环氧沥青粘结层环氧沥青混凝土环氧沥青防水粘结层改性沥青SMA图3 环氧沥青混凝土（下层）改性沥青SMA（上层）铺装结构示意图下面层为环氧沥青混凝土，施工后无需养护，即可进行上面层改性沥青混凝土面层施工，采用此铺装结构既保证了施工进度，又具有良好路用性能。2、原桥（路）面环氧沥青混凝土（上层）铺装结构环氧沥青粘结层环氧沥青混凝土对于重建桥（路）面可直接将环氧沥青作为罩面层，特别适合于高速公路路面的预防性养护三、大跨径钢桥面施工工艺和质量控制1. 施工工艺流程图 环氧沥青混合料施工工艺流程养护混合料生产运输上层摊铺碾压成型接缝处理运输下层摊铺碾压成型接缝处理喷洒粘结层备料设备调试喷洒防水粘结层混合料生产2、混合料设计 环氧沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试验方法，即在选定相应结合料与集料级配后根据马歇尔试验确定环氧沥青混合料的最佳油石比。已有的研究表明，根据马歇尔试验结果所确定的环氧沥青混合料最佳油石比往往比实际最佳油石比大0.2%0.4%，并且试件固化前后的马歇尔规律不尽相同。因此，环氧沥青混合料的设计参数不能完全采用马歇尔指标，须结合工程实际情况有所调整。3施工质量控制要点环氧沥青混合料在拌合温度、运输时间、保温措施、摊铺、碾压、养护等方面有特殊的严格要求，因此前期准备和精心组织非常重要。3.1前期实验准备由于环氧沥青的特性，前期实验准备除了传统沥青混凝土的配合比设计外，还要根据现场情况进行容留时间等大量环氧沥青特殊实验，确定有关施工技术参数。3.2混合料的拌和环氧沥青设备对接及拌合楼的改造，设备调试。环氧沥青是热固性材料对拌和温度和时间非常严格，超出规定范围的必须废弃，须采取系统的措施严格控制。（1）试拌正式拌和前先进行试拌，并全面取样进行马歇尔试验，检验温度、矿料级配及沥青含量的合格性，如不符合要求须进行调整，直到合格为止。（2）拌和以某实体工程为例。环氧沥青拌合的温度应保持在1153。拌和站操作手应密切注意温度变化情况，禁止大幅度调整风门和气门，避免温度波动太大。拌和前，将矿料温度加热1255，环氧沥青A组分加热至85-90范围内,B组分加热至130-135。按设计的油石比设定供料的流量，并喷入拌缸中，干拌不少于5秒，湿拌不少于38秒。拌和完后将环氧沥青混合料卸入临时热料斗(接料滑车)中，立即测温。要求混合料温度在1155范围内。3.3环氧沥青混凝土运输环氧沥青是热固性材料对温度和时间非常敏感，对运输环节须特别重视。（1）运料车应清理干净，车厢内与混合料接触的部位涂层植物油作为隔离剂，所有施工车辆进入施工区前,轮胎必须清理干净。（2）为了保证混合料的正常使用，从出拌合站到摊铺成型，保温工作是关键。料车必须加盖棉被覆盖保温，防止温降过快。已经离析、结成团块、粘留与车上以及超出规定温度的混合料都必须废弃。（3）运至铺筑现场的混合料，在规定的时间内摊铺、压实。（4）运料车通过未固化的粘结层或摊铺不久的环氧沥青铺装层上时，运料车行驶速度宜控制在5km/h以内,不得在工作面上调头、急刹车，卸完混合料后直行驶离。3.4环氧沥青混凝土摊铺（1）应根据作业面情况，事先制定摊铺方案，并按摊铺宽度放样。在摊铺宽度范围内分幅进行摊铺。（2）摊铺前摊铺机应进行预热，摊铺时摊铺机应匀速行驶，速度一般控制在2-4m/min。（3）摊铺过程中每10m测一次松铺厚度；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，螺旋布料器尽量放置最低处，防止产生过多死料。（4）机械摊铺过程中，当出现局部缺料、混合料明显离析、表面明显不平整、死料等情况时，在施工技术人员指导下安排专人处理。摊铺过程中设专人对螺旋布料器及料斗中的“死料”进行清理。 特别强调：进入钢桥面施工区，所有人员必须穿鞋套，佩戴毛巾（防止汗水滴入作业面），不能将水源带入，不得吸烟、吐痰。3.5碾压（1）碾压机具 采用双钢双振压路机2台和胶轮压路机2台。（2）碾压初压 摊铺机布料后应使用双钢轮压路机立刻进行初压，初压终了温度不低于82。复压 初压后应立即用胶轮压路机进行复压，压实4-6遍。终压 复压完成后立即用双钢轮压路机碾压，终压应在混合料温度下降至65之前完成。碾压过程中，为防止压路机轮粘连混合料，宜用植物油喷涂或擦拭压路机轮。碾压时压路机应依次连续均匀碾压，相邻碾压带重叠1/3轮宽, 压路机的折回处不得在同一横断面上。严禁在沥青混合料上转向、调头、紧急刹车制动，压路机起动、停止必须减速缓行,。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。沥青混合料摊铺后，压路机应紧跟碾压，以缩短碾压作业段长度，碾压速度以不产生横向裂纹和推移为原则。3.6切缝 （1）切缝前要预先画好线，沿线切割。 （2）切割时间应通过试切确定。即当铺装碾压完1-2小时后，用切割机在画线外侧拟被切除的铺装层上试切，当发现切缝平顺，不再拉料，切割面光滑平整，即可开始正式切割。 （3）采用手扶式切割机进行切割，为45度斜切缝，切缝深度控制在3.0cm左右。 （4）切割后，即用木铲将铺装的多余部分撬走，并用细铜丝刷除不稳定的颗粒，用较宽的棕毛刷扫清灰尘，必要时用湿拖把檫拭，最后用吹风机将所有颗粒及灰尘集中在一起，在统一运至指定地点。3.7环氧沥青混凝土的养护环氧沥青混凝土铺装施工完毕后，施工区段要封闭养护。采用自然养护方式，在此期间，每天安排人员现场检查，对发现的气泡采取刺破等方式处理。4.质量检测检测内容及控制指标见表4表4