【摘 要】
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桥梁无缝伸缩缝由于具有施工方便、行车舒适度高、便于维护、成本较低等特点在国外桥梁工程中运用广泛。但无缝伸缩缝在实际使用过程中存在耐久性较差、使用寿命较短等问题,影响其在国内进一步的推广使用。伸缩缝材料性能不足、材料评价指标落后以及施工过程中的过量加热所导致材料短期老化问题严重是导致无缝伸缩缝结构耐久性能差的主要原因。无缝伸缩缝弹塑体沥青含量较高,其整体性能主要取决于胶结料性能。为改善无缝伸缩缝使用
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桥梁无缝伸缩缝由于具有施工方便、行车舒适度高、便于维护、成本较低等特点在国外桥梁工程中运用广泛。但无缝伸缩缝在实际使用过程中存在耐久性较差、使用寿命较短等问题,影响其在国内进一步的推广使用。伸缩缝材料性能不足、材料评价指标落后以及施工过程中的过量加热所导致材料短期老化问题严重是导致无缝伸缩缝结构耐久性能差的主要原因。无缝伸缩缝弹塑体沥青含量较高,其整体性能主要取决于胶结料性能。为改善无缝伸缩缝使用性能,需针对伸缩缝高黏弹沥青的特性选用可全面反映其高低温性能的评价方式并解决材料短期老化问题。本文对3种无缝伸缩缝高黏弹沥青开展了基础性能和流变性能评价试验,综合对比试验特性与试验结果指标,并将试验结果与混合料试验结果进行一致性分析,对比选出适合伸缩缝高黏弹沥青材料的高低温性能评价方法,为优选胶结料类型提供参考。同时对伸缩缝沥青材料进行温拌改性,以降低施工温度、减少材料短期老化问题。基于以上理论,本研究开展了相关工作并得出了以下结论:(1)无缝伸缩缝沥青胶结料由于聚合物参量高,国内外现行材料规范采用的指标对材料的性能评价存在缺陷,现行的软化点、延度等指标不能全面地反应材料的黏弹性能和高低温性能。多应力蠕变恢复试验的黏弹特性指标考虑了材料的线性和非线形黏弹状态,能够较全面地评价无缝伸缩缝沥青的高温性能和弹性恢复性能;弯曲梁流变仪低温应力松弛试验获得材料的低温蠕变和应力松弛性能可以更全面地反应材料在低温条件下的工作状态,试验结果更接近混合料路用性能结果。(2)三种沥青胶结料高低温试验结果显示,在高温状态下BJ型伸缩缝沥青的平均回复率比另外两种胶结料高2%~5%,不可恢复蠕变柔量低10%,高温抗变形性能更好;低温时HN型沥青材料的60s蠕变劲度模量相对更低、240s应力残留率更高,低温性能略高于BJ型。考虑到材料使用环境对高温性能有更高要求,BJ型伸缩缝沥青更适合作为项目沥青材料。(3)对BJ型胶结料进行温拌改性之后,测得四种温拌改性剂的降温效果排序为:ACMP-1>MW-1>Sasobit>Evotherm,结合改性后材料高低温性能综合评价选用MW-1型温拌改性剂,该种材料能够降低高黏弹沥青胶结料的拌和与压实温度约10℃,同时能够提高材料的高低温抗变形性能,使胶结料能够更好地适应伸缩缝的工作环境。多应力蠕变恢复试验试验指标与弯曲流变仪低温弯曲试验结果指标更能反应高黏弹沥青材料的受力响应状态,试验结果与混合料试验一致性高,可用作于高黏弹沥青胶结料的高低温性能。试验方法相对简单易操作且结果波动范围更小,推荐采用其作为评价无缝伸缩缝沥青胶结料高低温性能的关键控制指标。温拌技术研究结果显示,MW-1型温拌改性剂对于高黏弹沥青胶结料的降黏效果和高温性能改善效果较好,推荐作为高黏弹沥青胶结料的温拌改性添加剂。
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