改性沥青桥梁伸缩缝的介绍【原创首发】

ldk3422

摘要：桥梁伸缩缝问题现在仍处于探索研究中，它对公路车道的平整度影响较大。为了改善路面与桥面相接处的平整度，一方面应当加大桥梁的联孔长度以减少伸缩缝的数量，另一方面要不断改进伸缩缝的型式、材料以及设计和施工质量。目前，改性沥青伸缩缝问题的研究、探讨及改进已引起国内外桥梁专家学者的关注，本文拟就改性伸缩缝问题作如下简述。
关键词：桥梁 伸缩 改性沥青
1桥梁伸缩缝定义
桥梁在气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，车辆荷载也将引起梁端的转动和纵向位移。为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形需要在桥面伸缩缝处一般设置一定的伸缩装置，这种装置称为桥梁伸缩缝装置。
伸缩缝又称温度缝。其做法为：沿建筑物长度方向每隔一定距离预留缝隙，将建筑物从屋顶、墙体、楼层等地面以上构件全部断开，基础因受温度变化影响较小，不必断开。伸缩缝的宽度一般为20-30mm，缝内应填保温材料，间距在结构规范中有明确规定。伸缩缝连续地设置在建、构筑物应力比较集中的部位，将建、构筑物分割成两个或若干个独立单元，彼此能自由伸缩的竖向或水平缝。建筑物伸缩缝在地面以下的结构可不断开。伸缩缝的宽度应满足结构可能的最大伸缩变形的要求，以及其他的要求。
2.1伸缩缝的构造及工作原理
  改性沥青填充式桥梁伸缩缝由结合料、集料、T型搭接钢板和填塞料四个部分构成，其构造见图1
   该缝的工作原理为:在桥面低温条件下，由于该沥青混合料处于弹性工作状态，利用材料的良好弹性来适应梁端的位移;在桥面高温条件下，材料处于粘弹状态，利用材料的粘弹性来实现梁端的位移。
2.2改性剂种类的选择
  2.2.1.改性机理
目前国际和国内沥青改性的方法颇多，常用的有掺加改性剂、调和沥青、应用氧化改善沥青使用性能等工艺。添加不同种类的改性剂对沥青进行直接改性的方法改性效果显著、工艺方便。其目的是改善原有沥青的高温性能和低温抗裂性能等各方面的使用性能。同时，也
可添加一定剂量的抗剥离剂和抗老化剂以改善沥青的粘附性和耐老化性。其主要机理是对沥青掺加橡胶、树脂、高分子聚合物及磨细的橡胶粉等改性剂，并使改性剂物理地分散、均混吸附、交联在沥青介质当中，同时应保证沥青介质与改性剂之间具有良好的相容性，不发生分层、凝聚或互相分离，以改善或提高沥青的使用性能。
2.2.2改性剂的选择
目前改性剂大致可分为三类:第一类是兼有橡胶和树聚两类性质的热塑性橡胶类改性剂，亦是目前世界上最为普遍使用的改性剂;第二类是橡胶类改性剂;第三类是热塑性树脂类改性剂。
2.3改性沥青伸缩缝低温破坏的原因
  在寒冷地区，由于温差较大，该类桥梁伸缩缝出现低温裂缝的成因有1)由于气温骤降造成面层沥青混合料收缩，在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混合料的极限抗拉强度造成开裂。在一般温度条件下，由于沥青混合料具有良好的应力松驰能力，且该种改性沥青较一般路用改性沥青具有更优的低温抗裂性能，因而审伸缩缝本体的温差变形不足以使伸缩缝产生过高的温度应力。即使在气温骤降时，虽然沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，但由于缝体宽度小，伸缩缝沥青材料自身产生的温度应力一般较小，亦不会使伸缩缝开裂，这点与路面沥青不同;(2)温度开裂的另一种形式是疲劳裂缝，伸缩缝经多年使用后，温度反复升降导致温度应力疲劳，使材料的极限抗拉应变减小，加之沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能下降，对于多年使用的旧桥伸缩缝这可能是一条重要的原因;(3)在低温温差作用下，梁体缩短，在假设改性沥青与梁体不脱离的条件下，梁体的缩短变形对一伸缩缝材料则表现为受拉变形，当温差产生的这一变形达到材料•的极限拉应变时，即会产生低温裂缝，这是低温裂缝产生的主要原因;(4)界面裂缝是温度裂缝的又一表现形式，当降温温差较大，而沥青结合料与梁端硅结合不良，其粘结强度低于改性沥青混合料的强度时，即会在界面处开裂，从而产生界面裂缝。
由于改性沥青伸缩缝材料的低温开裂性能主要表现为沥青混合料之间的沥青膜的拉伸破坏，进而导致混合料的破裂。因此，改性沥青伸缩缝的低温抗裂性能主要取决于沥青结合料的低温拉伸变形性能，沥青结合料的性能起到非常重要的作用。根据有关路用改性沥青硷的研究报告，沥青结合料对低温抗裂的贡献率达到90%，在低温条件下混合料非常坚硬，此时混合料中集料对低温变形的开裂己无大的作用，其贡献率充其量只有10% 。
3社会效益
  桥梁伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，它对桥梁的正常使用起着非常重要的作用。伸缩缝装置的破损，使车辆行驶其上时颠簸不止，影响行车的舒适性;在城市里，由于伸缩缝破损会引起较大的噪声，从而导致环境污染:由一于申缩缝的破损,雨水会侵蚀主梁，使支座锈蚀、卡滞、老化，影响梁体的正常伸缩。因此，伸缩缝虽小，它却直接影响桥梁的使用功能。据国内部分省市调查资料表明，除毛勒缝外，现在使用的桥梁伸缩缝的完好使用年限很短，少的2-3年即出现破损，多的只有5年左右，3年以后80%的伸缩缝均出现破损。现用的伸缩缝除改性沥青填充式伸缩缝外，均为定型安装产品，需锚固装置以使伸编缝与梁体可靠连接，因此，其改造维修是一项费时、费力的工作，由于伸缩缝的维修，而中断交通或响交通带来的负面社会影响和间接的经济损失很大。毛勒缝虽然使用效果较好，但造价高，一般在较大跨径桥梁上采用。因此，开发研制行车舒适、使用效果好、使用年限长 ,施工方便、造价低的适于中、小跨径桥梁的伸缩缝己迫在眉睫。
参考文献
[1] 沈金安主编.改性沥青与SMA路面，北京:人民交通出版社.1997.
[2]范立础.桥梁工程(上)[M].第二版.北京.人民交通出版社.2005年12月 [3] 沈金安.高等级公路沥青路面的低温开裂问题.石油沥青.1992..
[4]杨文渊,徐犇.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社,1989.
[5] 张肖宁等.沥青混合料低温抗裂性能评价方法的研究.中国公路学报.1993 (1)

醉乡常客

看样子不是原创的。

http://www.baidu.com/baidu?word=%CC%BD%CC%D6%BC%B0%B8%C4%BD%F8%D2%D1%D2%FD%C6%F0%B9%FA%C4%DA%CD%E2%C7%C5%C1%BA%D7%A8%BC%D2%D1%A7%D5%DF%B5%C4%B9%D8%D7%A2&tn=myie2dg

请楼主解释。

欧阳静茹

太低估书园的防伪能力了吧？

ldk3422

绝对是原创，是我这段时间看论文和期刊时总结出来的

ldk3422

版主提供的的网页我看了，介绍的东西和我写的着重点不同，请版主在看看

woi55

引用第4楼ldk3422于2008-09-12 10:07发表的 :
版主提供的的网页我看了，介绍的东西和我写的着重点不同，请版主在看看

不是重点的部分就可以原话照搬别人的文字了么？

ldk3422

不是重点的部分，是着手点不同，也就是文章的宗旨不同，我敢肯定不是摘取那个上面的，有一部分是我明年三月分在四川建筑上发表的文章，没有全部弄过来，等发表了我在传到园地上