[发明专利]一种聚合物混凝土钢桥面铺装防水粘结层的强度确定方法

说明书

本发明提供一种聚合物混凝土钢桥面铺装防水粘结层的强度确定方法，采用层间75°斜剪与拉拔试验模拟实际通车状态下竖向压应力对层间的影响；采用变换速率的方法模拟实际通车状态下变速刹车对层间的影响；采用与桥梁尺寸相对应的矩形复合试件进行层间强度检测，可更好的模拟实际状况，得到更为精确的防水粘结层强度值。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种聚合物混凝土钢桥面铺装防水粘结层的强度确定方法。

背景技术

钢桥面铺装材料的主要研究对象为传统的沥青基混凝土材料，包括：普通沥青混凝土、改性沥青混凝土、环氧沥青混凝土、浇筑式沥青混凝土和沥青玛蹄脂碎石等，这些材料都是为了解决某一类或多类桥梁铺装层病害而产生，对桥面铺装材料使用寿命的提高具有一定帮助。聚合物混凝土是由高分子聚合物和具有一定级配的矿料拌合而成的混合物，其出现时间较晚，但近些年发展速度较快。

北京建筑大学石泽雄在国内外研究的基础上，结合目前对桥面铺装材料的技术要求，开发出一种高性能的聚合物混凝土桥面铺装材料，通过室内研究及试验段铺设对聚合物混凝土的性能进行了评价。结果表明，这种新型的桥面铺装材料的各方面性能都远优于传统的沥青混凝土，其高温性能、疲劳性能分别为环氧沥青铺装层的6倍与10倍，低温抗裂性为浇筑式铺装层的6倍，水稳性相较于浇筑式铺装层提升10％以上。

北京建筑大学郭虹良对聚合物混凝土的耐久性进行了评价，发现聚合物混凝土的抗温度老化、抗紫外老化与抗冻融性能均优于SBS改性沥青混合料。新开发的聚合物混凝土为冷拌冷铺材料，在摊铺过程中可以明显降低CO、NOx等有害气体排放量，符合目前绿色发展的要求。

公开号为CN112362577A的发明专利申请公开了一种钢桥面铺装防水粘结层拉拔强度室内测试方法。该发明通过在室内对钢块的打磨除锈，涂刷富锌漆、防水粘结层，并使用旋转压实仪高温条件下成型带钢块的复合试件，能够较好地模拟钢桥面铺装的现场施工过程。但该发明仅通过拉拔实验的测试得出的强度并不符合钢桥面铺装实际情况。

综上，现有技术中的防水粘结层材料存在综合性能不够优异且没有更加符合实际情况的防水粘接层的强度确定方法的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明基于防水粘结层材料与聚合物混凝土铺装材料同性相容的思路，将新型的GW-SL911M高分子聚合物作为聚合物混凝土铺装结构的防水粘结层材料，并通过研究总结出一套新型的更加符合实际情况的防水粘结层的强度确定方法。经过工程实践证明，其使用效果良好。

GW-SL911M是由多种改性异氰酸酯和延迟型氨基扩链剂配合而成的高性能弹性防水涂层材料。材料在潮湿条件下发生聚合反应，形成高强度、高弹性的涂层，并对绝大部分基材(混凝土、钢材、铝、碳纤维复合材料等)拥有良好的黏结性和优异的防水性、防腐性和耐冲磨性。该产品绿色环保，符合国家相关涂料的环保要求。GW-SL911M材料操作简单方便，省去了双组份材料搅拌混合的工序。本发明以性能最优的GW-SL911M材料为例，但本方法适用于所有钢桥面铺装防水粘结层的强度确定。

本发明的技术方案如下：一种聚合物混凝土钢桥面铺装防水粘结层的强度确定方法，包括以下步骤：

S1、钢板打磨除锈，涂刷富锌漆，彻底固化后，涂抹规定用量的防水粘结层材料，养生；

S2、把S1所得钢板放置于轮碾仪试模内，然后常温拌和指定级配聚氨酯混合料，待防水粘结层材料表干后，将形成强度的聚氨酯混合料倒入轮碾仪试模内，使S1所得钢板处于保护层聚氨酯混合料下部，且使防水粘结层一侧紧靠保护层聚氨酯混合料，最后使用轮碾仪成型带钢板的复合试件，养生形成强度后用切割机进行切割处理；

S3、对S2所得聚合物混凝土试件进行常应力斜剪试验；试验过程中当剪应力衰减比达到90％时试件已经破坏，记录剪切强度，若无上述情况发生，则当剪切位移达到20％时停止试验；