沥青混凝土桥面铺装防水性能研究

论文摘要

设置合理的桥面防水系统以及采用性能良好的防水材料能有效减少或防止沥青混凝土桥面铺装出现早期破坏,是保证和提高桥梁耐久性最有效的措施之一,也是目前桥梁设计与施工应对的关键技术。本文对沥青混凝土桥面铺装早期病害进行系统分析,主要涉及桥面防水层、桥面铺装的约束条件、铺装层厚度、超载与偏载、施工工艺和质量、排水设计和水泥混凝土表面状况等因素。其中在汽车荷载的重复作用下,水的渗入是影响桥面铺装破坏的主要因素。因此,在桥面铺装的设计过程中,应完善桥面防排水系统的设计,同时应严格控制车辆的超载状态。研究了防水层的使用条件和性能要求,提出防水材料的分类方法和主要性能指标,为合理选择防水材料提供依据。根据防水材料的性能指标,结合桥面状况、当地气候条件、材料特性等因素,本文选择三种防水涂膜材料进行室内试验研究。利用SL-4型渗透仪,以达西定理为依据,采用变水头试验方法,系统研究了桥面铺装组合的渗透性能,评价不同防水涂膜在常规、盐蚀、冻融条件下的渗透性,为沥青混凝土桥面铺装防水设计提供科学依据。采用MTS810测试系统,进行了沥青混凝土桥面铺装层间剪切和拉拨试验,研究铺装结构层间稳定性,确定不同防水涂膜的单位面积的最佳用量范围以及抗剪强度随剪切速率和试验温度的变化规律,得到层间抗剪强度和粘结强度之间的关系。对不同防水涂膜进行经济效益和社会效益分析,并结合室内外试验研究成果,为实体工程推荐综合性能良好的防水涂膜,同时提出桥面柔性防水层的施工工艺和质量检测验收方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内桥面防水研究状况
• 1.3 主要研究内容和方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 沥青混凝土桥面铺装早期病害分析
• 2.1 桥面铺装早期破坏形式
• 2.2 桥面铺装病害分析
• 2.2.1 桥面防水层的影响
• 2.2.2 桥面铺装约束条件的影响
• 2.2.3 铺装层厚度的影响
• 2.2.4 支座负弯距的影响
• 2.2.5 超载、偏载的影响
• 2.2.6 施工工艺的影响
• 2.2.7 施工质量的影响
• 2.2.8 桥面排水设计的影响
• 2.2.9 水泥混凝土桥面平整度的影响
• 2.3 河北省高速公路桥面铺装早期破坏的典型病害分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 桥面防水层材料的选择
• 3.1 防水层的作用及主要性能要求
• 3.1.1 防水层的主要作用
• 3.1.2 防水层的主要性能要求
• 3.2 沥青混凝土桥面铺装结构组成设计
• 3.2.1 防水层结构组成
• 3.2.2 桥面防水设计原则
• 3.3 防水材料的分类
• 3.3.1 国外桥面防水材料的分类
• 3.3.2 我国桥面防水材料的分类
• 3.3.3 卷材和涂膜的性能比较
• 3.4 桥面防水材料的主要性能
• 3.5 桥面防水材料的选择
• 3.5.1 防水材料的选择要点
• 3.5.2 试验采用防水材料的选择
• 3.6 桥面防水材料性能评价项目
• 3.6.1 路用性能评价
• 3.6.2 抗施工损伤性能评价
• 3.7 本章结论
• 第四章 桥面防水材料抗渗性能试验研究
• 4.1 原材料性质
• 4.1.1 水泥混凝土
• 4.1.2 沥青混合料
• 4.2 防水材料的渗透试验
• 4.2.1 试验目的
• 4.2.2 试验仪器与方法
• 4.2.3 试验数据计算方法
• 4.2.4 试验方案
• 4.2.5 试验结果分析
• 4.3 本章结论
• 第五章 桥面铺装结构层间剪切与拉拔试验研究
• 5.1 层间剪切试验
• 5.1.1 试验目的
• 5.1.2 试验设备与方法
• 5.1.3 试验方案
• 5.1.4 试验结果处理
• 5.1.5 试验结果分析
• 5.2 层间拉拔试验
• 5.2.1 试验目的
• 5.2.2 试验仪器与方法
• 5.2.3 试验结果分析
• 5.3 沥青混凝土表、中面层间防水粘结层最佳用量确定
• 5.4 本章小结
• 第六章 桥面铺装防水材料效益分析
• 6.1 经济效益分析
• 6.1.1 试验路概述
• 6.1.2 经济效益计算
• 6.2 社会效益分析
• 第七章 桥面柔性防水层施工技术研究
• 7.1 桥面防水层材料的选用
• 7.2 施工工艺
• 7.2.1 基本要求
• 7.2.2 桥面准备工作
• 7.2.3 施工过程
• 7.2.4 养护
• 7.3 质量检测及验收
• 7.3.1 现场质量检测
• 7.3.2 质量验收
• 7.4 现场取样的室内试验
• 7.5 本章小结
• 结论
• 主要结论
• 尚待解决的问题
• 参考文献
• 致谢