什么是环氧沥青?

epoxy asphalt for steel decks
铺设水平路面

双组份的环氧沥青结合料,经过固化后,成为一种含有沥青补充剂的双相环氧聚合 物。其连续相是一种经过酸固化处理的环氧树脂,而非连续相是一种沥青材料混合物。它是一种热固性聚合物(即不会熔化)。这种结合料与高品质的标准沥 青铺装集料组合后,就形成了一种称作环氧沥青混凝土的强韧聚合物混凝土。在铺设环氧沥青混凝土之前,应热喷一层环氧沥青粘结层。

 

 

优点

epoxy asphalt for steel decks

抗疲劳性能

环氧沥青出色的抗疲劳性能,使之能够在正交异性钢桥面板上完好无损,即使是经过数百万次车轮荷载挠曲变形也不开裂。与相对柔性的铺装不同,环氧沥青的复合作用能够减少钢材的变形和应力,从而延长钢桥面板和桥架的疲劳寿命。

防腐蚀性能

由于环氧沥青混凝土的孔隙率低于3%因而除钢桥面板的主要防腐蚀保护涂层外,它能为钢桥面板提供一层额外的防腐蚀保护。其仅有的少量孔隙也相互不连通,从而造就出一种能够强力抵御水和氯离子渗入的不透水铺面。

抗车辙和推移性能

由于环氧沥青结合料是一种热固性聚合物(与传统沥青和橡胶改性沥青一类的热塑性聚合物相异),因而即使是在温暖或炎热的气候中,在重载车轮作用下,也能提供卓越的抗车辙和推移性能。

抗滑性能

环氧沥青铺面含有高品质的抗磨光骨料,能够自始至终提供优越的抗滑性能。环氧沥青结合料不会像热塑性沥青铺路材料那样在铺面变热时出现“冒油”。当骨料表面接触交通的结合料磨失后,车轮只会与骨料相接触。

抗氧化性

相比于聚合物改性沥青,环氧沥青粘合剂表现出极好的抗氧化性和弹性损失。使用环氧沥青材料的公路能长期保持其高性能,而不会随着时间增长而老化变得更硬更脆。这些特质已经得到了经济合作与发展组织(OECD)不同研究的验证,这些由国际交通运输论坛(International Transport Forum)引导的研究旨在寻找一种为繁忙道路提供长寿命的路面材料。此外,新西兰正在使用环氧沥青用于开级配排水路面的粘合剂(约20%空隙率)。在开级配设计中,沥青粘合剂会更多的暴露于空气和水份中, 而环氧沥青可以降低氧化延长使用寿命。

抗脱层性

环氧沥青桥面的铺装包括一个高强度,耐高温(不熔化)的粘合层。与普通的或聚合物改性沥青不同,环氧沥青粘合层即使在158°F(70°C)的高温下也能提供与下层混凝土或钢板的高强度粘结。在某些工程中,脱层现象是主要病害原因,而环氧沥青粘结层可以成功地用于粘接钢甲板和上层的聚合物改性SMA铺装层。

最少的交通延误

环氧沥青粘结层被喷洒在无机锌铺面上。粘结层大约0.03英寸 (0.68毫米) 厚

最少的交通延误

当地铺路人员

当地铺路人员可使用传统沥青铺装设备来摊铺环氧沥青。在施工期间,化学系统公司(ChemCo Systems)的工程师们将提供培训和技术支持。ChemCo还提供用于两种环氧沥青组份混合的特殊设备。这种专用设备将由本地工人来操作,无需劳力输入。

应用

环氧沥青广泛应用于各类正交异性钢桥面板,包括最早1967年铺设的圣马刁-海沃德(San Mateo- Hayward)大桥, 2001年通车的南京长江第二大桥,以及最近2007年通车的苏通大桥。在投入使用逾49年后,圣马刁-海沃德大桥的铺面至今依然状况极佳,这期间只进行了少量的维修。采用本材料铺装的正交异性桥面板还包括位于加拿大、澳大利亚、巴西、中国各地、南韩、泰国和越南的桥梁。还有两座北美洲桥梁原本就铺设了环氧沥青,在经过超过20年的成功使用后又采用同种材料重新铺装。环氧沥青已成功应用于冬季温度低于–20°C,以及夏季桥面温度高达77°C的极端气候中。

铺装系统

扬子江大桥二期, 桥面的侧面图

在将原有混凝土桥面板更换成正交异性钢板的挑中,环氧沥青能够助您一臂之力,并且只需最小限度的交通中断。预先加工的环氧沥青碎石封层提供了一层牢固耐用的抗滑表面,能够使每一块钢板不受磨损和腐蚀,这项工艺计划在加拿大哈里发克斯市麦唐纳大桥採用。在施工两年間保持日间交通开放,不会中断,直到所有钢板都安装到位并焊接在一起。在所有面板都安装到位之后铺设的环氧沥青混凝土提供了一层长期的耐磨损面。

金门大桥和温哥华狮门大桥都使用了这套系统。在为车流如织的金门大桥更换混凝土面板,并重新铺装的工程中,没有一条车道在白天关闭。车道于20:00时开始关闭,摊铺于22:00时开始,所有车道于次日5:00时重新开放。整个夜间,每个方向都至少有一条车道保持畅通,供车辆通行。

环氧沥青铺面的历史

 

桥梁名称地点日期桥面板类型厚度面积 平方米约重 吨
圣马刁-海沃德加州 圣马刁 196714 O-T型钢50399505100
圣地亚哥-科罗纳多加州 圣地亚哥 19699.5 O-T型钢40107901230
旧金山-奥克兰加州 旧金山 1969水泥混凝土1314400422
麦凯新苏格兰省 哈利法克斯 19709.5 O-T型钢50119001350
昆士威A座加州 长滩197013 O-T型钢5089001090
麦唐纳新苏格兰省 哈利法克斯 1971水泥填充 钢筋网络主跨 3811100330
罗斯岛俄勒冈州 波特兰 1972水泥混凝土1313560730
长青点华盛顿州 西雅图 1972水泥混凝土1325,084 775
塞尔吾德俄勒冈州 波特兰 1973水泥混凝土224370200
弗里蒙特俄勒冈州 波特兰 197316 O-T型钢6314,400 2200
科斯德西尔瓦(里约-尼泰罗伊)巴西 里约热内卢 19739.5 O-T型钢60204402970
1-94组桥明尼苏达州 明尼阿波利斯 1973水泥混凝土199200425
默塞尔魁北克省 蒙特利尔 19749.5 O-T型钢381950182
狮门不列颠哥伦比亚省 温哥华 197512 O-T型钢387150660
旧金山-奥克兰加州旧金山 (双层桥面) 1976 1977 水泥混凝土19 19 137800 119850 5900 5240
路翎 路易斯安那州 新奥尔良 198311 O-T型钢50203502460
富兰克林宾西凡尼亚州198616 O-T型钢32587004550
金门加州 旧金山 198616 O-T型钢碎石层 9.5 41 53500364 5450
麦凯新苏格兰省 哈利法克斯 19909.5 O-T型钢50119001350
圣地亚哥-科罗纳多加州 圣地亚哥 19939.5 O-T型钢50107801500
香兰魁北克省 蒙特利尔 19939.5 O-T型钢9.518580130
跨海车道加州 奥克兰 199616 O-T型钢7664206420 1160
狮门大桥不列颠哥伦比亚省 温哥华 2000 2002 14 O-T型钢碎石层 9.5 50 90101250
长江第二大桥中国,南京200014 O-T型钢50373005900
桃夭门大桥中国,舟山200314 O-T型钢50毫米265,4403,318
润阳斜拉桥中国,镇江200414 O-T型钢55毫米244,7703,497
润阳悬索桥中国,镇江200414 O-T型钢55毫米481,4446,760
大沽桥中国,天津2004O-T型钢50毫米66,640833
扬子江第三大桥中国,南京200514 O-T型钢50毫米434,4937000
平胜大桥中国,佛山2006O-T型钢 15745 2167
湛江湾大桥中国,湛江2006O-T型钢 29091 4000
奉化大桥中国,天津2006O-T型钢1,220168
南环大桥中国,北京2006O-T型钢13,13210,7421,479
苏通大桥中国,南通2007O-T型钢70,97810,943
杭州湾大桥中国,宁波2007O-T型钢68,5009,429
阳逻大桥中国,武汉2007O-T型钢48,4696,671
后海中国,深圳2007O-T型钢4,172574
富民桥,赤峰桥,李公楼桥,四海桥中国,天津2007O-T型钢12,8611,770
黄浦中国,广州2008O-T型钢51,7318,700
西堠门,金塘中国,舟山2008O-T型钢74,40310,110
黄河第三大桥中国,金坛2008O-T型钢31,0274,271
鱼嘴中国,重庆2009O-T型钢18,6553,100
坝陵河中国,贵州2009O-T型钢24,3304,043
白沙洲中国,武汉2009O-T型钢35,2008,786
响螺湾中国,天津2009O-T型钢2,937 486
顺福越南DaNang2009O-T型钢7,8381,079
Banpald泰国,曼谷2009O-T型钢3,802523
Pong Pech 泰国,曼谷2009O-T 型钢3,802523
Rama IV 泰国,曼谷2009水泥混凝土5,069698
鄂东大桥中国,湖北2010 O-T 型钢23,996 3,311
荆岳大桥中国,湖北2010 O-T 型钢37,491 6,243
青岛湾大桥中国,青岛2010 O-T 型钢48,046 8,000
崇启大桥中国,江苏2011 O-T 型钢24,6474,100
南京南站大桥中国,南京2012O-T 型钢25,600 4,257
弗里蒙特大桥俄勒冈州 波特兰 20125/8" O-T 型钢16,3782,253
九江二桥中国,江西2013 O-T 型钢33,3025,543
黄奕大桥中国,四川2013 O-T 型钢9,2991,543
桃花浴大桥中国,郑州2013 O-T 型钢22,074 3,671
旧金山-奥克兰加州 旧金山 2013 O-T 型钢33,348 3,900
蓟汕海河特大桥中国,天津201616mm O-T 型钢 13,000760