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ERS铺装技术

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描述

  ERS Pavement Technology

  所谓ERS技术是树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术的缩写。其中“E”(Epoxy Bonding Chips Layer)是环氧粘结碎石抗滑层的缩写,“R”(Resin Asphalt)是冷拌树脂沥青混凝土的缩写,“S”是SMA上面层的缩写。ERS钢桥面铺装典型结构是EBCL+RA+SMA。其中EBCL作为防水抗滑粘结层,RA作为铺装整体化层、SMA作为表面功能层,各层分工明确。ERS铺装典型结构见图1-1所示。

图1-1ERS树脂沥青组合体系铺装典型结构图

  ERS铺装技术的基本原理

  1、利用改性树脂沥青耐高温、高强度和可追随变形的众多优点,在光滑的钢板上形成一层防水、防腐、抗滑的EBCL界面,并利用EBCL凹凸不平的碎石表面与在其上铺装的树脂沥青混凝土RA层实现咬合,约束铺装层不产生水平滑动位移和开裂。

  2、RA整体化层强度高、模量大、空隙率小、耐高温、耐疲劳,可保护EBCL层免受SMA施工机械和高温的损伤,可有效的抵抗、分散集中的车轮荷载,与EBCL界面共同构成可靠的铺装防水体系。

  3、高粘度复合改性沥青SMA混合料作为表面行车功能层,为桥面铺装提供优良的行车安全舒适性和外观,并且降低整个铺装的造价。

 

  ERS钢桥面铺装技术的主要特点

  1、EBCL界面层在常温条件下施工和固化,施工和固化十分方便,一般2-3天即可达到设计强度。EBCL对钢板粘结力强(一般>10MPa),可有效解决桥面铺装界面的高温抗剪问题和防水防腐问题。在铺装结构中,EBCL界面可保持自己的设计形态,不混同于其它铺装层。

  2、RA混合料也在常温条件下施工和固化,施工工艺和设备十分简便。RA混合料耐高温、无车辙、不透水、而且不溶于酸碱盐及汽柴油等腐蚀性溶剂。以RA做铺装下层可有效解决钢桥面铺装的高温蠕变和推移开裂问题。

  3、ERS属国内自主创新技术,关键材料供应可靠,综合造价低廉。

 

  4、以SMA作为表面功能层时,该桥面已具有了长寿路面的设计理念。即一定使用年限后,铣刨去除已损坏的SMA上面层,在很短时间内对SMA层进行重铺,即,可使桥面铺装恢复如新。维修养护比较方便,维修费用较低。

 

  ERS技术的主要性能指标

  ERS体系由三个主要部分组成。防水抗滑粘结界面层EBCL、整体化承力层RA、和表面行车功能层SMA。ERS的各层主要技术及材料性能指标如下:

 

表1-1 EBCL粘结料性能要求

检测内容

温度条件

技术要求

试验方法

附着力(MPa)

25℃

≥10

ASTM D 4541

附着力(MPa)

70℃

≥2

ASTM D 4541

拉剪强度(MPa)

25℃

≥3

GB-T7124-2008

胶膜拉伸强度(MPa)

25℃

≥10

GB-T528-2009

断裂伸长率(%)

25℃

≥20

GB-T528-2009

表干时间(h)

25℃

24≥t≥1

指干法试验a

固化时间(h)

25℃

≤72

ASTM D 638

环氧值/胶结料重量

 

0.26

 

外观

黑色粘稠液体

 

 

表1-2 Ra拌合用胶结料性能要求


检测内容

温度条件

技术要求

试验方法

指干时间(h)

25℃

≥8.0

ASTM D 638

固化时间(h)

25℃

≤72

达到40KN(60℃)

断裂伸长率(%)

25℃

≥50

直接拉伸试验

胶膜拉伸强度(MPa)

25℃

≥1

直接拉伸试验

胶料粘度(Pa.s)

25℃

1-3

布氏粘度仪

环氧值/胶结料重量

 

0.21

 

外观

黑色粘稠液体

 

 

表1-3  Ra混合料级配及油石比要求

通过率
范围

筛孔尺寸(mm)

油石比

 

种类

9.5

8

5.6

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

%

上限

RA05

100

/

/

100

72

55

43

30

22

16

 8-11

下限

 

100

/

/

90

55

35

25

16

12

8

 

上限

RA08

100

/

/

85

67

53

40

28

20

12

 8-11

下限

 

100

/

/

55

44

32

23

15

9

6

 

上限

RA10

100

93

83

73

58

44

32

23

16

11

 7-10

下限

 

100

79

65

45

30

20

13

9

6

4

 

 

表1-4  Ra树脂沥青混凝土性能要求

检测内容

单位

技术要求

试验方法

马歇尔稳定度

KN

≥40

75次击实

流  值

0.1mm

15~40

T 0702-2000

击实孔隙率

%

0~2

T 0702-2000

车辙动稳定度

次/mm

≥10000

T0719

残留马歇尔稳定度

%

≥90

T0790

冻融劈裂试验残留强度比

%

≥90

T0729

 -10℃低温弯曲极限应变

10-6μ?

≥2800

T0728

表1-5  高粘度改性沥青指标和性能要求

技术指标

技术要求

试验方法

针入度(25℃,100Kg,5s)0.1mm

30~60

T0604-2000

软化点(环球法)℃

≥85

T0606-2000

延度(15℃,5cm/min)cm

≥30

T0605-1993

弹性恢复(25℃)%

≥90

T0662-2000

粘度60℃  Pa.s

≥10000

T0625-2000

闪点 ℃

≥230

T0611-1993

RTFOT163℃,5h

质量损失 %

≤1.0

T0610-1993

 

针入度比 %

≥65

T0604-2000

 

弹性恢复 %

≥85

T0662-2000

 

延度(15℃,5cm/min ~cm)

≥10

T0605-1993

 

表1-6  SMA混合料级配


通过率
范围

筛孔尺寸(mm)

种类

13.2

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

上限

SMA13

100

75

34

26

24

20

16

15

12

下限

90

50

20

15

14

12

10

9

8

上限

RA08

100

100

60

32

26

22

18

16

13

下限

100

90

28

20

14

12

10

9

8

 

表1-7SMA混合料技术性能要求


技术指标

单位

技术要求

试验方法

马歇尔尺寸

mm

101.6mm*63.5mm

T0702

马歇尔试件击实次数

 

双面击实75次

T0702

空隙率

%

3.5-5

T0708

粗集料骨架间隙率VCAmix

 

≤VCADRC

T0708

矿料间隙率VMA

%

≥17.0

 

稳定度

KN

≥7.0

T0709

流值

0.1mm

20~50

T0709

饱和度

%

75~85

 

谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失

%

≤0.1

T0732

肯塔堡飞散试验的混合料损失(20℃)

%

≤15

T0733

车辙试验动稳定度(60℃)

次/mm

≥6500

T0719

水稳定性

马歇尔残留稳定度

%

≥85

T0709

冻融劈裂残留强度

%

≥80

T0729

-10℃低温弯曲极限应变

μ?

≥2500

T0715

 

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