轻质集料在桥面铺装中的室内试验研究“
王丹净
（无锡商重职业技术学院艺术设计学院，江苏无锡214153）
例的轻质集料不网类别的轻质环氧新青提合料进行了设计和试验.结果表明，当增加混合料中轻质集料的比例时，所需的沥青含量也提高.因此，有效环氧的体积增加，从面会对这些混合料的强度和稳定性造成显著影响，增加所采用的轻质集料的比例使混合料的抗开裂和抗车缴性能均得到提高.无论采用何种类型的轻质集料（固形或 碎石形），提高轻质集料的比例并不会对环氧洒青混合料的水稳定性造成太大影响.
[关键调】桥梁工程：轻质集料：环氯沥青：桥面铺装
[中图分类号]U443[文献标识码]A[文章编号]1002-8498（2015）17-0022-04
Wang Danjing
(Art Design Departmend Wuxi Inutiute of Commeree Wusi Jiongrs 214153 China)
Abstract :In this paper the effects of the ratio of the light aggregate and the content of the content on thestrength nut and water sensitivity of the cpoxy asphalt mixture are studied. The design and test of thedifferent category of lightweight epoxy asphalt mixture with diferent shapes and proportion of diferentshapes and proportions are designed and tested. The results show that the asphalt content of the mixture is also increased when the proportion of light in the mixture is increased. Therefore the volume of effectiveepoxy increases thus the strength and stability of the mixture caused significant efect increasing thed e oud uu ue pue oo e jo amx o os ou ae Regardless of the type of lightweight aggregate ( round or broken stone) increase the proportion oflightweight aggregate and do not affeet the water stability of epoxy asphalt mixture.
Key words ;bridges;lightweight aggregate;epoxy asphalt;bridge deck pavement
研究将LWA应用于洒青混合料中，且随后的研究长期的研究表明，环氧沥青混合料是铺筑于钢表明将其用于公路路面中具有优良的性能.尽管桥面的优良材料，在世界范围内被广泛使用.我国国内外对轻质集料进行了广泛研究，然而关于轻质 常采用玄武岩集料制备环氧沥青混合料，以提高其集料用于环氧沥青混合料作为桥面铺装的材料鲜抗压强度和抗磨耗性能.一些钢桥结构，如活动有报道.本文给出了采用轻质集料所开发的轻型架、吊桥和大跨度桥梁所需的铺装材料不仅需要相环氧沥青混合料（LEBM）应用于国内某开启式桥梁关的性能，而且尽可能具有较小质量.为解决采用（见图1）的试验结果.通过采用LWA取代环氧混 玄武岩所增加的桥面自重，本研究采用轻质集料制合料中的玄武岩集料开发出性能优良的LEBM.比节约成本，而且变废为宝，同时减少了自然石料的了采用不同形状和比例LWA的9种不同类别LEBM.采用间接拉伸强度试验、车缴试验和冻融劳裂试验对LEBM进行试验，同时使用ABAQUS建 立铺装后开启式桥梁3D有限元模型研究混合料承受的应力状况，说明采用LEBM铺装材料对减少桥面应力的效果.
0引言
备环氧沥青混合料.轻质集料（LWA）为采用废弃选出合适的轻质集料，根据形状将LWA分为碎石物制备的合成材料，用其取代玄武岩集料不仅可以形（GLWA）和圆形（RLWA）.采用马歌尔试验设计开采，具有显著的经济效益和环境效益.
LWA广泛应用于水泥混凝土中.WycoB首先
表2各种集料特性
Table 2 Properties of the GLWA RLWA and
basalt aggregate密度/（kgm²）820 指标 GLWA RLWA 玄武岩 技术要求 11Y006~009 测试方法抗压强度/MPa 7.6 890 7.3 2 920 13.8 ≥6.5 ASTM D7012吸水率/% 洛杉矶磨耗/% 21.2 3.8 18.6 3.6 12.7 1.0 <22 ≤8 ASTM C127 ASTM C535针片状含量/% 2.4 0.3 3.2 190 ≤0.3 ASTM D4469 ASTM D6380-1Pas临度 (120°℃ min)/s 110 ASTM D4402
应该指出这些混合料的设计孔隙率比常规的偏低，以确保铺装材料的致密性，从而防止底层钢桥架生锈.从表4可以看出，随着轻质集料比例的 增加，LEBM混合料所需的最佳沥青含量（OAC）也有提高.具有较高的OAC是由于LWA的比例越
图2所研究的不同集料形状
Fig.2The shapes of diferent coarse aggregate evaluated
Table 3Grading limits and gradation of LEBMs
粒径/mm 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075通过率/% 范围 100 95-100 65 ~85 50 ~70 39~55 28 -40 21 -32 14 -23 7-14选定级配 100 97.5 75 60 47 34 26.5 18.5 10.5
万方数据
表49组LEBM的马欧尔试验结果
Table4 The Marshall test results of the nine LEBMs
LEBM OAC/ 密度/ 稳定 孔腺 流值/奶青吸% %/率w0%//（..）C/RLEBM-0 GLEBM-15 6.6 6.7 2.569 2.337 60.8 58.7 2.5 2.7 47.7 33.3 0.28 0.60GLEBM-40 GLEBM-25 8.1 8.9 2.236 2.042 62.4 60.5 2.5 1.7 37.3 35.6 0.76 0.95GLEBM-70 11.9 1. 639 55.8 1.7 24.1 1.07RLEBM-15 RLEBM-25 6.7 7.7 2.316 2.472 60.8 109 2.7 1.9 42.2 39.1 0.46 0.75RLEBM-40 RLE8M-70 9.4 8.3 2.150 1.807 60.1 60.5 2.5 2.4 40.1 32.4 1.03 0.94技术婴求 >40 ≤3.020-50
图4车缴试验结果Fig.4Wheel tracking test results
根据ASTMD4867采用冻融劈裂试验评价LEBM的水敏感性.采用抗拉强度比（TSR）来表征沥青混合料的水敏感性.通常需要TSR>80%以确 保足够的水稳定性.TSR试验结果如图5所示，由图可以看出，的LEBM的TSR>80%，表明LEBM具有较佳的水稳定性.
高，混合料质量越小且填料的含量较少及混合料具有较高的孔醇率.混合料的马歇尔稳定度和流值并没有显著差异，且这些混合料满足桥面铺装的技术要求.
2.2拉伸强度试验
钢桥面主要病害之一为混合料的开裂.根据ASTMD6931进行间接拉伸强度（IDT）试验来评估9种LEBM的抗开裂能力.IDT试验结果如图3所示.可以看出，在不同比例下，碎石形集料与圆形 集料相比具有较高的间接抗拉强度，此外LEBM均表现出较高的间接抗拉强度.采用常规沥青普通热拌混合料的抗拉强度一般在1MPa左右.
Fig.5Freeze-thaw splitting test results 图5冻融劈裂试验结果
3数值分析
为研究开启式桥梁的力学响应，采用ABAQUS有限元程序分析了铺装后桥面的三维模型.所分析的桥梁结构如图6所示.钢桥面板、增强板和横隔膜的厚度分别为20，6，16mm.
图3间接拉伸强度试验结果Fig.3 Indirect tensle test results
2.3永久变形特性
在60℃下采用车缴试验评估LEBM的抗车缴评价沥青混合料的抗车缴性能.当DS>3000次/ 性能，试验结果如图4所示.采用动稳定度（DS）来mm时表明沥青混合料具有较佳的抗车缴性能.可以看出，每个LEBM的DS>15000次/mm，且随着轻质集料比例的增加，圆形（RLEBM）和碎石形（GLEBM）轻型环氧沥青混合料的DS都表现出略微增加的趋势.总的来说，LEBM具有良好的抗车 性能.
Fig.6The strueture of the bascule bridge
图6桥面结构
有限元模型中，采用壳单元模拟钢桥，采用固体单元模拟桥面铺装.采用刚性连接以使壳单元料的杨氏模量和泊松比分别为2000MPa和0.25. 和固体单元同时发生变形.根据相关文献，铺装材
从图7可以看出，当开启角为30°时桥面铺装
2.4水敏感性
4结语
参考文献：
的剪切应力峰值发生在轴部位.图8显示了铺装材料密度对轴上剪应力发展的影响.可以看出，当使用较轻的铺装材料时可使应力显著降低.
图7桥面铺装的剪切应力峰值
Fig.7 The peak shear stress of the deck paving
图8桥面铺装铺面材料密度与剪应力曲线Fig.8Paving material density-shear stress curves of the deck paving
1）当增加混合料中轻质集料的比例，所需的沥青含量也提高.因此，有效环氧的体积增加，从而会对这些混合料的强度和稳定性造成显著影响.
抗开裂和抗车辙性能均得到提高.无论采用何种 2）增加所采用的轻质集料的比例使混合料的类型的轻质集料（圆形或碎石形），提高轻质集料的比例并不会对环氧沥青混合料的水稳定性造成太大影响.
度显著得到降低，总的来说，圆形轻型混合料表现 3）采用较高比例的轻质集料可使混合料的密出更好的性能.建议混合料中添加70%的圆形轻质集料以使桥面铺装达到最佳性能.
4）采用本文开发的轻型环氧沥青混合料可有要求. 效降低开启式桥梁自重，同时性能满足技术规范的
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港珠澳大桥208座墩台全线完工 建设进入最后冲刺阶段
2015年9月6日10：00，在海上撑起港珠澳大桥的全部墩台均告完工，这标志着已全面转人钢箱梁吊装的施工工序.该桥建设进人了工程冲刺阶段.
现正在安装港珠澳大桥CB03标非通航孔桥的第60号墩的上节墩身.作为该桥208座墩台中的最后一节墩身，高8.5m，长14m，宽4m，自重为760t.墩台安装工程施工标准，均超过了现有国家规范.所应用的高精度沉桩技术、装配式钻孔平台 应用、超长嵌岩灌注桩施工、大型埋置式墩台钢圆简围堰干法安装、大节段钢箱梁吊装等新工艺均为国内首创.港珠澳大桥全部的208个墩台所需混凝土构件均为大型构件，在工厂内预制建造，采用统一标准，现场采用大型浮吊吊装，装配化施工.
港珠澳大桥建设目前已进入冲刺阶段.2015年8月23日，该桥江海直达船航道桥首座钢索塔-140号墩钢塔成功吊装.这座钢塔总质量约3100t，类似大型钢塔整体吊装在国内外尚属首次； 次日，该桥海底隧道E20沉管顺利完成水力压接.至此，港珠澳大桥海底隧道建成总长达到3465m，已完成安装部分占隧道总长的约61%.
（摘自“中国桥梁网“2015-09-07）
