一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及橋梁橋面修復(fù)，具體地指一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層。橋面修復(fù)層包括碳纖維板加固層、環(huán)氧砂漿層和瀝青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層；所述的碳纖維板加固層由高強度碳纖維和環(huán)氧樹脂在高溫下壓制成型；所述的環(huán)氧砂漿層為環(huán)氧樹脂與細(xì)砂混合而成；所述的瀝青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層為瀝青馬蹄脂碎石混凝土層。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)功能分明，修復(fù)層能夠有效的防止裂縫的進(jìn)一步擴展，鋪裝層具有很好的防水隔熱功能避免了對混凝土橋內(nèi)部鋼筋的損耗和腐蝕，使用的碳纖維等材料能加大修復(fù)層的抗拉強度，增加了橋面的使用壽命。
【專利說明】-種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橋梁橋面修復(fù)，具體地指一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù) 層。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土橋梁在運行數(shù)年后會由于交通載荷、溫度變化、濕熱循環(huán)以及諸多外因而 出現(xiàn)裂縫，給橋梁特別是預(yù)應(yīng)力混凝土橋帶來了潛在的危害。這些裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在箱梁 頂板底面、橋梁底板底面等部位，后期補救時通常采用粘貼鋼板、碳纖維板或者施加預(yù)應(yīng)力 等方法進(jìn)行加固維護(hù)。
[0003] 但是，一些混凝土橋梁在出現(xiàn)縱向裂縫后內(nèi)部鋼筋腐蝕，嚴(yán)重影響橋梁的結(jié)構(gòu)安 全，而且這類橋梁由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊性，粘貼鋼板條和加鋪鋼筋混凝土層會增加橋梁 自身配重，后期可能會加重橋面裂縫，導(dǎo)致橋面危害加大，為避免這些問題，還需在箱梁頂 面鋪設(shè)一層磨耗層，這不僅影響工期還增大了成本。
[0004] 因此，在提出有效加固手段的同時，還應(yīng)考慮施工作業(yè)的方便快捷以及較少的工 作區(qū)和作業(yè)面，需要一種既能有效抑制橋面裂縫的發(fā)展，又能提供磨耗層的鋪裝結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種用于混凝土梁橋的新型 復(fù)合橋面加固結(jié)構(gòu)
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于： 包括粘貼在橋面裂縫上的碳纖維板加固層、澆注在碳纖維板加固層上的環(huán)氧砂漿層和鋪裝 在環(huán)氧砂漿層上的浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層；
[0007] 所述的碳纖維板通過將碳纖維絲與經(jīng)過酸酐固化劑、環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑固化的二酚 基丙烷環(huán)氧樹脂混合后使用模具拉制成型；
[0008] 所述環(huán)氧砂漿由二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、稀釋劑、增韌劑、胺類固化劑、石英砂按照 質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：稀釋劑：增韌劑：胺類固化劑：石英砂=100?150 :25? 50 :15?30 :50?70 :600?900混合拌制而成。
[0009] 進(jìn)一步的所述的酸酐固化劑與環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑按照質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧 樹脂：酸酐固化劑：環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑=1〇〇 :80?100 :2?6處理二酚基丙烷環(huán)氧樹脂。 [0010] 進(jìn)一步的所述的酸酐固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐或甲基六氫鄰苯二甲酸酐。
[0011] 進(jìn)一步的所述的環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑為DMP-30。
[0012] 進(jìn)一步的所述稀釋劑為1、4一丁二醇二縮水甘油醚。
[0013] 進(jìn)一步的所述增韌劑為聚丙二醇二縮水甘油醚。
[0014] 進(jìn)一步的所述的胺類固化劑是由聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、氨乙基 哌嗪AEP、DMP-30按照質(zhì)量配比為聚醚胺D230 :聚醚胺D400 :聚醚胺D2000 :氨乙基哌嗪 AEP :DMP-30 = 30?40 :30?40 :20?40 :5?10 :3?5混合反應(yīng)后形成的改性胺類固 化劑。
[0015] 進(jìn)一步的所述石英砂為400目石英砂與28目石英砂按2?6:4?8的比例均勻 混合所得。
[0016] 進(jìn)一步的所述的碳纖維板加固層的厚度為2?4mm。
[0017] 進(jìn)一步的所述的修復(fù)層施工包括以下步驟：
[0018] 1)橋面表面處理
[0019] 清理橋面，處理橋面裂縫、缺陷，進(jìn)行橋面噴砂，將上層浮漿處理干凈；
[0020] 2)碳纖維板層粘貼施工
[0021] 根據(jù)橋面裂縫的大小剪裁碳纖維板，將碳纖維板以垂直裂縫的方向粘貼在橋面 上，粘貼的碳纖維板間隔布置，形成碳纖維板加固層，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0022] 3)環(huán)氧砂漿層施工
[0023] 對碳纖維板加固層進(jìn)行打磨，再涂刷一層環(huán)氧砂漿底膠，然后使用攤鋪設(shè)備鋪設(shè) 環(huán)氧砂漿，在攤鋪后的環(huán)氧砂漿層上撒布碎石，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0024] 4)浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層施工
[0025] 清掃環(huán)氧砂漿表面浮石，再進(jìn)行噴砂、除塵作業(yè)，在環(huán)氧砂漿層的表面撒布一層用 于粘結(jié)的環(huán)氧浙青后，再在環(huán)氧浙青層的表面鋪裝浙青馬蹄脂碎石混凝土。
[0026] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)功能分明，加固層能夠有效的防止裂縫的進(jìn)一步擴展，鋪裝層具有 很好的防水隔熱功能避免了對混凝土橋內(nèi)部鋼筋的損耗和腐蝕，使用的碳纖維等材料能加 大修復(fù)層的抗拉強度，增加了橋面的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1 :本發(fā)明鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2 :本發(fā)明平面模型抗拉強度試驗樣點布置圖：
[0029] 圖3 :本發(fā)明具體實施例抗拉強度試驗樣點布置圖。

【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031] 實施例1，一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，如圖1所示，橋面修復(fù)層 包括碳纖維板加固層、環(huán)氧砂漿層和浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層。
[0032] 碳纖維板通過將碳纖維絲與經(jīng)過甲基四氫鄰苯二甲酸酐、DMP-30固化的二酚基丙 烷環(huán)氧樹脂混合后使用模具拉制成型。其中，甲基四氫鄰苯二甲酸酐與DMP-30按照質(zhì)量配 比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：甲基四氫鄰苯二甲酸酐：DMP-30 = 100 :80 :2處理二酚基丙烷 環(huán)氧樹脂。
[0033] 環(huán)氧砂漿由二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、1、4一丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘 油醚、胺類固化劑、石英砂按照質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：1、4一丁二醇二縮水甘油 醚：聚丙二醇二縮水甘油醚：胺類固化劑：石英砂=100 :25 :15 :50 :600混合拌制而成。
[0034] 其中，胺類固化劑是由聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、氨乙基哌嗪AEP、 DMP-30按照質(zhì)量配比為聚醚胺D230 :聚醚胺D400 :聚醚胺D2000 :氨乙基哌嗪AEP :DMP-30 =30 :30 :20 :5 :3混合反應(yīng)后形成的改性胺類固化劑。
[0035] 石英砂為400目石英砂與28目石英砂按4 :6的比例均勻混合所得。
[0036] 修復(fù)層施工包括以下步驟：
[0037] 1)橋面表面處理
[0038] 清理橋面，處理橋面裂縫、缺陷，進(jìn)行橋面噴砂，將上層浮漿處理干凈；
[0039] 2)碳纖維板層粘貼施工
[0040] 根據(jù)橋面裂縫的大小剪裁碳纖維板，將碳纖維板以垂直裂縫的方向粘貼在橋面 上，粘貼的碳纖維板間隔布置，形成2cm厚的碳纖維板加固層，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0041] 3)環(huán)氧砂漿層施工
[0042] 對碳纖維板加固層進(jìn)行打磨，再涂刷一層環(huán)氧砂漿底膠，然后使用攤鋪設(shè)備鋪設(shè) 環(huán)氧砂漿，在攤鋪后的環(huán)氧砂漿層上撒布碎石，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0043] 4)浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層施工
[0044] 清掃環(huán)氧砂漿表面浮石，再進(jìn)行噴砂、除塵作業(yè)，在環(huán)氧砂漿層的表面撒布一層用 于粘結(jié)的環(huán)氧浙青后，再在環(huán)氧浙青層的表面鋪裝浙青馬蹄脂碎石混凝土。
[0045] 實施例2,一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，如圖1所示，橋面修復(fù)層 包括碳纖維板加固層、環(huán)氧砂漿層和浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層。
[0046] 碳纖維板通過將碳纖維絲與經(jīng)過甲基六氫鄰苯二甲酸酐、DMP-30固化的二酚基丙 烷環(huán)氧樹脂混合后使用模具拉制成型。其中，甲基六氫鄰苯二甲酸酐與DMP-30按照質(zhì)量配 比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：甲基六氫鄰苯二甲酸酐：DMP-30 = 100 :100 :4處理二酚基丙烷 環(huán)氧樹脂。
[0047] 環(huán)氧砂漿由二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、1、4一丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘 油醚、胺類固化劑、石英砂按照質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：1、4一丁二醇二縮水甘油 醚：聚丙二醇二縮水甘油醚：胺類固化劑：石英砂=150 :50 :20 :70 :900混合拌制而成。
[0048] 其中，胺類固化劑是由聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、氨乙基哌嗪AEP、 DMP-30按照質(zhì)量配比為聚醚胺D230 :聚醚胺D400 :聚醚胺D2000 :氨乙基哌嗪AEP :DMP-30 =40 :40 :40 :10 :5混合反應(yīng)后形成的改性胺類固化劑。
[0049] 石英砂為400目石英砂與28目石英砂按6 :8的比例均勻混合所得。
[0050] 修復(fù)層施工包括以下步驟：
[0051] 1)橋面表面處理
[0052] 清理橋面，處理橋面裂縫、缺陷，進(jìn)行橋面噴砂，將上層浮漿處理干凈；
[0053] 2)碳纖維板層粘貼施工
[0054] 根據(jù)橋面裂縫的大小剪裁碳纖維板，將碳纖維板以垂直裂縫的方向粘貼在橋面 上，粘貼的碳纖維板間隔布置，形成4cm厚的碳纖維板加固層，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0055] 3)環(huán)氧砂漿層施工
[0056] 對碳纖維板加固層進(jìn)行打磨，再涂刷一層環(huán)氧砂漿底膠，然后使用攤鋪設(shè)備鋪設(shè) 環(huán)氧砂漿，在攤鋪后的環(huán)氧砂漿層上撒布碎石，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0057] 4)浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層施工
[0058] 清掃環(huán)氧砂漿表面浮石，再進(jìn)行噴砂、除塵作業(yè)，在環(huán)氧砂漿層的表面撒布一層用 于粘結(jié)的環(huán)氧浙青后，再在環(huán)氧浙青層的表面鋪裝浙青馬蹄脂碎石混凝土。
[0059] 實施例3,一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，如圖1所示，橋面修復(fù)層 包括碳纖維板加固層、環(huán)氧砂漿層和浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層。
[0060] 碳纖維板通過將碳纖維絲與經(jīng)過甲基六氫鄰苯二甲酸酐、DMP-30固化的二酚基丙 烷環(huán)氧樹脂混合后使用模具拉制成型。其中，甲基六氫鄰苯二甲酸酐與DMP-30按照質(zhì)量配 比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：甲基六氫鄰苯二甲酸酐：DMP-30 = 100 :90 :6處理二酚基丙烷 環(huán)氧樹脂。
[0061] 環(huán)氧砂漿由二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、1、4一丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘 油醚、胺類固化劑、石英砂按照質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：1、4一丁二醇二縮水甘油 醚：聚丙二醇二縮水甘油醚：胺類固化劑：石英砂=120 :40 :20 :60 :720混合拌制而成。
[0062] 其中，胺類固化劑是由聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、氨乙基哌嗪AEP、 DMP-30按照質(zhì)量配比為聚醚胺D230 :聚醚胺D400 :聚醚胺D2000 :氨乙基哌嗪AEP :DMP-30 =35 :35 :30 :8 :4混合反應(yīng)后形成的改性胺類固化劑。
[0063] 石英砂為400目石英砂與28目石英砂按2 :4的比例均勻混合所得。
[0064] 修復(fù)層施工包括以下步驟：
[0065] 1)橋面表面處理
[0066] 清理橋面，處理橋面裂縫、缺陷，進(jìn)行橋面噴砂，將上層浮漿處理干凈；
[0067] 2)碳纖維板層粘貼施工
[0068] 根據(jù)橋面裂縫的大小剪裁碳纖維板，將碳纖維板以垂直裂縫的方向粘貼在橋面 上，粘貼的碳纖維板間隔布置，形成3cm厚的碳纖維板加固層，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0069] 3)環(huán)氧砂漿層施工
[0070] 對碳纖維板加固層進(jìn)行打磨，再涂刷一層環(huán)氧砂漿底膠，然后使用攤鋪設(shè)備鋪設(shè) 環(huán)氧砂漿，在攤鋪后的環(huán)氧砂漿層上撒布碎石，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間；
[0071] 4)浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層施工
[0072] 清掃環(huán)氧砂漿表面浮石，再進(jìn)行噴砂、除塵作業(yè)，在環(huán)氧砂漿層的表面撒布一層用 于粘結(jié)的環(huán)氧浙青后，再在環(huán)氧浙青層的表面鋪裝浙青馬蹄脂碎石混凝土。
[0073] 按照實施例3對本發(fā)明進(jìn)行抗拉強度的測量，采用平面框架和三維實體兩種模型 進(jìn)行箱梁橫向分析（如圖2所示），考慮最不利的載荷組合，結(jié)果如表1、表2所示，結(jié)果顯 示加固后部位1、部位2、部位3、部位4所受拉應(yīng)力均有改善。
[0074] 表1平面框架模型計算結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：包括粘貼在橋面裂縫上 的碳纖維板加固層、澆注在碳纖維板加固層上的環(huán)氧砂漿層和鋪裝在環(huán)氧砂漿層上的浙青 馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層； 所述的碳纖維板通過將碳纖維絲與經(jīng)過酸酐固化劑、環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑固化的二酚基丙 烷環(huán)氧樹脂混合后使用模具拉制成型； 所述環(huán)氧砂漿由二酚基丙烷環(huán)氧樹脂、稀釋劑、增韌劑、胺類固化劑、石英砂按照質(zhì)量 配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：稀釋劑：增韌劑：胺類固化劑：石英砂=100?150 :25?50 : 15?30 :50?70 :600?900混合拌制而成。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的酸酐固化劑與環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑按照質(zhì)量配比為二酚基丙烷環(huán)氧樹脂：酸酐固化劑：環(huán) 氧樹脂促進(jìn)劑=100 :80?100 :2?6處理二酚基丙烷環(huán)氧樹脂。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的酸酐固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐或甲基六氫鄰苯二甲酸酐。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的環(huán)氧樹脂促進(jìn)劑為DMP-30。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的稀釋劑為1、4一丁二醇二縮水甘油醚。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的增韌劑為聚丙二醇二縮水甘油醚。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述的胺類固化劑是由聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、氨乙基哌嗪AEP、DMP-30按照 質(zhì)量配比為聚醚胺D230 :聚醚胺D400 :聚醚胺D2000 :氨乙基哌嗪AEP :DMP-30 = 30?40 : 30?40 :20?40 :5?10 :3?5混合反應(yīng)后形成的改性胺類固化劑。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層，其特征在于：所 述石英砂為400目石英砂與28目石英砂按2?6:4?8的比例均勻混合所得。
9. 如權(quán)利要求1所述的如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù) 層，其特征在于：所述的碳纖維板加固層的厚度為2?4mm。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土梁橋的新型復(fù)合橋面修復(fù)層的施工方法，其 特征在于：包括以下步驟： 1) 橋面表面處理 清理橋面，處理橋面裂縫、缺陷，進(jìn)行橋面噴砂，將上層浮漿處理干凈； 2) 碳纖維板層粘貼施工 根據(jù)橋面裂縫的大小剪裁碳纖維板，將碳纖維板以垂直裂縫的方向粘貼在橋面上，粘 貼的碳纖維板間隔布置，形成碳纖維板加固層，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間； 3) 環(huán)氧砂漿層施工 對碳纖維板加固層進(jìn)行打磨，再涂刷一層環(huán)氧砂漿底膠，然后使用攤鋪設(shè)備鋪設(shè)環(huán)氧 砂漿，在攤鋪后的環(huán)氧砂漿層上撒布碎石，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間； 4) 浙青馬蹄脂碎石混凝土鋪裝層施工 清掃環(huán)氧砂漿表面浮石，再進(jìn)行噴砂、除塵作業(yè)，在環(huán)氧砂漿層的表面撒布一層用于粘 結(jié)的環(huán)氧浙青后，再在環(huán)氧浙青層的表面鋪裝浙青馬蹄脂碎石混凝土。
【文檔編號】C04B26/14GK104060533SQ201410242635
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】王蔚, 王偉, 李少芳, 盛海軍, 吳俊明, 朱慈祥, 蘇云超 申請人:武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司