李志棟，黃曉明，陳廣秀，陳小雪

（1.東南大學(xué)交通學(xué)院，江蘇 南京 210096;2.河南省高遠(yuǎn)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司，河南新鄉(xiāng) 453000;3.遼寧省朝陽市統(tǒng)計局，遼寧朝陽 122000）

同步碎石封層橋面防水黏結(jié)層溫度敏感性研究

李志棟1，2，黃曉明1，陳廣秀3，陳小雪2

（1.東南大學(xué)交通學(xué)院，江蘇 南京 210096;2.河南省高遠(yuǎn)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司，河南新鄉(xiāng) 453000;3.遼寧省朝陽市統(tǒng)計局，遼寧朝陽 122000）

為使水泥混凝土橋面碎石封層防水黏結(jié)層在不同溫度下的黏結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度有可比性，首先采用溫度模型對氣溫、橋面及防水黏結(jié)層溫度差異性進(jìn)行對比;其次，對該防水黏結(jié)層強(qiáng)度最大化配比設(shè)計及其黏結(jié)、抗剪強(qiáng)度對不同溫度條件敏感性進(jìn)行分析。研究表明:1.2 kg/m2SBS改性瀝青與8 kg/m27～9.5 mm碎石時防水黏結(jié)層強(qiáng)度最大;黏結(jié)層、橋面溫度分別平均高出氣溫10℃、17℃，層間強(qiáng)度對溫度極為敏感，同一氣溫對應(yīng)的黏結(jié)層溫度以及橋面溫度下檢測的強(qiáng)度下降38%～80%，應(yīng)采用防水黏結(jié)層溫度作為檢測溫度。最后，回歸防水黏結(jié)層黏結(jié)、直剪、扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度的理論模型，提出Ki強(qiáng)度修正系數(shù)，并通過建立P25強(qiáng)度修正模型將不同溫度下強(qiáng)度換算成25℃標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值。

水泥混凝土橋面;同步碎石封層;防水黏結(jié)層;黏結(jié)強(qiáng)度;抗剪強(qiáng)度;修正模型;溫度敏感性

截至2010年底，全國公路橋梁達(dá)65.81萬座、3 048.31萬m，其中，2 051座特大橋梁及49 489座大橋［1］中鋪筑瀝青鋪裝層的水泥混凝土橋梁占相當(dāng)比例。但不論水泥混凝土橋梁，還是鋼橋梁，其橋面鋪裝往往都不能令人滿意，其中水損壞成為了早期損壞的通病，其原因除了因橋面水泥混凝土層施工質(zhì)量不夠、橋面板平整度不好、水泥混凝土潮濕引起水汽鼓包以及融雪劑腐蝕等原因之外，最根本的是橋面板和鋪裝層之間的防水性和黏結(jié)性不夠。

因此，隨著SBS同步碎石封層防水黏結(jié)層越來越廣泛的應(yīng)用，很有必要對其作用及檢測評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析和探討，以便對設(shè)計、施工、檢測進(jìn)行規(guī)范、統(tǒng)一。

1 橋面防水層黏結(jié)層應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 防水黏結(jié)層及其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

防水黏結(jié)層系指為了防止雨水、雪水以及其他用水滲入橋面并保證橋面與鋪裝層的整體性而在橋面與鋪裝層之間鋪筑的起到防水與黏結(jié)作用的材料層，其剖面圖如圖1。這個概念真正出現(xiàn)在《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》［2］中，體現(xiàn)了黏結(jié)與防水作用并舉。

圖1 水泥混凝土橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)層組合（結(jié)構(gòu)層+功能層）Fig.1 Structure composites of cement concrete bridges deck surfacing

我國在交通、建材行業(yè)方面制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，熱融瀝青碎石、瑪蹄脂、卷材、稀漿封層等不同種類防水黏結(jié)層的強(qiáng)度在檢測標(biāo)準(zhǔn)中提到如表1。

表1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的防水（黏結(jié)）層技術(shù)要求Tab.1 Technology request of waterproof（binder）course in the correlative specification

1.2 防水黏結(jié)層優(yōu)劣性能對比

防水黏結(jié)層分為柔性防水黏結(jié)層和剛性防水黏結(jié)層，而常用于水泥混凝土橋面的柔性防水黏結(jié)層主要有聚合物改性瀝青、聚氨酯、聚合物水泥、瀝青砂、瑪蹄脂、稀漿封層、熱融瀝青碎石等柔性類，不同防水黏結(jié)層與不同類型下面層組合成的防水體系的使用效果［7］如表 2。

表2 不同橋面防水體系的抗剪、黏結(jié)能力對比Tab.2 Contrast on of the ability of shear resistance and binder of the different bridges deck’waterproof system

1.3 對比分析

對表1、表2所列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析可知:

1）交通、建材及城鎮(zhèn)建設(shè)3個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對同樣或類似材料的定義、技術(shù)要求、試驗條件差異較大，比如，交通標(biāo)準(zhǔn)的卷材類抗剪強(qiáng)度是建材標(biāo)準(zhǔn)要求的17倍。尤其不同行業(yè)對同一強(qiáng)度檢測卻提出常溫、標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃、60℃等不同氣溫條件。

這都將使得檢測強(qiáng)度沒有可比性，因為瀝青在不同溫度下呈現(xiàn)黏彈塑特性不同，其勁度模量是溫度和時間的函數(shù)［12］，其黏結(jié)強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的大小將對溫度條件最為敏感。

2）同屬交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但設(shè)計（橋涵、瀝青路面）、施工、驗收規(guī)范的技術(shù)要求相互矛盾。

3）從定義沿革看，防水黏結(jié)層經(jīng)歷從無到有和由單純防水到防水、黏結(jié)二者兼顧的發(fā)展過程。

4）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范僅規(guī)定鋪裝層最小厚度，卻未提及防水黏結(jié)層設(shè)計及檢測標(biāo)準(zhǔn)。

5）SBS改性瀝青同步碎石封層是一種熱融型碎石封層，與其他防水層相比，具有施工方便、性能優(yōu)越等特點(diǎn)，具有如下作用:

①足夠灑布量SBS改性瀝青密不透水，能夠防止水分下滲橋面板、腐蝕鋼筋、威脅主梁安全。

②SBS改性瀝青黏結(jié)性能良好，能夠使瀝青混凝土鋪裝層與橋面板成為一個受力整體，不在鋪裝層與橋面板之間出現(xiàn)滑動面。

③碎石封層一個由SBS改性瀝青和碎石共同構(gòu)成的彈性膠狀板體，具有良好的協(xié)調(diào)變形能力。當(dāng)橋面板在溫度變化或行車荷載作用下發(fā)生水平剪切變形和豎向位移時，防水黏結(jié)層可以吸收部分剪應(yīng)力且減少相對位移，從而起到應(yīng)力吸收作用。

2 不同條件防水黏結(jié)層溫度差異性

2.1 鋪裝層不同深度處溫度計算模型對比

橋面的溫度場是隨著環(huán)境溫度變化而變化的，高溫季節(jié)，橋面高出氣溫15～17℃（且高出路表5～7℃，所以在表3中對路面模型Ⅰ、路面模型Ⅱ計算的溫度進(jìn)行+6℃修正），低溫季節(jié)，橋面最低溫度高出氣溫3～4℃［13］。因橋面底部、側(cè)面都與環(huán)境直接接觸，對升溫、降溫都很敏感，其最高溫度將高于路面最高溫度，其最低溫度低于路面最低溫度。但是。對于水泥混凝土橋面鋪裝層，其黏結(jié)強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度對夏季高溫最為敏感。

下面將分別采用式（1）、式（2）的瀝青路面不同深度溫度計算模型以及式（3）的橋面溫度計算模型對上海地區(qū)的橋面溫度進(jìn)行計算對比，結(jié)果見表3，計算參數(shù)見表4。

表3 不同計算模型計算橋面頂面和90 mm鋪裝層底溫度Tab.3 Temperature of deck surfacing and 90 mm depth below the overlay by the different model

表4 上海市2010年7月1日14時橋面溫度計算參數(shù)Tab.4 Calculation parameter of bridge deck temperature at 14:00 on July 1st in 2010

1）簡化預(yù)估模型（Ⅰ）［14］:

式中:Th為瀝青路面h深度處的溫度，℃;Ta為當(dāng)前氣溫，℃;Ta5為此前5 h平均氣溫，℃;h為距離路表深度，cm;Tm為地區(qū)修正系數(shù)，即歷年月平均氣溫，℃;b1～ b7為 回 歸 系 數(shù):-0.425，1.239，-0.023，-1.357，0.172，-0.006，0.408。

2）日最高溫度預(yù)估模型（Ⅱ）［15］:

式中:TPmax為瀝青路面某一深度h處的日最高溫度，℃;Tamax為日最高氣溫，℃;h為距離路表深度，cm;Tm為地區(qū)修正系數(shù)，即歷年月平均氣溫，℃;m1～m7為回歸系數(shù):3.040，0.994，-0.007，-1.676，0.201，-0.008，0.498。

3）橋面最高溫度模型（Ⅲ）［13］:

式中:Tqmax為水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層最高溫度，℃;Tamax為日最高氣溫，℃。

3個模型計算的橋面最高溫度為51.6℃，90 mm深度處最高溫度為44.8℃。另外，橋面模型Ⅲ計算的溫度和路面模型Ⅰ、路面模型Ⅱ計算的溫度很接近，并且不需要修正，所以模型Ⅲ更適合橋面溫度的計算，而路面模型Ⅰ、路面模型Ⅱ更適合橋面90 mm深度溫度計算。

2.2 檢測層間強(qiáng)度的溫度條件不合理性分析

如前所述，不同標(biāo)準(zhǔn)的黏結(jié)強(qiáng)度要求溫度最大相差30℃，抗剪強(qiáng)度最大相差40℃。當(dāng)氣溫為35℃時（恰好為評定標(biāo)準(zhǔn)［9］中強(qiáng)度合格與否的分界氣溫），由不同模型計算得到的橋面最低溫度也有50.6℃，而防水黏結(jié)層處的最低溫度為43.7℃。橋面溫度至少高出氣溫15.6℃，高出防水黏結(jié)層處溫度6.9℃，而防水黏結(jié)層處溫度至少高出氣溫8.7℃。由此說明:

1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定室內(nèi)檢測黏結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度時采用環(huán)境溫度代替防水黏結(jié)層的溫度基本合理。但是，當(dāng)現(xiàn)場檢測橋面層間強(qiáng)度時，由于傳導(dǎo)、對流、輻射等綜合作用，將導(dǎo)致防水黏結(jié)層溫度和氣溫相差較大，所以，檢測溫度的條件建議采用防水黏結(jié)層處的溫度。

2）因不同黏結(jié)料的黏彈特性是不同的，所以《驗收標(biāo)準(zhǔn)》［9］中規(guī)定的不同防水黏結(jié)材料均在35℃或常溫條件滿足同一標(biāo)準(zhǔn)是不合理的。

3）由于同一種瀝青類材料在不同溫度條件下黏彈特性是不同的，所以《驗收標(biāo)準(zhǔn)》［9］不能規(guī)定35℃以上均采用同一強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

4）與室內(nèi)溫度環(huán)境不同，現(xiàn)場檢測溫度條件是不可控的，所以為了使現(xiàn)場不同溫度條件下檢測的黏結(jié)、抗剪強(qiáng)度有可比性，需通過SBS改性瀝青同步碎石封層防水黏結(jié)層在不同溫度下的強(qiáng)度與常溫條件下的強(qiáng)度關(guān)系建立相應(yīng)的強(qiáng)度修正模型。

3 碎石封層防水黏結(jié)層配比設(shè)計

對于SBS改性瀝青同步碎石防水黏結(jié)層，要想保證良好的防水和黏結(jié)性能，不但需要符合設(shè)計要求的黏結(jié)材料和碎石材料以及正確的施工工藝，更重要的是要有合理的瀝青、碎石（灑）撒布量。

通過成型100 mm厚水泥混凝土板+同步碎石封層防水黏結(jié)層+50 mm AC-16如圖2的試件，對其黏結(jié)強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行檢測，綜合確定最佳瀝青、碎石灑（撒）布量。

圖2 橋面鋪裝層橫剖面Fig.2 Transverse profiles of overlay on concrete bridge pavement

3.1 選擇原材料及成型強(qiáng)度檢測試件

3.1.1 原材料選擇

1）SBS 改性瀝青滿足《規(guī)范》［2］要求;

2）7 ～9.5 mm 玄武巖滿足《規(guī)范》［2］要求;

3）瀝青混凝土鋪裝層:AC-16;

4）水泥混凝土橋面板:C30。

3.1.2 成型拉拔試驗及剪切試驗試件

1）制備強(qiáng)度為C30、100 mm 厚、300 mm ×300 mm的水泥混凝土試件，標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)生21 d備用，粗糙度為（0.5 ±0.1）mm。

2）制備煤油∶瀝青 =4∶6的透層油，并以0.2 kg/m2灑布于水泥混凝土板表面，室溫養(yǎng)生48 h。

3）灑（撒）布設(shè)計量的SBS改性瀝青以及碎石，成型拉拔、剪切試件，并常溫養(yǎng)生24 h。

4）加鋪50 mm厚的 AC-16。

3.2 最佳碎石灑布量確定

根據(jù)施工經(jīng)驗，初步以1.2，1.4，1.6，1.8 kg/m2SBS瀝青以及7，8，9，10 kg/m2碎石成型32塊試件，分別進(jìn)行拉拔試驗和剪切（直剪）試驗。

3.2.1 拉拔試驗

將試件在（20±2）℃環(huán)境中養(yǎng)生4 h后進(jìn)行拉拔試驗，如圖3檢測黏結(jié)強(qiáng)度，計算模型見式（4）:

式中:σ為黏結(jié)強(qiáng)度，MPa;F為拉伸力，N;S為黏結(jié)面積，mm2。

圖3 拉拔試驗Fig.3 Pull-out test

圖4顯示，同一碎石灑布量，黏結(jié)強(qiáng)度起初隨瀝青增多而增加，增加到1.6 kg/m2時開始下降。對每一瀝青灑布量，黏結(jié)強(qiáng)度隨碎石增加而先增加后下降，但均在8 kg/m2處出現(xiàn)峰值 。

圖4 不同瀝青、碎石灑布量下防水黏結(jié)層黏結(jié)強(qiáng)度Fig.4 Bonding strength of waterproof binder course at the different spread quantities of asphalt and aggregate

3.2.2 剪切試驗

將試件在（20±2）℃環(huán)境養(yǎng)生4 h后進(jìn)行剪切試驗，如圖5檢測抗剪強(qiáng)度，計算模型見式（5）:

式中:τ為沿水平剪切強(qiáng)度，MPa;F為沿水平向剪切頭施加荷載，N;S為剪切面積，混凝土柱體底面積，mm2。

圖5 剪切試驗Fig.5 Direct shear test

圖6曲線顯示，當(dāng)瀝青增加1.6 kg/m2時，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大。對不同瀝青灑布量，抗剪強(qiáng)度的峰值均出現(xiàn)在8 kg/m2處。

圖6 不同瀝青、碎石灑布量下黏防水黏結(jié)層抗剪強(qiáng)度Fig.6 Shear resistance strength of waterproof binder course at the different spread quantities of asphalt and aggregate

假設(shè)平均粒徑為8 mm，每平方米撒滿碎石質(zhì)量為1 ×0.008 m3×1.6 ×103kg/m3=12.8 kg，那么最佳撒布量為8.0 kg/m2時，碎石覆蓋率為8/12.8=62.5%，這與施工要求的60% ～70%基本吻合，所以確定碎石的最佳撒布量應(yīng)為8 kg/m2。

3.3 最佳瀝青灑布量確定

以8 kg/m2為最佳碎石灑布量，分別選取0.6，0.9，1.3，1.7，2 kg/m2瀝青灑布量成型試件并進(jìn)行相關(guān)試驗，確定最佳瀝青撒布量。

3.3.1 黏結(jié)強(qiáng)度與瀝青灑布量關(guān)系

采用與圖3相同的拉拔試驗對黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

由圖7可知，黏結(jié)強(qiáng)度曲線峰值對應(yīng)的瀝青灑布量為 1.449 7 kg/m2。

圖7 不同瀝青灑布量對應(yīng)的防水黏結(jié)層黏結(jié)強(qiáng)度Fig.7 Bonding strength of waterproof binder course at the different spread quantities of asphalt

3.3.2 抗剪強(qiáng)度與瀝青灑布量關(guān)系

1）直剪試驗:采用與圖5相同的直剪試驗對剪切強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

圖8表明，直剪強(qiáng)度曲線峰值對應(yīng)瀝青灑布量為 1.252 7 kg/m2。

圖8 不同瀝青灑布量對應(yīng)的防水黏結(jié)層直剪抗剪強(qiáng)度Fig.8 Direct shear resistance strength of Waterproof binder course At the different spread quantities of asphalt

2）扭轉(zhuǎn)剪切試驗:將試件在（20±2）℃環(huán)境中養(yǎng)生后進(jìn)行如圖9所示扭轉(zhuǎn)剪切試驗，通過檢測扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭距大小衡量其抗扭轉(zhuǎn)剪切能力大小。

圖10顯示，扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度曲線峰值對應(yīng)瀝青灑布量為 1.194 4 kg/m2。

3）斜剪試驗:對于有縱坡的水泥混凝土橋梁，汽車在橋面剎車制動、突然加速時，其輪胎都將對路面的接觸處產(chǎn)生較大的剪切作用，產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，當(dāng)剪應(yīng)力超過橋面鋪裝層層間抗剪強(qiáng)度時就將發(fā)生剪切破壞。

檢測汽車制動力時要求汽車制動力總和與整車重量的比例在空載時要求大于60%，在滿載時要求大于 50%［16］，所以 α 角必須小于 30°～36.8°，所以試驗中確定為30°，如圖11。

圖11 斜剪試驗Fig.11 Inclined shear test

當(dāng)對試件施加荷載F時，剪切面積為S，坡度為α?xí)r，試件受剪應(yīng)力如式（6）:

式中:τ為沿斜面剪切強(qiáng)度，MPa;F為荷載沿斜面的分力，即F·sinα，N;α 為斜面夾角，（°）;S 為剪切面積，mm2。

由圖12可知，斜剪強(qiáng)度曲線峰值對應(yīng)的瀝青灑布量為 1.243 7 kg/m2。

3.3.3 最佳瀝青用量確定

圖13表明，對同一瀝青量，黏結(jié)強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度大小是不同的，但所有強(qiáng)度曲線峰值都出現(xiàn)在1.2 kg/m2左右，所以，綜合確定最佳瀝青灑布量為1.2 kg/m2。

圖12 不同瀝青灑布量對應(yīng)的防水黏結(jié)層斜剪強(qiáng)度Fig.12 Inclined shear strength of w aterproof binder course at the different spread quantities of asphalt

因此，同步碎石封層防水黏結(jié)層的最佳瀝青、碎石灑（撒）布量分別為 1.2，8.0 kg/m2，覆蓋率為62.5%，并以此最優(yōu)配比試驗進(jìn)行強(qiáng)度的溫度敏感性分析。

圖13 不同瀝青灑布量對應(yīng)的不同強(qiáng)度曲線Fig.13 Different strength curve of waterproof bindercourse at the different spread quantities of asphalt

4 防水黏結(jié)層強(qiáng)度溫度敏感性分析

4.1 防水黏結(jié)層層間強(qiáng)度實驗檢測

以最優(yōu)配比成型試件，分別進(jìn)行 20，25，30，40，50，60℃的強(qiáng)度試驗，試驗結(jié)果如表5。

表5 六個不同溫度下橋面防水黏結(jié)層的強(qiáng)度Tab.5 Measured strength values of waterproof binder course under the six different temperature of sample surfacing

由表5可知，在常溫25℃情況下剪切、黏結(jié)強(qiáng)度分別為 0.47，0.41 MPa，但隨著溫度升高，強(qiáng)度急劇下降，而60℃時強(qiáng)度不到0.1 MPa。因此，同步碎石防水黏結(jié)層的溫度敏感性很強(qiáng)，隨著溫度的升高，抗剪切、黏結(jié)能力均顯著降低，再次證明《驗收標(biāo)準(zhǔn)》［9］中要求的氣溫高于35℃時均采用同一強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)是不合理的。

4.2 防水黏結(jié)層層間強(qiáng)度的回歸計算

4.2.1 強(qiáng)度值回歸模型

采用表5中間隔10℃的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，得到如式（7）～式（9）不同試件表面溫度下的黏結(jié)、直剪、扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度回歸計算模型。

1）黏結(jié)強(qiáng)度-黏結(jié)層溫度回歸模型

式中:x為黏結(jié)層溫度，℃;y為黏結(jié)強(qiáng)度，MPa。

2）直剪強(qiáng)度-黏結(jié)層溫度回歸模型

式中:x為黏結(jié)層溫度，℃;y為直剪強(qiáng)度，MPa。

3）扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度-黏結(jié)層溫度回歸模型

式中:x為黏結(jié)層溫度，℃;y為扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度，N·m。

4.2.2 由強(qiáng)度回歸模型計算5℃間隔的強(qiáng)度值

由式（7）～式（9）模型計算不同溫度下的強(qiáng)度值，結(jié)果見表6。

表6 不同溫度下防水黏結(jié)層強(qiáng)度的計算值Tab.6 Calculation strength value of Waterproof binder course under the six different temperature of sample surfacing

4.3 回歸計算模型驗證

為了驗證回歸模型的合理性，在室內(nèi)進(jìn)行了15，35，45，55 ℃的橋面防水層層間強(qiáng)度試驗，并將試驗檢測結(jié)果與回歸模型計算結(jié)果在表 7進(jìn)行對比。

表7 不同溫度下強(qiáng)度實測值與理論值的比較Tab.7 Contrast on measured and theoretical strength value of waterproof binder course under the different temperature of sample surfacing

由表7可知，除55℃扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度差較大，其余強(qiáng)度值偏差均小于5%，因此可知該回歸計算公式是合理的。如果氣溫為35℃時，橋面溫度近55℃，防水黏結(jié)層處溫度為45℃，橋面和黏結(jié)層處的黏結(jié)強(qiáng)度分別下降38%、80%，直剪強(qiáng)度分別降低52%、66%，扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度分別降低71%、69%。

5 建立強(qiáng)度修正系數(shù)表及修正模型

5.1 強(qiáng)度修正系數(shù)

將試件表面25℃下層間強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，通過強(qiáng)度修正系數(shù)，將其它任意現(xiàn)場溫度下的強(qiáng)度值均可修正為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值，修正系數(shù)計算如式（10）～式（12），計算結(jié)果見表8。

表8 不同溫度的強(qiáng)度修正系數(shù)KTab.8 Modified coefficients Kof the strength under the different temperature of sample surfacing

式中:Ki為不同強(qiáng)度修正系數(shù)，i=1時為黏結(jié)強(qiáng)度系數(shù)，i=2時為直剪強(qiáng)度系數(shù)，i=3時為扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度系數(shù);分母為25℃下的不同強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa;分子為不同檢測溫度下的強(qiáng)度計算值，MPa。

5.2 強(qiáng)度修正模型

由此可建立強(qiáng)度修正模型，即可通過如式（13）所示模型將任意防水粘結(jié)層溫度下的層間強(qiáng)度修正為25℃下的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值，使得設(shè)計、施工的檢測有真正的可比性。

式中:P25為換算成常溫25℃條件下的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值，MPa;PT為防水黏結(jié)層溫度為T℃時實測的層間強(qiáng)度，MPa;Ki為不同強(qiáng)度的溫度修正值系數(shù)，當(dāng)T℃在2個溫度之間時，系數(shù)采用內(nèi)插法計算值。

6 結(jié)論

1）水泥混凝土橋面橋面溫度比氣溫高15～17℃，防水黏結(jié)層處溫度比氣溫高8～10℃，不應(yīng)該采用氣溫作強(qiáng)度檢測溫度條件，而采用防水黏結(jié)層處溫度比較合理。

2）同步碎石封層防水黏結(jié)層最優(yōu)配比為SBS改性瀝青最佳灑布量為1.2 kg/m2，7～9.5 mm碎石最佳撒布量為8 kg/m2;其黏結(jié)強(qiáng)度、直剪強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度與瀝青灑布量及碎石灑布量均滿足y=-ax2+bx-c關(guān)系。

3）建立了由不同溫度計算黏結(jié)強(qiáng)度、直剪強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)剪切強(qiáng)度的回歸計算模型，且R2均大于0.94。

4）提出了不同溫度條件下檢測強(qiáng)度值與25℃時標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值的修正系數(shù)Ki，并建立了20～60℃范圍內(nèi)的強(qiáng)度修正系數(shù)表。

5）建立了將不同溫度條件下的檢測強(qiáng)度修正為25℃條件下的強(qiáng)度修正模型，使得在不同溫度下檢測的強(qiáng)度值都有可比性。

（References）:

［1］ 交通運(yùn)輸部綜合規(guī)劃司.2010年公路水路交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報［EB/OL］.（2011-04-28）［2011-05-10］.http://www.moc.gov.cn/zhuzhan/tongjigongbao/fenxigongbao/hangyegongbao/201104/t20110428_937558.html.

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On Modified Temperature Model for Synchronous Chip Seal Waterproof Binder Course on the Concrete Bridge

LI Zhi-dong1，2，HUANG Xiao-ming1，CHEN Guang-xiu3，CHEN Xiao-xue2
（1.Transportation College，Southeast University，Nanjing 210096，Jiangsu，China;
2.Henan Gaoyuan Maintenance Technology of Highway Co.，Ltd.，Xin xiang 453000，Henan，China;
3.Statistc Bureau of Chaoyang City Liaoning Province，Chaoyang 122000，Liaoning，China）

To make bonding and shear resistance strength of synchronous chip seal waterproof binder course under different temperature comparable，the difference of air temperature，deck and waterproof binder course temperature，the design of waterproof binder course and the sensitivity of the strength to the different temperature was studied.It showed that the strength was maximal when asphalt and chip is 1.2 kg/m2and 8 kg/m2;the strength between courses was sensitive to the temperature and the detected strength under the binder temperature and deck temperature corresponding to the same reduced by 38%to 80%，therefore the strength should be detected under the waterproof binder course temperature.Finally，the correlation coefficient R2of calculation model of the binder，direct，torsion strength established was above 0.94;After regressing theoretical model of binding，direct shear，and torsion shear intensity of waterproof bingder course，modified coefficient Kiwas proposed;the strength under different temperature could be converted to the standard strength below 25℃by the establishing of P25modified model of the temperature.

concrete bridge deck;synchronous chip seal;waterproof binder course;bonding strength;shear resistance strength;modified model;temperature sensitivity

U443.33

A

1674-0696（2011）05-0957-08

10.3969/j.issn.1674-0696.2011.05.016

2011-06-01;

2011-07-05

河南省重大科技攻關(guān)計劃（國際科技合作）項目（084300510016）

李志棟（1973-），男，遼寧朝陽人，工程師，博士研究生，主要從事交通運(yùn)輸工程研究。E-mail:gy.lizhidong@163.com。