Epoxy Asphalt Success in China on Long Span Bridges
- 1. 为何环氧沥青铺装技术 能够在中国成功？ For ORTHOTROPIC STEEL BRIDGE DECKS 正交异性钢桥面鋪裝工程 ChemCo Systems
- 2. ? NORTHERN EUROPE 1950 北欧 1950 ? NORTH AMERICA 1964 北美 1964 ? ASIA 1979 亚洲 1979
- 3. ? Paved with EA in 1967 1967年鋪裝 ? Excellent condition after 46 Years 使用46年後依然完好
- 5. ? RUT/SHOVE 车辙/推挤 ? CRACK 裂缝 ? DELAMINATE 脱层
- 6. ? Most Severe in Hot Weather ? 鋪裝问题在炎热天气下最为严重 ? Most Frequent = Cracks Over Longitudinal Stiffeners ? 最常见的是纵向加勁肋表面的裂纹 ? Cracks Lead to Dis-Bonding ? 裂纹导致鋪裝剥离
- 11. ?2nd NANJING YANGTZE BRIDGE ?南京长江二桥 ?SOUTHEAST UNIVERSITY ?东南大学 ?T Y LIN INTERNATIONAL ?林同炎国际公司
- 12. ? 30+ Bridges ? Over 600,000 m? of Deck 2010年底总算，在中国境内采用环氧 沥青铺装的桥梁達30数。超过60万平 方米的桥面面積。
- 13. Pavement condition after 11 Years 11年后路面铺装的状况
- 17. ? Two-Component Polymer system ? 双组分的高分子聚合物系统 ? 1st Component (Part A) = Epoxy Resin ? 第一組分 （或 A部）= 环氧树脂 ? 2nd Component (Part B) = Hardener & Asphalt ? 第二組分（或 B部） = 固化剂和沥青 ? With Aggregate = Epoxy Asphalt Concrete ? 拌和碎石料加工處理後 = 环氧沥青混凝土
- 18. ? A stable and durable “2-Phase” Polymer System ? 結構穏定和耐用的双组织高分子系统 ? Hardener/Epoxy = Continuous Phase ? 固化剂和环氧化合的交联聚合物 =連续性组织 ? Asphalts = Discontinuous Phase ? 沥青 = 非連续性组织 ? Hardener/Epoxy Predominates ? 結構主體是固化剂和环氧的化合物
- 19. ? Asphalt, SMA, Gussasphalt are “Thermoplastics.” Will Melt ! ? 普通沥青、粗石膠泥沥青 (SMA)、澆注式幼石膠泥沥青 (Gussasphalt) 都屬於“热塑”性，在高温中會融化。 ? Epoxy Asphalt is “Thermoset.” ? Will Not Melt ! ? 环氧沥青為“热固化”物。 ? 在極端高温中也不会融化。
- 20. ? Epoxy Asphalt has: ? Higher Strength/Stability ? Better Stiffness over Temperature Range ? Better Resistance to Creep/Flow ? Better Adhesion ? 环氧沥青擁有： – 较高的强度和稳度 – 應用温度范围内較好的刚度 – 較好的抗蠕变和抗流動性能 – 較好的黏性
- 21. Higher Strength/Stability 较高的强度和稳度 ? Greater than Four Times Stability of Asphalt Concrete 与其他沥青混凝土相比环氧沥青拥有4倍以上的稳度 ? Withstands Higher Overloads without Damage 可承受較高的超载量亦無损坏 ? Does Not Rut or Shove 抗车辙或推挤
- 22. Flexural Flexural Strength Modulus 弯曲强度 弯曲模量 MPa MPa Modified Asphalt 改性沥青 5.95 563 SMA 粗石膠泥沥青 4.73 355 Epoxy Asphalt 环氧沥青 16.4 2574 HUANG Wei, QIAN Zhendong, CHEN Gang & YANG Jun Chinese Science Bulletin 2003 Vol. 48 No. 21 23912394
- 23. Transition?Layer Surface?Layer Depth?– mm 过渡层 表层 深度‐mm 25?mm?Epoxy?Asphalt 25?mm?Epoxy?Asphalt 0.32 25 mm?环氧沥青 25 mm?环氧沥青 20‐25?mm?Gussasphalt 35‐40?mm?Epoxy?Asphalt 0.34 20‐25 mm 浇注式膠泥沥青 35‐40 mm?环氧沥青 25?mm?Epoxy?Asphalt 30‐40 mm SMA 0.74 25 mm?环氧沥青 30‐40 mm SMA（粗石膠泥沥 青） 30?mm?SMA 35?mm?SMA 1.05 30 mm?SMA（粗石膠泥沥 35 mm?SMA（粗石膠泥沥 青） 青） 20‐30?mm?Gussasphalt 35‐40?mm SMA 1.74 20‐30 mm?浇注式膠泥沥青 35‐40?mm SMA（粗石膠泥沥 青） 30?mm?Gussasphalt 40?mm?Gussasphalt 3.58 30 mm?浇注式膠泥沥青 40 mm 浇注式膠泥沥青 Li Xuelian, Zhou Zhigang, Key Laboratory of Highway Engineering, Changsha University of Science & Technology
- 24. Better Stiffness 較好的刚度 ? Less Softening as Temperature Increases ? 温度升高时抗软化性能较高 ? Reduces Deflection of Deck – Increases Fatigue Life of Steel Deck System ? 减少桥板的负荷挠度 –提高钢桥面板系统的疲劳寿命
- 25. BETTER RESISTANCE TO CREEP/FLOW 优点：較佳的抗蠕变抗流動性能 ? Much More Elastomeric ? Better Fatigue Life ? No Permanent Deformation under High Loads – Reduced Damage by Slow Moving or Stopped Overloaded Trucks ?較高的伸弹性 ? 較佳的疲劳寿命 ? 高负荷下不會引至永久的变形 –减少因慢速或停止的重载卡车荷压的破坏
- 26. At Service Temperature Extremes 在极热和极冷的環境下 At?Expected?Overloads在可预料 的超载情况下
- 27. ? Type V– Standard Epoxy Asphalt V型环氧沥青是現代的廣用產品 ? 12 mm Plate with 300 mm Wide Stiffeners on 600 mm Centers 组合梁尺寸：鋼板厚12mm，加勁肋寬300mm，中綫間距為600mm ? Conducted at 0, 18, 60 deg C 实验环境氣温：0℃，18℃，60℃ ? 10 Hz Frequency 荷载频率：10 赫兹 ? Normal Load & Overload 正常和超载的条件下 ? NO FAILURE @12 Million Cycles 在一千二百万次的重复周期後無破壞
- 28. ? Type IX – New Generation Epoxy Asphalt IX型环氧沥青是新一代的改善品 ? 12 mm Plate with 300 mm Wide Stiffeners on 600 mm Centers 组合梁尺寸：鋼板厚12mm，加勁肋寬300mm，中綫間距為600mm ? Conducted at 21 deg C 实验环境氣温：21℃ ? 10 Hz Frequency 荷载频率：10 赫兹 ? Normal Load & Overload 正常和超载的条件下 ? NO FAILURE @ >22 Million Cycles 在超過二千二百万次的重复周期後無破壞
- 29. FATIGUE?LIFE?‐ Constant?Strain 疲劳寿命 - 恒应变
- 30. ?ChemCo Bond Coat Type 1f ?Pull-Off Adhesion 2.4 MPa @ 70? C ?Negligible slippage at bond line assures composite action ?No Delamination ?美國化学系统公司提供“1f”型膠黏塗层 ?攝氏70度下的粘层拉断强度達 2.4兆帕 ?膠黏层只有微不足道的滑移，确保综合行动 ?無分层现象出現
- 33. PROPORTIONS THE TWO BINDER COMPONENTS 按比例施放两种凝结劑 MIXES THE COMPONENTS 将两种原料混合 INJECTS AMOUNT FOR EACH BATCH 注入適量混合料與碎石合拼搅拌
- 36. ? First compaction step must be completed before 82℃ 最初的滚压须在温度 降至 82℃之前完成 ? Finish before 65 ℃ 在温度降至 65℃之 前要完成滚压工程
- 37. ? Proper Pavement Design 合理的铺裝设计 – Composite of Deck & Pavement – 桥面与铺裝材料紧密复合 – Fatigue Test of System – 系统的疲劳試验 ? Strict Quality Control 严格的质量控制 – Batch Temperature Control – 批量温度的控制 – Immediate Compaction to <3% Voids –立即滚压到低過 3% 的空隙率為止
- 38. COST/BENEFIT COMPARED?TO?GUSSASPHALT/SMA 环氧沥青与其他沥青類成本与利益的对比 ? Overall?weight?savings?with?lighter?pavement? structure? ? As?much?as?10% of?box?structure weight ? Fast?Installation:??3,000?sq. m.?per?day ?由于铺装结構配重較轻减轻桥梁恒载 ? 节约幅度可達箱式总结構配重的10% ? 施工快，一天3千平方米
- 39. EPOXY?ASPHALT?LIFE?=?20?YEARS 环氧沥青寿命 = 20年 SMA?or?GUSSASPHALT?LIFE?=?5?YEARS 粗石沥青或浇注式沥青寿命 = 5年 SMA?or?GUSSASPHALT?COST?=?X 粗石沥青或浇注式沥青成本 = X Assume:?EPOXY?ASPHALT?COST?=?2X 假设：环氧沥青成本 = 2X 20?YEAR?COST?????????????????????????? 20年成本 EPOXY?ASPHALT?=?2X???????????????????????????? 环氧沥青 = 2X SMA/GUSSASPHALT?=?4X SMA/浇注式 = 4X
- 40. ? Longer Fatigue Life of Steel Deck Composite Action ? Avoids Traffic Problems of Replacement ? Does Not Oxidize / Retains Flexibility ? Resists Automotive Fluids ? Provides Impermeable Water Barrier ? 覆层的綜合行动延长钢板铺装的疲劳寿命 ? 避免新路面密次更换，减轻对交通的影响 ? 环氧沥青不氧化，保持物質弹性良久 ? 环氧沥青抵抗各類汽车液劑侵蝕 ? 环氧沥青有作不透渗水屏障的功能
- 41. ?EPOXY?ASPHALT??IS?UNIQUE 环氧沥青的独特性能 ?LONG?SUCCESSFUL?HISTORY 长久的成功历史 ?EXCELLENT?RESULTS?IN?CHINA 在中国的良好成果 ?PRAGMATIC?OFF‐SETS?TO?HIGHER?MATERIAL?COST 实际的施工价格并不昂贵 1.???LONG?LIFE 长久的寿命 2.???LOW?WEIGHT 材料重量轻的优势 3.???FAST?INSTALLATION 摊铺安装的快速