[发明专利]一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构及其制备方法，属于桥面铺装结构领域，旨在提供一种具有良好的抗疲劳、抗开裂以及良好的高温稳定性和层间结合性的正交异性钢板刚度增强的铺装结构，以解决沥青混合料铺装层损坏和钢桥面结构疲劳开裂的问题，其技术方案要点是如下，它包括正交异性钢板，其上侧依次设有耐磨纳米层、微缓冲层和磨耗层，耐磨纳米层通过微等离子渗入法渗入正交异性钢板上侧，微缓冲层与耐磨纳米层上侧粘接；微缓冲层上侧粘接有薄钢板，薄钢板上侧通过微等离子法渗入纳米多孔层，磨耗层浇筑在纳米多孔层上；微缓冲层上下两侧均采用纤维布和树脂固化形成纤维布层，两层纤维布层内设有缓冲件。本发明适用于桥面铺装。

技术领域

本发明涉及桥面铺装结构技术领域，特别涉及一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构及其制备方法。

背景技术

桥面板是将桥面上各种荷载传递到主梁的重要构件，直接承受车轮荷载的反复作用，是桥梁结构的易损部位之一。目前，工程中常用的桥面板分为混凝土桥面板、钢桥面板及钢-混组合桥面板三种。

传统正交异性钢桥面体系多采用正交异性钢桥面和沥青混合料铺装层组成。随着运营时间的增长，容易产生沥青混合料铺装层损坏和钢桥面结构疲劳开裂，造成安全隐患。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构，具有良好的抗疲劳、抗开裂以及良好的高温稳定性和层间结合性的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种正交异性钢板刚度增强的铺装结构，包括正交异性钢板，所述正交异性钢板上侧依次设有耐磨纳米层、微缓冲层和磨耗层，所述耐磨纳米层通过微等离子渗入法渗入正交异性钢板上侧，所述微缓冲层通过树脂与耐磨纳米层上侧粘接；

所述微缓冲层上侧通过树脂粘接有薄钢板，所述薄钢板上侧通过微等离子法渗入纳米多孔层，所述磨耗层浇筑在纳米多孔层上；

所述微缓冲层上下两侧均采用纤维布和树脂固化形成纤维布层，两层所述纤维布层内设有缓冲微变形的缓冲件。

进一步的，所述缓冲件为“人”字形型材，所述缓冲件垂直于微缓冲层，相邻所述缓冲件之间之间形成U形的腔体，所述腔体内填充有填料；

相邻所述缓冲件下部相对的两端之间存在间隙。

进一步的，所述缓冲件包括若干配合设置的支撑片材和波浪状的缓冲片，所述支撑片材沿纵向开设有若干供缓冲片嵌入的槽口，所述缓冲片嵌入槽口的部分与支撑片材粘接，所述缓冲件与微缓冲层之间空隙中填充有填料。

进一步的，所述填料为聚氨酯硬质泡沫或岩棉。

进一步的，所述耐磨纳米层为铁硼化合物或者锰硼化合物；

所述耐磨纳米层的制备方法如下：

A、配制电解液：按质量份数计，将下列各组分进行充分混合，硼砂20-40份、氟硼酸钠30-50份、硫酸锰1-3份、EDTA二钠10-30份、冰乙酸10-20份、去离子水余量；

B、将正交异性钢板上侧除油、酸洗和活化处理；

C、微等离子渗入法制备耐磨纳米层：在室温下，将正交异性钢板的上侧面与负极相连并进入电解液中，以石墨为阳级，工作电压为300-600V，处理时间为10-30分钟，即可在正交异性钢板上表面渗入耐磨纳米层。

采用硫酸锰作为硼化反应的促进剂，是因为硼具有多孔性，且能够在硼化反应中形成锰硼化合物，其具有较高的硬度，且具有多孔性。

进一步的，所述纳米多孔层为铁硼化合物或者锰硼化合物；

所述纳米多孔层的制备方法如下：