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安通老旧橡胶支座的维修养护与更换步骤大解密

2018-07-11 17:27:57 安通公路桥梁配件厂 阅读

安通老旧橡胶支座的维修养护与更换步骤大解密151-3082-8567

聊城橡胶支座,滨州板式橡胶支座出现最多问题是掺入再生胶,近几年来在板式橡胶支座中掺入再生胶的问题最为突出。交通行业标准《公路桥梁板式橡胶支座》JTT4-93中 ,明确规定了板式橡胶支座的胶料不得使用任何再生的硫化橡胶,但由于未给出支座成品是否含有再生胶的检测方 法,使少数厂家钻了标准的空子。 由于再生胶的价格不足天然胶价格的20%,为追求较大的市场和利润,少数厂家大 量生产了掺入再生胶的聊城橡胶支座,滨州板式橡胶支座,再生胶支座应用于桥梁工程,往往使用不到几年,甚至更短,有的支座在安装不到 一年就出现橡胶保护层开裂等问题,对橡胶支座乃至桥梁整体结构的安全和寿命带来巨大危害,目前己引起各方的 高度重视。

严格按照监理处试验室批准的材料进行购料和进料。进场的材料已按规范要求的频率和方法进行了自检,均符合要求,对不合格的材料坚决清除出场。橡胶支座安装主要项目施工方法及工作程序 本项工程工艺流程: 测量依据业主提供的平面控制点与水准点为基准进行复测和引测。根据业主提供的有关测量资料、设计结构图、复测资料进行计算和垫石测量放样。根据本桥橡胶支座垫石坐标,利用全站仪放出每块垫石准确 测量放线墩顶凿毛模板安装固定地脚螺栓安装橡胶支座混凝土浇筑拆模及养生烟台港龙口港疏港高速公路项目部 并做出明显标记,经自检复核后,呈报放样资料,并经监理工程师签认,精度以本工程执行的施工规范中的有关规定作为标准。

安通老旧橡胶支座的维修养护与更换步骤大解密151-3082-8567

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平面控制测量对施工现场及控制点进行实地踏勘,结合本工程平面布置图,创建施工测量平面控制网。放样时每点至少有两个控制点做后视,便于校核。 定期对导线控制网进行闭合校验,保证各点位于同一系统。随着施工的进展,每个月至少复测一次,以求控制网达到精度要求。3、高程控制测量 根据业主提供的等级水准点,用精密水准仪进行引测,布置水准点在施工区域附近。为保证施工期间水准点的稳定性,点位设置在受施工环境影响小,且不易遭破坏的地方。考虑外在环境的影响,定期对水准点进行复测。 (二) 排水系统临时排水方案:材料场地、生活区应设在最高水位线以上,碾压整平并设横坡,并在外围挖临时沟与现有河道或截水沟相连。

操作工艺: (1)墩顶凿毛:墩顶钢筋如有锈蚀进行除锈,墩顶混凝土用电锤进行凿毛,凿除多余浮浆,露出新鲜混凝土。测量放线: 测量班用全站仪放出橡胶支座垫石中心线位置,按照放样点位定出模板位置,用水准仪测量出墩顶垫石高程。 (3)模板安装 模板采用小方木组合加固而成,模板顶标高控制为垫石顶标高,保证模板四周平整、光洁,模板拼紧密。模板支护采用三角支撑方木的方 烟台港龙口港疏港高速公路项目部 烟台港龙口港疏港高速公路项目部 及设计人员提出的问题应立即组织整改。5、质量检查员具有质量否决权 质检员发现违背施工程序不按设计图纸、规程、规范及技术交底施工,使用材料、半成品及设备不符合质量要求者,有权制止,必要时下暂时停工令,限期整改,对危害工程质量的行为,所有施工人员均有权越级上报,以利及时处理,质检员按规定开出“质量问题罚款单”。 严格把好原材料进场关,不合格材料不准验收,对加工后半成品按要求认真检查验收并报驻地监理工程师检查。

需要复位的旧橡胶支座必须拿出清理干净,并涂满硅脂后才能进行复位,经更 换、复位后的橡胶支座,正交方向中线偏位不得大于2mm。

盆式橡胶支座的安装方法A安装前检查盆式橡胶支座是由制造厂总装后整套发运的。安装前应全面检查,看零件有无丢失、损坏。 B安装部位的要求梁底橡胶支座安装部位的混凝土要平整干净,最好局部用钢模底板。 墩台顶面橡胶支座安装部位,应用高标号砂或环氧树脂砂浆做成的支承垫石,垫石的高度应考虑橡胶支座养护、检查的方便、并应考虑更换橡胶支座时顶梁的可能性。 C橡胶支座安装 现浇梁的安装,一般将橡胶支座整体吊装,固定在设计位置,就位后同上下结构连结。 预制梁,则橡胶支座的上、下座板,只能有一件先行连结,通常是先将橡胶支座上座板连结在大梁上,而后根据其位置确定底盆在墩台上的位置,最后予以固定。 顶推法连续梁,则应先将下座板固定在墩台上,墩台上还应设置临时橡胶支座,当主梁顶推完毕,且校正位置后,拆除临时橡胶支座,让梁落在橡胶支座上。 落梁时,注意避免碰撞橡胶支座,以保证橡胶支座位置准确;落梁采用与提升相逆的工艺法,亦按顶举时同一步长、步阶缓慢降落同一幅的每片箱梁,有利于主梁就位准确且与橡胶支座密贴;

若主梁与橡胶支座密贴不好,应查明原因,采取有效措施予以 纠正或重来。四、注意事项 施工过程中,为安全起见,必须封闭交通; 施工过程中,保证桥梁任何部位不得有丝毫附加损坏; 旧橡胶支座拆除和新橡胶支座安装(安装前涂满硅脂),工序紧凑,时间不得超过 30min; 橡胶支座顺桥向的中心线必须与主梁的中心线重合或平行。对于活动橡胶支座上、下座板横桥向的中心线应根据温度计算其错开的距离,错开后,上、下座板的中心线应平行。 橡胶支座安装标高应符合设计要求,要保证橡胶支座平面两个方向的水平,橡胶支座支承面四角高差不大于2 mm 对于只允许在一个方向活动的橡胶支座,其上下橡胶支座板的导向挡块必须保持平行,其交叉角不得大于5’,否则将影响位移性能。 橡胶支座位置确定后,再将其同桥梁上、下部连结。橡胶支座与上下构造的连接方式,可以用焊接,也可用地脚螺栓锚固,或两种办法混合使用。 当采用焊接法时,必须预埋钢板。焊接时,采用对称间断焊接,以避免焊接时局部温度过高而使橡胶支座或预埋钢板变形。 采用地脚螺栓连接时,建议将橡胶支座上座板与地脚螺栓按设计要求放好,再浇灌上部混凝土。下橡胶支座板与墩台的连结则应预留地脚螺栓孔,孔的尺寸应大于或等于三倍地脚螺栓的直径,深度稍大于地脚螺栓的长度。孔中灌注环氧砂浆,插入地脚螺栓并带好螺母,地脚螺栓露出螺母顶面的高度不得大于螺母的厚度,待完全凝固后再拧紧螺母。 环氧砂浆建议配比(按重量计算):环氧树脂(6101)100、二丁脂17、乙二胺8、砂250。 橡胶支座安装完毕后,应及时拆除上下连接螺栓,以免约束梁体位移。 D养护 盆式橡胶橡胶支座无需特殊的养护,只需每年对外露表面的积水、积尘加以清楚,并逐个检查地脚螺栓。若表面防锈漆脱落,则涂刷防锈漆,涂时注意不得污染滑移表面。 桥梁盆式橡胶橡胶支座的设计与施工多数桥梁在桥跨结构与墩台之间须设臵橡胶支座。橡胶支 座由于具有构造简单、结构高度小、安装方便和有利于抗震等一系列优点而得到普遍的应用。但一般的板式橡胶橡胶支座处于无侧限受压状态,其抗压强度不高,加之其位移量取决于橡胶的容许剪切变形和橡胶支座高度,所以板式橡胶橡胶支座的承载力和位移值受到一定的限制。近年来出现的盆式橡胶橡胶支座,克服了板式橡胶橡胶支座的缺点,其主要构造特点有二:一是将橡胶块放臵于凹型的钢盆内,使橡胶处于有侧限受压状态,大大提高了橡胶支座的承载力;

其二是利用嵌放在金属盆顶面的填充聚四氟乙烯板与不锈钢板相对摩擦系数小的特性,保证了活动橡胶支座能满足梁水平移动的要求。所以盆式橡胶橡胶支座一经问世,就被广泛地应用于大、中型桥梁和城市高架桥中。这里介绍公路和城市道路桥梁中使用的盆式橡胶橡胶支座(简称GPZ)的设计与施工。 2、盆式橡胶橡胶支座的设计2.1、盆式橡胶橡胶支座类型的选择 盆式橡胶橡胶支座包括固定橡胶支座和活动橡胶支座两大类。活动橡胶支座 又区分为单向活动橡胶支座和双向活动橡胶支座。一般来说,桥梁固定端选用固定橡胶支座,活动端选用活动橡胶支座。例如:简支梁桥应在每跨的一端设臵固定橡胶支座,另一端设臵活动橡胶支座;连续梁桥应在每联中的一个桥墩上设臵固定橡胶支座,其余墩台上均应设臵活动橡胶支座。但若桥面较宽,固定端的两个橡胶支座间距较大,横桥向伸缩值不容 忽视时,固定端就不能使用固定橡胶支座,而是使用单向活动橡胶支座,将其旋转90度臵于梁下,这样既能保证纵桥向的固定作用,又能起到横桥向的活动作用。此外,为了减小墩台的受力,对于简支梁桥,宜将固定橡胶支座布臵在标高低的墩台上;对于连续梁桥,为使全梁的纵向变形分散在梁的两端,宜将固定橡胶支座布臵在靠中间的支点处。 双向活动橡胶支座能在水平面内向任意方向移动。因此,弯桥 的活动墩台上应选择这种橡胶支座。至于单向活动橡胶支座,可在直桥中使用。但应注意,只有当活动墩上只有一个橡胶支座,或者橡胶支座间横向温度伸缩量很小的情况下才宜采用。 2.2、盆式橡胶橡胶支座承载力的确定 承载力是盆式橡胶橡胶支座的重要指标。在求得桥梁的恒载和 活载橡胶支座反力之和后,便可确定所选用的盆式橡胶橡胶支座的容许承载力。确定橡胶支座容许承载力时,一般应使橡胶支座的最大反力不要超过其容许承载力的5%。但需要注意的是,橡胶支座的容许承载力并不是选择愈大愈好,这是因为第一:

容许承载力大,橡胶支座尺寸也就较大,这样会加大墩台尺寸,不仅造成浪费,也不美观。第二:更重要的是橡胶支座中四氟活板的摩擦系数与橡胶支座正压力成反比,如果橡胶支座反力比橡胶支座容许承载力小得多,则摩擦系数会大大增加,导致墩台和基础所受的水平力大幅度增加,这将极为不利。因此设计时不必担心橡胶支座的安全储备。 为了增加行车的平顺,现在大型桥梁中的伸缩缝间距都很 大,这就需要有大位移量的橡胶支座。每个级别的活动橡胶支座都有大、小两种位移量。因此,在设计盆式橡胶橡胶支座时,需要计算活动橡胶支座的最大纵桥向位移量。橡胶支座纵桥向的位移量应包括温度变化、混凝土徐变、混凝土干缩引起的位移和汽车制动力引起的位移。橡胶支座横桥向的位移一般均能满足要求,不需验算。 盆式橡胶橡胶支座的施工安装前的准备工作 盆式橡胶橡胶支座在安装前应检查零部件是否齐备。对活动支 座应用酒精或丙酮清洗相对活动面,擦干后在四氟滑板凹槽内涂满295硅脂。 支承垫石顶面及梁底的橡胶支座安装部位必须清洁平整。根据 公路桥梁施工规范,橡胶支座的四角高差不得大于2mm。 3.2、橡胶支座安装 对现浇主梁,应将橡胶支座上、下底板临时固定相对位臵,整 体吊装,固定在设计位臵上。

对于预制吊装主梁,则应将橡胶支座上座板固定在大梁上,然后确定底盆在墩台上的位臵。对具有临时橡胶支座的连续梁,则应先固定下座板,待主梁施工完毕,且校正位臵后,拆除临时橡胶支座,让梁落在橡胶支座上。临时橡胶支座若系硫磺砂浆,在拆除临时橡胶支座时,必须在橡胶支座与临时橡胶支座之间采取隔热措施,以免损坏四氟滑板。橡胶支座安装时,其顺桥向中心线必须与主梁中心线或切线重合或平行。 橡胶支座位臵确定好后,即可将上、下部固定。橡胶支座与上、下 构造连接方式,可采用焊接,也可采用地脚螺栓锚固。采用焊接时,不能连续施焊,要采用跳跃式断续焊接方法,逐步焊满周边,以免局部温度过高。采用地脚螺栓连接时,应将橡胶支座上座板与地脚螺栓按设计要求放好,再浇灌混凝土。下橡胶支座板与墩台连接处,应预留地脚螺栓孔。孔中灌注环氧树脂砂浆,于初凝前,从橡胶支座的地脚螺栓孔中插入地脚螺栓并带好螺母,待完全凝固后再拧紧螺母。 桥梁橡胶橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置,它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确何橡胶橡胶支座的设计选型合理,及加工质量符合核技术标准外、正确的施工与安装是橡胶橡胶支座应用成功与否的关键所在。

支承垫石的设置 为了保证工程安装质量以及安装、调整和更换橡胶支座的方便,不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工,不管是采用什么规格型式的橡胶支座,都必须在墩台顶设置支撑垫石。 1.1、支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部结构荷载为宜,一般长度与宽度应比橡胶橡胶支座大10CM左右。垫石的高度要大于6CM,使梁底与桥墩顶有足够的空 间高度,以便安置千斤顶,更换橡胶支座。 1.2、支承垫石内应布置钢筋网,竖向钢筋与墩台内钢筋焊接在一起。浇筑垫 石用的水泥标号应高于300号,支撑垫石要求表面平整但不光滑。 1.各支承垫石顶面标高应符合设计要求。特别是一片梁安装两个或四个橡胶支座时,各支承垫石平面要一致,以免发生偏压,初始剪切和受力不均匀而变形。 2、普通板式橡胶橡胶支座的安装2.1、现浇梁安装橡胶橡胶支座比较方便。施工程序如下 2.1.1、保持墩台垫石顶面清洁。如果支承垫石标高差距过大,可以用水泥砂 浆进行调整。

在支承垫石上按设计图标出中心,安装时橡胶橡胶支座的中心与支承垫石 中心线要吻合,以确保橡胶支座就位准确。 .当同一片梁需两个或四个橡胶支座时,为方便找平,可以在支承垫石和支 座之间铺一层水泥砂浆,让橡胶支座在桥梁体的压力下自动找平。 2.1.4、在浇注梁体前,在橡胶支座上放置一块比橡胶支座平面稍大的支承钢 板,钢板上焊接锚固钢筋与梁体连接,并把支承钢板视作浇梁模板的 一部分进行浇注安装好预制梁橡胶橡胶支座的关键在于保证梁底在垫石顶面的平行、平整,使其和橡胶支座上、下表面全部密贴,不得出现偏压、脱空和不均匀支承受力现象。 施工程序如下: 处理好支撑垫石,使支撑垫石标高一致。 、预制梁与橡胶支座接触的底面要保持水平和平整。当有蜂窝浆和倾斜度时, 要预先用水泥砂浆捣实、整平。 、橡胶橡胶支座的正确就位 先使橡胶支座和支承垫石按设计要求准确就位。架梁落梁时,T型梁的纵轴线要与橡胶支座中心线重合;板梁、箱梁的纵轴线与橡胶支座中心线相平行。为落梁准确,在架第一跨板梁或箱梁时,可在梁底划好二个橡胶支座的十字位置中心,在梁的端立面上标出两个橡胶支座的位置中心线的铅直线,落梁时使之与墩台上的位置中心线相重 合。以后数跨可依照第一跨梁为基准进行。 、架梁落梁时要平稳,防止压偏或产生初始剪切变形。 2.2.5、安装T型梁时,若橡胶支座比梁筋底宽,则应在橡胶支座与梁筋底之间加设比橡胶支座大的钢筋混凝土垫块或厚钢板做过渡层,以免橡胶支座局 部受压,而形成应力 集中。钢筋砼垫块或厚钢板要用环氧树脂砂浆和梁筋底贴合粘结。

落梁后,一般情况下橡胶支座顶面与梁面保持水平。预应力简支梁,其橡胶支座顶面可稍后倾;非预应力梁其橡胶支座顶面可略微前倾,但倾斜角度不得超过5"。 2.橡胶橡胶支座按装时的调整橡胶橡胶支座安装后,若发现下述情况,应及时调整:A、个别橡胶支座落空,出现不均匀受力 B、橡胶支座发生较大的初始剪切变形公路板式橡胶支座 偏压严重,局部受压,侧面鼓出异常,而局部落空 调整方法一般可用千斤顶顶起梁端,在橡胶支座上下表面铺涂一层水泥砂浆(或环氧树脂砂浆)。再次落梁,在重力作用下橡胶支座上下表面相互平行且同梁底,墩台顶面全部密贴;同时使一片染两端的橡胶支座处于同一平面内,梁的纵向倾斜度应加以 控制

以橡胶支座不产生时显初始剪切变形为佳。2.4普通板式橡胶橡胶支座安装注意事项 2.4.1、矩形橡胶支座短边应与顺桥方向平行安置,以利于梁端转动。若需长边平 行于顺桥向时,需通过转角验算。 2.4.2、圆形橡胶支座具有各向同性。安装无需考虑方向性,只需将橡胶支座圆心同设计位置中心点相重合即可。为防止在离心力下梁体横向移 动,可安装横向挡块。 2.4.使用普通板式橡胶橡胶支座一般设有固定端与活动端。使用等高橡胶支座时,水平位移由同一片梁的两端橡胶支座的剪切变形共同实现。也可用厚度较小的橡胶橡胶支座 橡胶支座。 2.4.4、橡胶橡胶支座安装以春秋季节最佳。若预计不可能在春秋季节安装,则设计选用橡胶橡胶支座时可适当增加高度,使其在极端高、低温时,上部构造的最大位移量△L靠橡胶橡胶支座的单方向剪切变形来实现。即:△L≥0.5h0且满足h0≤0.2a, 其中h0 -橡胶支座橡胶层总厚度,a -橡胶支座短边尺寸。同时若橡胶支座增加所需高度不能满足h0≤0.2a时,则应采用四氟板式橡胶支座。 这样可在任何气温下安装橡胶支座,并使最大剪切变形能控制在允许范围内,而无需 用特殊手段施工。

当梁体有纵向坡度或综合坡度时,可按下列几种方法处理。 2.4.5.1在梁端底面与橡胶支座这间安置楔形钢板将橡胶支座扩垫石(梁端底面)制成斜 坡状(图2-4)此种方法适用于坡度≤1%的桥 .2.4.5.2采用坡型橡胶支座(适用于坡度≥1%的桥) 对于有纵向坡或综合坡的桥梁采用坡型板式橡胶橡胶支座,早年法国CIPEC公司就已提出,并得到了广泛的应用。我国交通部公路规划设计院一九领先八年七月出版的“板式橡胶橡胶支座”一书中又做了大量的阐述,随着坡型橡胶支座应用范围的不断扩 大,我国工程技术人员逐步规范了其名称和基准尺寸的标注方法。 A、分类名称:有斜坡的圆形板式橡胶橡胶支座-圆坡橡胶支座(设计代号YT);有斜坡的球冠形板式橡胶橡胶支座-球坡橡胶支座(设计代号YPQ);有斜坡的矩形板式橡胶橡胶支座-矩 形斜坡橡胶支座(设计代号JP)。注:以上三种斜坡的橡胶支座统称为坡度橡胶支座。B、通常适用于四种坡度和设计代号 2%的坡度设计代号为“A”、4%的坡度设计代号为“B” 6%的坡度设计代号为“C”、8%的坡度设计代号为“D”C、基准尺寸的标注方法(图 2-5)坡型橡胶支座的厚度(高度)H指的是橡胶支座的中心厚度,坡型橡胶支座的最小厚度及平面尺 寸是常规橡胶支座的额定厚及平面尺寸。 D、坡度橡胶支座的安装及调整方法应符合

.所述(如在综合坡上使用、注:由于四氢弹板式橡胶橡胶支座的四氟板面朝上布置,有利于橡胶支座的使用寿命,所以我公司推荐当有纵坡或有综合坡的桥梁选用的四氟板式橡胶橡胶支座时,最好采用 楔形梁底钢板加以调整。如图2-6c所示。3四氟板式橡胶橡胶支座的安装四氟板式橡胶橡胶支座的构造及连接 四氟板式橡胶橡胶支座的整体结构有“封闭型”与“简易型”两种,对城市桥梁及紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区,选用封闭型,其它场合要采用简易型 .1简易型 构造见图四氟橡胶支座上下钢板与桥梁结构的连接 封闭型四氟橡胶支座下钢板的连接 可在墩体支承垫石上预留相应凹坑,架梁时下钢板用环氧树脂砂浆粘于凹坑内, 或在支承垫石上预埋锚固螺栓,架梁果先将下钢板固定 .3.2四氟橡胶支座上钢板的连接现浇梁施工,可按2.1.4采用上钢板焊锚固钢盘,就地浇注时同梁体连接(图 ) 预制梁施式,上钢板用环氧树脂砂浆与梁底粘接或锚固螺栓连接。

四氟板式橡胶支座的安装注意事项3.2.2四氟板式橡胶橡胶支座必须精心细致。橡胶支座应接设计支承中心准确就位。 梁底钢板与支承垫石(或下钢板)顶面尽可能何持平行和平整,同橡胶支座上下面全部密贴;同一片梁的各个橡胶支座平于同一平面上,避免橡胶支座的偏心受压,不均匀支承 与个别脱空的现像。具体安装方法可参照2.1或2.2进行。3.2.3四氟橡胶支座安装后若发现问题需要高速时,可顶起梁端,在四氟橡胶支座底面与 橡胶支座垫石(或下钢板)之间,铺一层环氧树脂砂浆来调节。3.2.4橡胶支座四氟面的储油的凹坑内,安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂” 作润滑剂,以降低摩擦系数。3.2.5与四氟板按角的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现像,以免增大摩阴系数 及损坏四氟板。 3.2.6落梁时,为防止梁与橡胶支座发生纵横向滑移,宜用木制三角垫块在梁体两侧 加以定位,待落梁工作任部完毕后拆除(图 ) 为了防止梁体(上部构造)的横向滑动,在橡胶支座或上部构造两侧设防滑挡块 (图 ) 3.2.8橡胶支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定(图3-6),若不锈负有足够的长 度,则任何季按春秋季节橡胶支座距不锈钢中心安置。

配齐试验、检验设备,以满足施工试验的要求,认真做好原材料的检查,试验和对砼的检查、以及其它相关工作由试验工程师赵桂省同志负责,坡形板式橡胶支座使其始终处在控制之中,严格把好砼的质量关。8、对橡胶支座垫石及橡胶支座安装施工的全过程实行技术员跟班作业,指导监督质量的实施。9、测量严格执行三级复核制度,并接受监理检查,保证结构物尺寸正确。测量工程师由孟兆鹏同志担任。

施工中做好各种原始资料收集、整理工作,建立技术档案。资料员由倪晓明同志担任。安全保证措施 安全管理是施工企业管理的一项主要内容,确保安全生产,防止事故发生,是企业的全体职工的重要任务,是各级领导的主要职责。 1、建立健全安全管理机构和安全工作规章制度 成立强有力的领导班子,建立健全安全保证体系,建立由安全长具体负责,全体员工参加的安全保证体系,组织实施对该项目的安全管理,保证工程安全贯穿施工全过程。(见附表5安全保证体系框架图) 2、每一道工序开工前,做好详细的施工方案和实施措施,及时做好施工技术交底和安全注意事项。公路板式橡胶支座生活区、拌合站、加工场要符合防水要求,切实做好防洪防水、 烟台港龙口港疏港高速公路项目部

2004年颁布的JTT4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准,是在参照ISO6446-1994《橡胶制品-桥梁 支座-橡胶材料规范》、美国AASHTO《美国公路桥梁设计规范-LRFD》 (1994)和欧洲标准CENTC167N185(2001) 等国际先进标准的基础 上,组织国内规模较大的几家橡胶支座生产厂家进行了大量的抽样试验,并广泛征求多方意见, 对JTT4-93交通部行业标准进了多方面的修改后,制定的 板式橡胶支座标准。标准中明确规定支座不得使用任何 再生胶或粉碎的硫化橡胶,同时又规定通过抗剪粘结性能与老化后抗剪的交叉试验来检测支座是否含有再生胶。

JTT4-2004标准的颁布施行,对市场起到了较好的规范作用,但目前仍有部分企业违反标准规定,仍在支座的胶料 配方中掺入再生胶。 他们错误地认为再生胶也是胶,总比掺入填料好,且 掺入再生胶既能改善支座的力学性能,又 能降低支座生产成本,也符合国家的循环经济政策。

为了验证在聊城橡胶支座,滨州板式橡胶支座胶料配方中掺入再生胶对板式橡胶支座力学性能 及老化性能的危害,在修改标准时曾做了一些调研分析和试验,得到了一些数据和初步分析结果,现汇总后供参考。 1 再生胶及胶粉的材质 再生胶是用废旧橡胶制品,经粉碎、脱硫后用机械整形而制成。脱硫的作用是通过再生剂 、热和氧的作用,使以前硫化时橡胶大分子间形成的立体交联网断裂,但脱硫并不能使硫和其他助剂从废旧橡胶中 分离出来。也有厂家将废旧橡胶制品经粉碎后,制成胶粉不经脱硫工艺处理直接掺入橡胶制品中使用。不管是否经 过脱硫处理,再生胶和胶粉的成分是基本相同的,目前市场上出售的多为胶粉,多由于胶粉来源于不同种类的废橡胶 制品,故胶粉成分也有所不同,几种不同来源的胶粉成分分析值如表1所示。

表1中,PC为乘用车轮胎,PC+LT为轻型 载重汽车轮,TB为载重汽车、大型乘用汽车轮胎。 在胶粉成分中氧化物含量占6%~7%,丙酮抽出物含量占12%~ 20%,两项合计占胶粉总含量的18%~27%,这些化学物质目前缺乏有效、可靠的方法确定其具体成分,氧化物中的金 属成分是导致橡胶老化的重要因素之一。 收稿日期:2005-06-27 公路 2005年8月 第8期 HIGHWAY Aug12005 No18 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 表1 胶粉成分的分析值分析项目PC胶粉PC+LT胶粉 TB胶粉天然橡胶204070丁苯橡胶80 4520顺丁橡胶15 10橡胶烃含量%471644165411丙 酮抽出物% 191416191215灰分%311412318碳黑251230172613其他氧化物 6154 7122 6113 2 再生胶和胶粉对 胶料性能的影响 再生胶和胶粉(以下统称再生胶) 的以下因素对 胶料物理机械性能有影响:(1)胶粉的粒径;(2)胶粉用量;(3)胶粉来源;(4)胶粉成分;(5)胶粉杂质量 (纤维、金属);(6)粉碎方法等。这些因素都会对胶料的物理机械性能产生不同程度的影响。 关于再生胶掺入生胶 硫化有以下论述:胶料在硫化时硫由橡胶相向胶粉方面移动,这样导致了橡胶相特别是胶粉和橡胶分界处的硫浓度 降低,分界处的交联键减少,因此橡胶相的平均交联密度下降,在界面上不能充分形成交联键,使胶料拉断强度等物 理机械性能下降。将再生胶掺入天然橡胶制造胶料,即使物理机械性能检测符合标准,但与不掺入再生胶的天然橡 胶胶料在硫化后橡胶分子交联结构在本质上是有区别的,再生胶中的丙酮抽出物和氧化物(特别是金属物质),将促 进橡胶早期老化。

为了检验以上论述,把再生胶按不同配比掺入天然橡胶板式支座胶料配方中,做胶料性能对比,试 验检测数据见表2。 表2 天然橡胶与掺入再生胶的胶料性能对比 项 目1 2 3 4 天然胶∶再生胶 100∶085∶1580 ∶2075∶25硬度 (邵氏A)62 687174拉伸强度MPa23131715171517扯断伸长率% 660430425420橡胶与钢板粘结剥离强度(kNm) 1717191819181917恒定压缩永久变形70℃×24h%2012111114 917 热空气老化试验性能变化 70℃×168h 拉伸强度%-413 -8 -1114-1211 扯断伸长% -1216-1415-1315- 1319硬度变化 (邵氏A)3 8 10 12 试验检测掺入再生胶的胶料,不仅拉伸强度下 降,扯断伸长率、硬度、恒定 压缩永久变形等物理机械性能均有不同程度的影响,热空气老化后硬度变化明显。

再生胶对支座产品力学性能 的影响 选取在天然橡胶和再生胶比例为85∶15的胶料与没有加入再生胶的胶料,硫化成橡胶支座,依据JTT4- 2004《公路桥梁板式橡胶支座》进行成品力学性能对比试验,检验支座规格均为GJZ180×200 ×28,检测数据如表3 、表4。 表3 抗压弹性模量检测结果 项 目 抗压弹性模量与标准偏差值% 试样编号 老化前实测值平均值 试样 编号 热空气老化 70℃×72h实测值平均值 未掺入再生胶 1-11-21-3-315-512-210-316 1-11-21-3411312415319 掺入再生胶15% 2-12-22-3 810413714 6162-12-22-3 2317211422 2214表4 抗剪弹性模量检测结果 项 目 抗剪弹 性模量与标准偏差值% 试样编号 老化前实测值平均值 试样编号 热空气老化 70℃×72h实测值平均值 未掺入 再生胶1-1,1-21-2,1-31-3,1-1542317 1-11-21-3788717 掺入再生胶 15% 2-1,2-22-2,2-32-3,2-1 141415 14132-1,2-22-2,2-32-3,2-1 322933 3113从表2、表3、表4可以看出,未掺入再生胶的支座老化前后的胶料性能和 支座力学性能试验均符合标准要求。掺入15%再生胶后,检测胶料物理机械性能(除硬度外)符合JTT4-2004要求, 常温状态下支座抗压弹性模量、抗剪弹性模量也符合标准要求,但经热空气70℃×72h老化后检测,掺入再生胶的支 座比未掺入再生胶支座的胶料硬度、抗压弹性模量、抗剪弹性模量大幅增加,不能满足标准要求。因试验次数较少 ,以上数据还不够充分,但再生胶对支座老化后力学性能的不利影响是很明显的。

再生胶对支座使用寿命的影响 橡胶的老化直接影响支座的寿命,橡胶的老化是一种由多 种因素参与的复杂的、不可逆转的化学反应,再生胶本身己存在相当程度的老化,其分子链之间的交联己发生断裂, 不同于生胶的线型大分子链结构,也不同于橡胶硫化后而构成的三维网状交联结构。到目前为止,在橡胶技术上,还 未研究出能消除再生胶对胶料性能产生危害的技术手段。根据国家的循环经济政策,再生胶粉作为橡胶工业广泛采 用的低档原材料,主要在低档制品中掺用,例如在鞋底中可掺100份甚至更多;在建筑材料中主要作为添加剂使用,例 如用胶粉对沥青进行改性,比通常使用纯沥青材料经久耐用,橡胶沥青混凝土路面可减少路面软化变形和龟裂,提高 轮胎与路面的附着力;在轮胎、运输带等便于更换的磨耗制品中,有时可用少量超细胶粉,以提高耐磨性。


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