水泥混凝土桥面防水黏结层材料性能评价分析.pdf
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1、 水 泥混凝 土桥 面防水 黏 结层 材 料 性 能评价 分 析 陈林 ,汪超 ,安 丰伟 ( 江苏省交通科学研究院, 江苏 南京2 1 1 1 1 2 ) 摘要 : 防水黏结层是桥面铺装的重要组成部分 , 桥面防水层对于桥面铺装的使用效 果有重要影 响, 桥 面防水黏结材 料的选择 是否合理影响着桥面的使用 性能。用 于桥 面防水层 的黏结材料类型较多 , 整体 而言可分为涂膜 类防水层 、 结构性 防水层 、 卷材类 防 水层等 , 结合室 内试验和试验路对不同类型防水材料做了性能评价 , 为桥面防水层 材料 的选 择提供参 考 , 并 结合 双层式 S MA桥 面 铺装的特点 , 推荐采
2、用热喷沥青加碎石的结构性防水层 。 关键词 : 防水黏结层 ;桥面铺装 ;使用性能 ; 室 内试验 ; 性 能评 价 0 引言 作 为桥 面 铺装 重 要 组 成 部 分 之 一 的桥 面 防 水 层 对于桥面铺装的使用效果有重要影 响, 调查表 明, 桥 面铺装层间剪切破坏 、 开裂 、 水损害等病害L 】 都与防 水黏结层 破坏有 很大关 系。因此 , 为 了有 效保 障桥 面铺装的使 用效果 , 有必 要进行 防水黏结 层材料 性 能 的研究 。 桥面防水层的种类繁多, 有涂膜类 、 结构类 、 卷材 类等。涂膜类桥面防水层大多采用石油沥青 为基料 , 另外还有部分可渗入水泥混凝 土内部
3、 的防水 材料 , 如 环氧树脂 、 环氧聚氨酯等 ; 常用的结构类桥面防水材料 包括改性乳化沥青+碎石、 改性沥青+碎石、 橡胶沥青 +碎石及沥青胶砂等; 卷材类桥面防水材料主要包括 沥青类防水卷材、 聚合物沥青类防水卷材 、 合成 高分子 防水卷材等 。 本 文 通 过 室 内 试 验 对 几 种 水 泥 混 凝 土 桥 面 防 水 层 的 路 用性 能 进 行 评 价 , 并 利 用 桥 面 防 水 层 现 场 质量检测仪器 , 针对 柴米河大 桥和南 六塘河 大桥进 行 了桥面防水层 的现场检 测 , 在此基 础上推荐 适合 的桥 面 防 水 材 料 , 从 而 为 类 似 工 程 提
4、 供 参 考 和 借鉴 。 1 桥 面 防水层 技术 标准 桥面防水层的性能指标包括施工性能 、 防水性能、 强度等。本文在 已有成果和实际工程经验基础上提出 了水泥混凝土桥面防水黏结层技术 , 见表 1 。 收 稿 日期 : 2 0 1 1 1 O O 8 5 4 上冯 堍 N o 4 2 0 1 1 表 1 涂膜类及结构性防水材料技术要求及试验方法 项 目 技术要求 试 验方法 物 材料常 对于橡胶沥青、 S B S 改性沥青、 S B S改性乳化沥青等, 应 化 规性能 首先满足高速公路路用材料的相关技术要求 指 耐热性 1 6 0 J C 4 0 8 1 9 9 1中 6 7的方法 标
5、 低温柔韧性 一 2 O , 无裂纹 7 d , 咖1 0 n n棒绕一周 拉 拔 l 4 o 0 1 a 咖 1 0 c tn 复 合 试 件 , 1 0 n 1m m in 加 强度 I 2 0 0 3 载速度, 电动拉拔仪。 路 不透水性 0 3MP a , 3 0 r a i n 高压渗水仪 用 不透水 性 抗剪 l 4 0 0 2 胁 币1 0 c m复合试件, 1 0 ra m ra i n 加 能 强度 l 2 0 0 4 载速度, 电动剪切试验仪。 抗施工损伤性能 轮碾试验后 0 3 MP a | ( 抗硌破及渗水) 水压下不渗水 注: 表中拉拔强度和剪切强度适用于室内试验和现
6、场质量检测。 2 防水层 室 内试验 结果 根据 表 1的技 术标 准 , 针对 不 同防 水 黏 结 层 进 行 室 内试验 引, 以评 价不 同防 水 材 料 的路 用 性 能 。试 验 中各 类材 料 的用 量 如下表 。 表 2室内试验桥面 防水层材料 用量 防水层类 型 防水材料l k g m 碎石用量 k g m 橡胶沥青 +碎石 2 O 2 5 7 8 S B S改性沥青 +碎石 l _ 8 2 0 7 8 S B S改性乳化 0 7 t0 9 ( 纯沥 5 7 沥青+碎石 青用量) 1 号底层料 0 5 n0 5 2 k g m。 ; 柔性防水涂料 高黏 1 号料 0 9 5
7、1 0 k g m ; 2号料 0 1 O 5 k g m 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 1 耐 热性 橡 胶 沥青 、 S B S改 性 沥 青 、 S B S改 性 乳 化 沥 青 防 水黏结层试验 温度设定 为 1 5 0 , 桥 面柔性 防水涂 料 的 I 号 料 试 验 温 度 为 1 4 0 , I I 号 料 试 验 温 度 为 1 6 0 。根据耐热性试验结果 , 四种防水材料在相应 的试验温度下都没有 出现 流淌、 变形等现象 , 耐热性 能 较好 。 2 2透水 性 能 采用高压渗水试验对各种防水黏结层进行渗水性 能评价 , 试验结
8、果如表 3所示 。从表 中试验结果可 以 看出, S B S改性沥青 、 橡胶沥青、 桥面柔 性防水涂料均 不透水 , 但 S B S改性乳化沥青在高压渗水试验时有渗 漏现象。 表 3高压渗水试验结果0 3 MP a 材料类型 I S B S 改性沥青 橡胶沥青 柔性防 水涂 料 S B S 改性 乳化沥 青 l 渗 水 情 况I 不 渗 不 渗 不 渗 渗 2 3剪 切强度 试验 考虑到防水黏结层施工 因素影响, 本文采用剪切 试验的成型方法与工程实际的施工过程接近 , 拟定试 验剪切角度为 4 5。 , 加载速度为 1 0 mm mi n , 结果如表 4所示 。 从 表 中可 以看 出
9、, 改 性 乳 化 沥青 防水 黏 结 层抗 剪 切性能最差 ; 在 6 O的状态下柔性防水涂料剪切强度 相对较高 , 其受温度的变化影响不大; 在桥面正常使用 状况下, 桥面板温度一般在 2 O4 O范围之内, 在 此温度区间内, 橡胶沥青 防水黏结层表现 出较好的抗 剪切性 能 。 表 4不 同防水层类型剪切强度 MP a 改性乳化沥青 项 目 S B S改性沥青 橡胶沥青 柔性防水涂料 ( 不 同用量) 0 7 0 8 0 9 6 0 0 2 1 0 2 8 0 3 5 | O O 2 4 0 0 4 1 0 6 4 0 4 1 0 0 6 O O 8 0 0 6 2 0 0 4 7 0
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