根据桥面防水层在桥面铺装中所处的特殊环境，结合工程常用的防水粘结材料，室内试验选取防水粘结层材料包括SBS改性乳化沥青、SBS改性热沥青、热橡胶沥青、FYT桥面防水材料1号和2号料、AWP－2000、AWP－2000F纤维增强桥面防水材料、水性环氧普通乳化沥青材料(3:1:6)，并结合现行标准对其进行了相关室内基本性能试验与结果分析。

室内试验

室内试验研究选取的喷涂型防水材料包括SBS改性乳化沥青、SBS改性热沥青、热橡胶沥青、FYT桥面防水材料1号和2号料、AWP－2000、AWP－2000F纤维增强桥面防水材料以及水性环氧沥青材料。

对选取的水性环氧沥青防水粘结层材料也进行了材料的粘度、相对密度、闪点等指标的测定。

防水材料的室内基本性能试验包括延伸抗裂性、低温柔性(耐低温性)、高温稳定性(耐热性)、与下卧水泥混凝土及上层沥青混凝土的粘结性能、抗剪切性能、抗施工损破性能、耐疲劳性能、施工便利性等。

柔性涂膜类防水材料基本性能试验的结果表明，采用多层喷洒工艺的材料，当不同层采用不同材料时其性能并不完全相同，可能需要结合防水层整体的综合效果情况确定各层防水材料的具体指标要求，只要整体防水层达到相应技术要求即能保证防水粘结功能的正常发挥。因此，对力学指标的要求更应该通过模拟整体防水层情况进行试验测定，然后再进行相应的各不同层材料的指标要求。

一般高分子聚合物及改性沥青类防水粘结材料表征低温柔性的试验方法为在铁皮上涂刷防水涂料并成型，在－20℃绕φ10mm棒以不产生裂纹来进行评定，水性环氧沥青防水材料低温时变形也能符合部标准的指标性能要求，而且环氧沥青加热至160℃也不熔化流淌，证明其发生了固化反应强度及材料性能改善。

力学性能试验与模拟

不同试件成型方式

为确定桥面防水层的力学性能，室内试验分别按照半∞字型砂浆试块之间粘结、水泥砂浆试块之间粘结、沥青混凝土试块与水泥砂浆试块之间粘结以及利用车辙板试模在水泥混凝土板上设置防水材料后碾压沥青混凝土成型试件等不同方法成型试件。室内采用上下界面分别为水泥砂浆和沥青混凝土成型试件时(分为直接石块粘接和车辙板成型分层成型2种方式)，FYT桥面防水材料成型方式如下:先涂刷2层FYT－1型防水材料、再涂刷1层FYT－2型防水材料，AWP－2000以及改性乳化沥青防水材料分别涂刷2遍，AWP－2000F纤维增强桥面防水材料因为需要添加纤维，按要求成型，环氧沥青防水材料按规定用量涂刷。

车辙板成型试件过程为:在特制试模内按照桥面混凝土配比浇注水泥混凝土(振密成型后表面均匀刷毛)，试件养生7天后拆模，28天后在水泥混凝土块完全干燥情况下将表面浮浆打磨干净，涂刷或粘结防水粘结层，然后碾压沥青混凝土(沥青混凝土级配根据实际铺装情况使用)，冷却后脱模，钻取或切割成特定形状的试件进行粘结拉拔试验或剪切试验，每组选择4个平行试件。

粘结抗拉试验测试结果可知，在涂上防水材料后，形成的防水层薄膜自成一体，在层与层之间独立承受拉力，室内砂浆或沥青混凝土试块之间设置防水的模拟试验结果都比直接用2个半∞字形的水泥砂浆试块试验的结果大，且结果差别比较显著，由此说明用水泥砂浆∞字形试块做拉伸试验，由于其设置防水材料的截面面积相对较小，其所带来的防水材料有效粘结的程度不足，造成的试验系统误差较大，因此应改进现行行业标准中的粘结拉伸试验手段，可采用有效粘结界面较大的矩形或圆形砂浆试块进行试验控制，其试验结果与在沥青混凝土和水泥混凝土之间设置防水的模拟试验结果相近，能够有效控制工程使用防水材料的粘结性能效果确有保证。因此，后续试验研究中除模拟现场性能的粘结采用沥青混凝土与水泥混凝土车辙板碾压成型外，防水材料的粘结抗拉试验的试件都采用50mm×50mm×30mm的矩形水泥砂浆试块进行涂刷粘接试验测定。

模拟剪切试验结果可以看出，设置粘层的剪切强度，基本试验方法的测定结果比车辙板碾压模拟实际的剪切结果略小，因此选择常规试验的采用沥青混凝土块之间设置防水材料或水泥砂浆块之间设置防水材料的试验方法都能有效控制防水材料的质量，只要对基本试验的抗剪强度要求合适即可。需要说明的是，高温试验在沥青混合料内部发生移动变形的情况比较普遍，因此不管是拉拔试验还是剪切试验，都建议采用水泥砂浆或水泥混凝土试块进行界面防水材料性能试验衡量。

不同温度条件

为了更全面的了解温度对柔性防水材料使用性能的影响，对不同温度下(0℃、40℃、50℃和60℃)防水材料的抗剪切强度与粘结抗拉强度进行模拟试验，与之前的常温试验结果进行对比。

可知，随着温度的升高，防水层材料的拉拔强度逐渐递减。在20℃时，除改性乳化沥青外，其余材料的拉拔强度均在0.5MPa以上，而在0℃时，SBS改性沥青和FYT竟都在1.5MPa以上，就连20℃拉拔强度低的改性乳化沥青其拉拔强度都达到了1.0MPa以上。由此说明在低温下(特别是在冬季)，防水材料具有超强的粘结能力，使得整个桥面铺装整体性大大加强;在50℃时，所有材料的拉拔强度均降低很多，除水性环氧沥青外，其余材料粘结抗拉强度都在0.3MPa以下，且大多都达不到0.2MPa，这说明在高温条件下(特别是在夏季)，粘结防水层材料的粘结性能下降，使得整个桥面铺装层的整体性大大削弱，这一点在设计过程中要尤其引起足够的重视。

可知，同拉拔强度一样，随着温度的升高，防水层材料的剪切强度逐渐递减:在25℃时，各种材料的剪切强度普遍在0.6MPa以上，而温度在0℃时，材料的剪切强度竟达到2MPa以上;温度在50℃时，所有材料的剪切强度均变得很小，普遍在0.30MPa以下，这一点同拉拔强度的变化趋势十分相似:即低温条件下(特别是在冬季)，粘层材料具有超强的粘结能力，使得抵抗行车荷载剪切变形的能力增加;而在高温条件下(特别是在夏季)，粘层材料的粘结性能下降，使得抵抗行车荷载剪切变形的能力降低，使得整个桥面铺装层的整体性大大削弱。因此这一点在设计过程中也应尤其引起足够的重视，防止在夏季高温时行车荷载作用下路面出现滑移而使路面结构发生破坏。

从不同温度条件下防水层材料的模拟现场试验结果可知:对于水泥混凝土桥面上的铺装，采用柔性的涂膜类防水材料的常温力学性能指标一般容易满足要求，但在高温情况下很难满足要求，目前国内市场上现有的涂膜材料大多是沥青基改性材料、高分子聚合物材料，因此必须通过提高材料的软化温度来使其满足桥面高温要求，试验也应以高温的粘结及抗剪强度作为控制指标，从而保证防水材料层上沥青铺装的使用耐久性。

不同涂布厚度

粘结或抗剪试验是在2个试块的断面上分别涂刷防水粘结材料，每块分3次涂刷，每次涂刷间隔12h，3次涂刷出的涂层总厚度为0.5～0.7mm，等后一次涂刷完成且涂层表面收水后，对接2个试块，并将对接好的试块放在釉面砖上1个h后，将试块移入40±1℃的恒温箱里干燥24h，再将试块在室温下放置6d后用于试验检测。

将涂布有防水涂料并已粘结好静置6天的试件每组4块，在20±2℃的恒温箱里放置4h后放在试验机上，以50mm/min速度张拉试件，直至试件被拉断，测得其粘结强度。

试验结果可以看出，防水材料的涂刷用量在0.7kg/m2前是随着涂刷用量的增加粘接强度呈上升趋势，在0.9kg/m2以后是随着涂刷用量的增加粘接强度呈下降趋势。因此桥面**防水涂料的佳用量选在0.7～0.9kg/m2之间是比较全适的。

现场力学强度检验指标的分析与建议

桥面防水粘结层材料的粘结抗拉强度在不同温度下具有不同的保证效果，而桥面铺装体系有对其基本的性能要求，因此无论实际桥面试验的高温环境温度多大，其在高温条件下的粘结抗拉强度应保证不低于0.1～0.2MPa，从实际桥面防水粘结层检测的波动情况考虑。考虑到沥青混凝土铺装之后的芯样垂直度等带来的系统条件影响，可控制芯样拉拔的强度标准比上沥青混凝土铺装之前的略低0.05MPa。检测频率也可按每2000m2检测一处进行控制，每处检测试件应不低于3个，同时应控制跨径较小的桥梁应保证不少于一处的检测频率。

桥面防水粘结层的工程现场抗剪切强度试验由于受试验设备条件的限制只能进行现场的水平直剪试验检测，因此其与室内试验研究及模型力学分析的实际受力状态并不符合，其得到的检测结果也远比有压斜剪的测定结果小很多。考虑到工程现场防水粘结层成型之后的有效粘结是抗剪的必要保证，而直接在防水层上进行直剪试验的效果又并不理想，因此对防水粘结层成型后的剪切强度可不作具体要求，仅通过粘结抗拉控制进行综合衡量，而在沥青混凝土铺装层完成后进行带芯样的推剪试验，与带芯样的拉拔试验一起作为衡量实际桥面铺装体系粘结质量效果的复核指标。根据工程试验段及大量检测的实际试验结果分析，对于带芯样的水平推剪的强度试验结果也可考虑与拉拔试验一样进行温度分级控制，建议各不同温度环境下的检测控制标准可参照表9。检测的频率也可按每2000m2检测一处进行控制，每处检测试件应不低于3个，同时应控制跨径较小的桥梁应保证不少于一处的检测频率。

结论

(1)相对现行行业标准的∞字型试件的粘结抗拉试验方法，采用5cm×5cm矩形或直径为5cm的圆形混凝土试块的粘结抗拉试验方法更能有效反映防水材料的实际粘结力学状态。

(2)各种防水材料的粘结抗拉和抗剪切强度受温度环境的影响明显，而且呈现为非线形的变化，许多防水粘结材料在高温条件下的力学性能较差，而水性环氧沥青粘结材料高温性能相对较优。

(3)一般桥面柔性防水喷涂材料在0.7～1.0mm成型厚度情况下具有比较好的强度结果性能，在工程施工中应据此进行相应的控制管理。

(4)为保证桥面防水粘结层的应用效果，防水粘结材料在高温条件下的粘结抗拉强度应保证不低于0.1～0.2MPa。