我国的高速公路建设事业方兴未艾，正处于蓬勃发展的时期，同时，对高速公路各种病害的防治工作，也日益受到工程技术人员的重视，桥梁的耐久性问题就是其中很值得关注的一个方面。冻融破坏、钢筋腐蚀、碱集料反应、混凝土碳化等被视为桥梁混凝土主要的耐久性问题，在实际工程中也经常出现桥面渗水、铺装层剥落、推移、桥面板破碎等问题，研究表明，水的渗入是造成这些破坏的主要原因之一，水渗入防水粘结层与水泥混凝土板的界面上,影响与桥面的粘结强度,甚至成为滑动的界面状态,桥面铺装成为一个单独受力层次,就会出现很大的水平剪应力和底部的弯拉应力,桥面铺装就必然导致迅速破坏。目前我国桥面铺装常用形式是复合式铺装层,其典型结构为:沥青混凝土面层(1-2层) 防水层涂料(防水卷材) 桥面防水混凝土或钢桥面。然而在投入使用1-3年后,桥面铺装出现早期破坏的现象比较普遍,破坏形式有唧浆、车c、水损环、坑槽等,早期破坏的桥面对桥梁梁体结构和行车安全造成很大的影响,也造成桥梁后期养护费用的成倍增加,严重影响了公路的正常运营。

我司在云南宜毕高速以及广州莲花大桥采用了国内的抛丸喷砂打磨工艺及溶剂型桥面防水粘结剂,c底清除了混凝土表面浮浆,提高了防水层的粘接效果。溶剂型桥面防水粘结剂是目前国内运用效果较好的一种防水层涂料,从根本上解决了车辆在桥梁上碾压、推移造成的分层，有效防止了水的渗入。

溶剂型桥面防水粘结剂

溶剂型桥面防水粘结剂具体性能与优点有以下几点：

溶剂型防水粘结剂的产品优点：
◆ 防水效果好。粘度低，渗透性强；可有效渗入水泥混凝土或钢板形成致密的防水层，能有效保护桥梁结构。
◆ 界面粘接强度高。涂膜强度高，不仅与水泥砼或钢板的附着力强，同时界面粘接强度高
与上面铺装沥青砼之后的组合结构的抗剪性能、粘接性能。与传统防水材料（如防水卷材、水溶性防水涂料、反应性防水材料等）相比，粘接强度明显提高，而且铺装沥青混凝土之后的组合结构的抗剪性能及粘接性能优良。
◆ 涂膜柔性好，对基层收缩和变形开裂具有较强的适应性； 
◆ 施工简便，常温、单组分施工。 
◆ 环保，对环境纯净。

溶剂型桥面防水粘结剂性能研究：

1、 粘度测试

本研究中, 桥面防水材料渗透性能用粘度大小来 评价 。粘度小, 渗透力强 ,反之渗透力弱 。通过对比试 验,分别测试了改性乳化沥青与溶剂型粘结剂在常温 下的粘度 ,测试结果列于表 1 。 测试结果表明:在相同试验条件下 ,溶剂型粘结剂 的粘度仅为改性乳化沥青的 1/3 , 说明溶剂型粘结剂 的渗透能力远远大于改性乳化沥青 。

2 、防水性能测试

本研究中 ,桥面防水材料防水性能用渗水速度来表 1 改性乳化沥青与溶剂型粘结剂的粘度测试结果 s 试件编号 溶剂型粘结剂 改性乳化沥青 1 16.6 49 .2 2 16 .2 49 .3 3 16 .1 49 .7 4 16 .8 49 .5 5 16 .0 49 .1 平均值 16 .3 49 .4 注:采用涂氏粘度计进行测试;试验温度 20 ℃ 评价 ,渗水速度用渗水仪测定 。渗水速度小, 防水效果 好;反之, 防水效果差 。 同样通过对比试验, 分别测试了空白水泥混凝土、 改性乳化沥青、热沥青及溶剂型粘结剂在常温下的渗 水速度,测试结果列于表 2 。

表 2 几种桥面防水粘结剂防水性能测试结果 试件类型 水压力 / mBAR 渗水速度 /m L· s -1 备注 空白水泥混凝土 504 1.47 ×10 -5 C30 , 1 cm 厚 空白水泥混凝土 一层溶剂型粘结剂 502 2.44 ×10 -9 溶剂型粘结剂 用量为 0 .20 kg/ m2 空白水泥混凝土 两层溶剂型粘结剂 508 0 溶剂型粘结剂 用量为 0 .37 kg/ m2 空白水泥混凝土 三层溶剂型粘结剂 503 0 溶剂型粘结剂 用量为 0 .50 kg/ m2 空白水泥混凝土 一层改性乳化沥青 509 3.68 ×10 -8 改性乳化沥青 用量为 0 .40 kg/ m2 空白水泥混凝土 一层热沥青 507 4.75 ×10 -7 热沥青 用量为 0 .41 kg/ m2 以上测试结果表明 , 空白水泥混凝土具有较强的 透水性,涂刷溶剂型粘结剂及沥青之后的透水性得到 了明显减弱,但溶剂型粘结剂的效果较好,乳化沥青次 之,热拌沥青差。

3 、粘结强度测试

桥面防水材料对桥面板的附着力用粘结强度来评 价。粘结强度通过测试拉拔力计算得出 ,拉拔强度 Ψ =P/S , S =πD 2 /4 。其中 P 表示拉拔力, S 表示有效 拉拔面积 , D 表示拉头的直径(50 mm)。粘结强度小, 附着力小 ;反之 ,附着力大。通过对比试验 , 测试了不 同厚度的溶剂型粘结剂及改性乳化沥青 、热沥青与水 泥混凝土之间的粘结强度 ,测试结果列于表 3 。 试验结果表明, 溶剂型粘结剂与水泥混凝土的“粘 结强度”和溶剂型粘结剂的用量有关 , 随着用量加大, “粘结强度”降低 ;热沥青和乳化沥青与水泥混凝土的 粘结强度均较低 。因为随着用量的加大 ,滞留在膜内的少量溶剂尚未挥发干净 ,膜自身的z大内聚强度还 未形成,故试件的破坏位置会发生于膜内部, 由此计算 出非溶剂型粘结剂与水泥混凝土桥面之间的界面处的 粘结强度 ,并不能真实反映溶剂型粘结剂在水泥混凝 土上的附着力, 而是反映溶剂型粘结剂自身的抗拉强 度(内聚强度), 而溶剂型粘结剂与水泥混凝土桥面的 附着力要大于此处的粘结强度 。改性乳化沥青虽然对 水泥混凝土的渗透性较好 ,但由于自身强度太低, 故粘 结强度较低;而热沥青对水泥混凝土的渗透性较差 ,界 面结合不够紧密 ,故粘结强度较低 。

溶剂型桥面防水粘结剂施工后成膜效果

4、 组合结构剪切强度测试

桥面铺装防水层的使用效果是一个综合性指标, 既包括防水层与水泥混凝土的粘结性能 , 也包括防水 层的防水性能及其与铺装层沥青混凝土的粘结性能和 剪切性能 。特别是高温下组合结构的剪切性能指标非 常重要,高温剪切性能的优劣直接关系到桥面铺装是 否会出现脱层和推移等病害 。剪切强度 τ=F/S , S = πD 2 /4 。其中 F 表示剪应力, S 表示有效剪切面积 , D 表示试件的直径(100 mm)。 本研究中 , 同样通过对比试验 , 研究了组合结构 (空白水泥混凝土 三层溶剂型粘结剂 5 cmAC16 沥青混凝土 、空白水泥混凝土 改性乳化沥青 5 cmAC16 沥青混凝土 、空白水泥混凝土 热沥青 5 cmAC16 沥青混凝土)的常温(25 ℃)和高温(40 ℃)剪 切性能,测试结果列于表 4 和表 5 。 剪切强度的测试结果表明 ,无论是常温或高温 ,三 层溶剂型粘结剂与水泥混凝土及 5 cm AC16 构成的 组合结构的剪切强度明显高于其余两种组合结构的剪 切强度。说明作为桥面防水材料, 溶剂型粘结剂能够 实现桥面与沥青铺装层的有效粘结, 组合结构常温和 高温下的剪切性能优良 , 对于减少甚至避免桥面铺装的层间推移、脱层等病害是非常有利的 。

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