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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-09-25浏览：34次
摘要：本文介绍了对四种不同高速公路桥面防水层防水材料进行的室内和实铺后现场试验，并对选定的防水材料进行了其他补充试验。
关键词：桥面防水，防水材料，试验
随着我国国民经济的发展，交通运输快速发展,重载车辆日益增多,重载公路和城市道路桥梁结构防水问题日益突出。在已建成的重载道路桥梁中，有许多桥面在使用期间过早地出现了破损，影响到行车安全。桥梁的设计年限一般比较长，多为50年，有些甚至要求100年以上，因此桥梁的耐久性极为重要，而桥面防水结构的优劣则是决定桥梁上部构造耐久性的重中之重。
不做桥面防水层或防水层设计不当会导致桥梁出现桥面渗水,进而引起梁体受力钢筋锈蚀、桥面铺装层损坏的现象时有发生,继续发展会进一步影响了桥梁结构的安全性和耐久性。即使在我国北方地区,由于夏季降雨集中,冬季需要撒盐除冰,此类问题也很常见。
梁桥面防水层通常要能承受重载车辆产生的很高的应力并应具有以下性能：①不渗水,冻融循环影响小,耐冻盐；②对混凝土的粘贴性高,不起泡或分层；③铺沥青时能耐高温、耐穿刺和耐滑动；④混凝土表面产生残缺防水层不裂坏；⑤防水层不因混凝土中微裂缝产生的主应力而破裂；⑥能够承受铺沥青滚压时的现场施工荷载；⑦具有一定柔性。
为保证防水层质量，需要对不同防水材料进行材料试验,并对选定后的防水材料进行实铺后的防水层进行现场试验。
一、防水材料性能试验研究
根据我国现有桥面防水涂料的生产和使用情况，选定了四家生产单位的生产的常用防水涂料进行材料试验，分别为：A型，FYT-1，产地北京；B型，YN，产地上海；C型，FYT-1，产地天津；D型，CT01-Ⅱ，产地山西。以上四种材料中，前三种为沥青类材料，第四种为橡胶类材料。通过对已有的重载道路桥梁的防水试验研究成果的总结，对以上四种防水材料取样进行材料性能试验，试验项目有：地温柔性、耐热性、粘结强、延伸率、不透水性、抗剪强度、抗低温冻融性，结果如表1所示。
对表1分析比较发现，A型与B型防水材料可以满足初步技术要求，决定采用这两种材料进行实铺后的防水层进行现场试验。
表1：
项目 固体含量（%） 地温柔性 耐热性 粘结强度（Mpa） 延伸率% 不透水性 抗剪强度（Mpa） 抗低温冻融性
初步指标 >40 -25℃，2小时后绕10mm棒一周且无裂缝 180℃，2小时，涂膜无流淌，无气泡 20℃，>0.25 >400 0.3Mpa、24小时，不透水 25℃、剪切度ɑ=40，>1.0 2小时，3次循环涂膜无裂纹
测量结果 60.2 无裂缝 无滑动，无气泡 0.89 740 不透水 1.06 无裂纹
64.4 无裂缝 无滑动，无气泡 0.23 430 不透水 0.33 无裂纹
56.7 无裂缝 无滑动，无气泡 0.31 640 不透水 0.51 无裂纹
43.0 无裂缝 无滑动，无气泡 2.25 470 不透水 2.89 无裂纹
二、防水层实铺后的试验研究
经比选决定,共分三个试验段分别进行A型三涂、B型一布四涂、B型三涂等三种不同材料不同工艺防水层的施工。
2.1防水层试验段的铺设施工
在进行防水层试验段施工之前,首先要进行桥面防水层试验段施工技术要求方案和检验标准方案的制订工作,依照两方案进行相关的施工准备工作。选定防水材料生产厂家后,才能组织施工机械、人员、材料进场,并对施工路段桥面按试验段施工技术要求进行了桥面板的处理和验收,达到要求后,才可进人桥面防水层的施工。
按照防水层试验段施工技术方案要求进行了试验段的施工并按照防水层试验段检验标准,对成型防水层进行了检验。
2.2防水层外观检验
A型“一布四涂”防水层胎体与桥面混凝土板水泥混凝土之间不能有效结合,两者之间有大量空洞。这是因为水泥混凝土桥面板由于工艺要求经拉毛处理,表面凹凸不平,防水层胎体无法与整个表面直接相贴。但是为了使防水层与水泥混凝土层之间具有足够的摩擦力,以抵抗重载车辆制动力引起的层间剪切力，水泥混凝土桥面板必须进行拉毛处理。
经通过现场检测发现,A型“三涂”防水层及B型防水层与水泥混凝土桥面板接合较紧密,没有出现脱落、破损现象。但两者表面都有气泡,中午时间桥面板升温后,气泡尤为明显。对A型“三涂”及B型两种防水涂层产生气泡的可能原因分析如下当A型“三涂”喷涂第2层及B型涂刷第2层后,下了4小时的雨,在进行第3层防水材料施工时,未按施工工艺要求将第2层防水材料及时晾干,即进行第3层施工,这是造成气泡产生的直接原因。所以，在各层防水层施工时，要保证下层施工时之前施工防水层表面干燥。
2.3防水层厚度检验
对三种防水层随机抽检四处,所测得厚度值如下:A型“一布四涂”,1.4mm、1.2mm、l.5mm、1.6mm;A型“三涂”,0.25mm、0.5mm、0.4mm0.4mm;B型,0.4mm0.4mm0.35mm0.3mm。
试验段施工时,未对厚度值做具体要求,只对厚度偏差值作了限制。A型“一布四涂”和A型“三涂”防水层厚度偏差值较大,不满足高速公路桥面防水层试验段检验标准方案要求，应对施工工艺严格加以控制。B型防水层厚度偏差值较小,满足高速公路桥面防水层试验段检验标准方案要求,并且显示涂刷较均匀。
三、中面层摊铺后的防水层研究
3.1中面层摊铺
参照高速公路桥面防水层试验段施工技术要求方案,在防水层试验段上进行了沥青混凝土中面层的摊铺施工。摊铺过程中,A型“一布四涂”防水层被摊铺机碾起,显示不能很好地与水泥混凝土桥面板结合。A型“三涂”防水层及B型防水层未被摊铺机碾起,与混凝土桥面的结合效果较好。
3.2钻芯取样
对三个防水层试验段分别钻芯取样。A型“一布四涂”防水层与沥青混凝土中面层结合较好,芯样与防水层粘在一起,用手取不出芯样,用螺丝刀将芯样撬出,连布带起。A型“三涂”防水层与水泥混凝土桥面板、沥青混凝土中面层结合都较好,芯样与防水层粘在一起,用手取不出芯样,用螺丝刀将芯样撬出,沥青混凝土细料被粘在防水层上。B型防水层与水泥混凝土桥面板结合较好,与沥青混凝土中面层结合不好,芯样与防水层未粘在一起,用手轻松取出芯样。取样情况与有关研究文献吻合,即带胎体类防水层如A型“一布四涂”与水泥混凝土桥面板结合相对较为薄弱,防水层抗剪强度应以防水层与水泥混凝土桥面板之间的结合情况控制不带胎体类防水层(如A型“三涂”和B型)。与沥青混凝土中间面层结合相对较为薄弱,防水层抗剪强度应以防水层与沥青混凝土中面层之间的结合情况制加以控制。
3.3刹车试验
采用满载最大轴重10t的重载卡车,在已摊铺的沥青混凝土中面层的桥面上上进行刹车试验,最大车速50km/h,突然急刹车。结果显示，三种防水层上的沥青混凝土中面层均未出现滑动，另外防水层未出现撮起等不良现象。
四、结论
试验研究结果表明:
1.采用FYT一1系列“三涂”防水层能够满足高速公路重载桥面防水层技术要求。
2.带胎体的柔性系列防水层与高速公路桥面水泥混凝土的结合程度较差,而不带胎体的涂膜类防水层与桥面的结合程度良好。所以应该在重载桥面上优先才用不带胎体的涂膜类防水层。
3.有关部门应该对造价经济、施工方便、性能可靠的新型防水材料的开发应予以高度重视,加大科研投入力度，关于重载道路桥面防水层的构造和机理尚有待进一步深人研究,并需要制订有关桥面防水层的统一技术标准用以指导以后的重载桥面的防水层设计和施工。
4.成型涂膜防水层的内在质量与防水层的现场施工质量有密切关系，施工的质量好坏直接关系到防水效果的发挥，影响到桥面的耐久性甚至安全性。在实际施工过程中，应当制定严格的技术标准和操作规程加以控制。
【参考文献】：
[1]《防水工程施工技术措施》姚亚亚，经济科学出版社
[2]《防水工程安全•操作•技术》韩喜林，中国建材工业出版社
[3]《聚氨酯防水材料与施工技术》李荣，化学工业出版社
[4]《水工沥青混凝土防渗技术》岳跃真，化学工业出版社
《重载道路桥梁桥面防水试验研究》
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文章名称： 重载道路桥梁桥面防水试验研究
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