桥面柔性防水材料的选择与应用研究

摘 要:桥面防水问题已成为影响桥梁使用安全与使用寿命的重要因素之一,解决桥面防水问题的关键在于桥面防水材料的选择和正确的使用。

文章阐述了桥梁设置防水层的意义以及桥面防水材料的特殊要求,重点介绍了防水卷材防水涂料的选择要求,以供同行参考。

毕业论文网 /2/view—12061661.htm  关键词:城市桥梁桥面防水防水材料   桥面防水是提高桥梁使用寿命的重要保证,在桥梁设计与施工中不容忽视。

桥面防水工程作为桥梁工程的重要组成部分,如果不能正确合理地选择防水体系及相关产品,或者不知道如何正确地应用和施工,将会对桥梁工程整体使用性能造成严重影响。

近几年来有不少的桥梁在设置防水层后同样也出现了桥面的渗水破坏,根据进一步调查发现,许多桥梁防水层在施工完成后不长的时间内即出现了不同程度的破损,这其中有施工方面的因素,同样存在材料方面的因素。

防水材料方面,我国目前一些专用桥面防水材料大多数是由建筑防水材料转变过来的,在桥面防水方面存着这一个适应性的问题,而且产品的质量参差不齐。

因此,桥面防水材料的选择和正确的使用,以期在防水材料的选用及施工方面提供指导,具有重要的现实意义。

1 公路桥梁桥面防水重要性分析   研究表明,水的渗入是造成桥面破坏的最直接和最重要的原因之一,应从根本上切断水的来源,从而有效保证桥梁免遭破坏,延长桥梁使用寿命,提高桥梁的耐久性。

水对桥梁的破坏作用表现在三个方面:一是水的侵蚀使钢筋生锈,二是混凝土的碱骨料反应,由于水的存在加上混凝土中钙含量和活性骨料,三者生成硅钙胶凝体,使混凝土异常膨胀而破坏。

三是混凝土冻胀破坏,水进入混凝土微孔中,由于温度正、负交替作用,形成的反复冰胀压力,致使混凝土产生大量的疲劳裂缝而降低使用寿命。

从因果关系来说,上述问题都是和“水”有联系的。

由于桥梁混凝土结构的渗水,造成冻融破坏、钢筋锈蚀从而降低桥梁的使用寿命,桥梁防水日益受到人们的重视。

桥面设置防水层的目的是从根本上切断水与主梁结构的接触通路,保护主梁等上部结构免受水的侵害,从而提高上结构的耐久性。

因此,做好桥面防水处理是保证混凝土桥面免遭破坏、延长使用寿命的必要措施。

近几年,桥梁防水作为桥梁耐久性设计的一个环节,开始被逐渐重视。

2 桥面防水材料的特殊要求   作为桥面防水层的铺装料,必须满足以下条件:(1)良好的抗渗性。

(2)与水泥混凝土桥面沥青面层有足够的粘结强度。

(3)面层碾压后,有良好的无破损性。

(4)良好的耐高、低温性能。

(5)对桥面状况的良好适应惟。

(6)能较好抵御桥面裂缝的影响。

(7)材料寿命应不低于面层寿命。

(8)良好的边缘密封性。

3 桥梁常用防水材料的选用   现代建筑防水材料从性能上一般可分为柔性防水材料和刚性防水材料两大类。

柔性防水材料主要有防水卷材防水涂料等,刚性防水材料主要有防水砂浆、防水混凝土等。

目前国内桥梁常用的防水材料有刚性防水材料和柔性防水材料。

桥面的车辆活载是可变的反复周期性地作用,因此桥面结构的应力、变形、裂缝都是反复周期性地变化着,从这个条件看,桥面防水层只能适用柔性防水材料(卷材型、涂料型),对那些刚性防水材料(渗透型、结晶渗透型、外掺剂型)是不适合的。

因此本文将重点介绍城市桥梁防水卷材防水涂料的选用。

3.1 桥梁防水卷材   防水卷材的工作机理从宏观角度分析,是依靠防水材料粘贴到桥面板上形成具有良好弹性的防水薄膜,隔断水与混凝土的接触,起到防水作用。

卷材防水层有较好的韧性,能承受一定的压力、振动和变形,具有较好耐腐蚀和抗渗能力。

卷材防水从石油沥青卷材发展到催化氧化沥青卷材、再生胶油毡,再到现在流行的SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材,这些防水卷材已在工程中较广泛地应用。

卷材防水技术只能用于桥面铺装层为沥青混凝土桥梁,比如摊铺沥青混凝土或者浇筑式沥青混凝土

改性沥青防水卷材是目前我国桥梁工程上使用最为广泛的一种防水卷材

改性沥青防水卷材施工方式一般有自粘施工、热熔施工或热熔胶施工等3种类型。

具体选用何种防水卷材,要根据桥梁所处环境条件、桥梁桥面铺装形式、防水等级、施工工艺以及施工工期等多种因素综合考虑。

另外桥梁防水层由于使用环境的特殊性,要使防水卷材充分发挥其防水效果,防水卷材的各项性能指标必须满足相关标准的要求,具体要求见表1。

表1 城市桥梁防水设计时常用的防水卷材及性能要求   条件 防水卷材类型   材料 SBS改性沥青防水卷材 APP(Ⅰ)改性沥青防水卷材 APP(Ⅱ)改性沥青防水卷材 SBS自粘防水卷材   桥面铺装类型 摊铺沥青混凝土 摊铺沥青混凝土 浇筑式沥青混凝土 摊铺式较轻薄沥青混凝土   环境条件 严寒、寒冷、温热 寒冷、温热 寒冷、温热 严寒、寒冷、温热   桥面防水等级 Ⅰ、Ⅱ Ⅰ、Ⅱ Ⅰ、Ⅱ Ⅱ   50℃剪切强度/MPa 0.12   50℃粘结强度/MPa 0.05   热碾压后抗渗性 0.1MPa,30min不透水   接缝变形能力 10000次循环无破坏   3.2 桥梁防水涂料   涂料型防水层特点是整体性好,接缝可以错开或无接缝,但施工速度较慢,雨天、冰冻期不宜施工

涂料防水是在桥梁混凝土桥面板(或混凝土铺装层)表面涂刷防水涂料,固化后形成防水层。

涂料防水技术可应用于摊铺沥青混凝土及水泥混凝土铺装层。

桥梁防水常用的防水涂料一般有聚合物改性沥青防水涂料、聚氨酯防水涂料及聚合物水泥防水涂料等。

防水卷材一样,城市桥梁防水涂料选用时,亦需根据城市桥梁所处环境条件、桥梁桥面铺装形式、防水等级、施工工艺及施工工期等多种因素进行综合考虑。

另外要使防水涂料能满足桥梁使用的特殊环境要求,防水涂料的性能必须符合相关标准的要求,其中主要评价指标有抗剪性能、低温抗裂性、热碾压后抗渗性。

参考文献   [1] 北京市市政工程设计研究总院.CJJ139—2010城市桥梁桥面防水工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.   [2] 全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.JC/T974—2005道桥用改性沥青防水卷材[S].北京:中国建材工业出版社,2005.   [3] 全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.JC/T975—2005道桥用防水涂料[S].北京:中国建材工业出版社,2005.   作者简介:李银花(1984— ),女,广东五华人,助理工程师,从事福平铁路的建设与管理工作。

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