公路防水施工說明橋面鋪裝防水粘結(jié)層材料性能研究

橋面鋪裝防水粘結(jié)層材料性能研究
1 前言 
目前在混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝中鋪設(shè)防水粘結(jié)層已經(jīng)在國內(nèi)被認(rèn)可，且通過防水粘結(jié)層的使用實(shí)踐表明，設(shè)防水粘結(jié)層的橋面鋪裝具有明顯的優(yōu)勢，病害更少，橋梁更耐久。 
橋面防水是依靠防水材料粘貼到橋面板上，形成具有良好彈性的防水薄膜，隔斷水與混凝土的接觸，起到防水作用。同時(shí)防水材料自身有良好的滲透能力，能從混凝土表面孔隙中進(jìn)入混凝土內(nèi)部，堵塞混凝土內(nèi)部空隙，強(qiáng)化混凝土表面的防水性，提高混凝土的自防水能力。這種雙重屏蔽作用保證了防水材料的有效性。 
本次研究選擇了目前混凝土橋面鋪裝中比較常用的的幾種防水粘結(jié)層材料(膠粉瀝青、SBS瀝青和高粘瀝青)，在不同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)、拉伸實(shí)驗(yàn)和滲水試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)，以找出影響防水粘結(jié)層的關(guān)鍵因素和合適的防水粘結(jié)層材料。 
2 粘層材料基本性能試驗(yàn) 
本次試驗(yàn)選用的膠粉瀝青是采用中海道路石油瀝青A-70摻入20%的40目胎面膠粉；SBS瀝青是采用中海道路石油瀝青A-70摻入5％韓國LG-4913改性劑。

3 防水粘結(jié)層剪切試驗(yàn) 
3.1 試件的制備 
剪切試驗(yàn)采用C45水泥混凝土，試件尺寸為直徑100 mm、高50 mm。到齡期后在混凝土試件上涂不同種類的防水粘結(jié)材料 (SBS瀝青、膠粉瀝青的用量為1.6kg/㎡；高粘瀝青的用量為1.2kg/㎡)，按瀝青混合料試件成型方法在水泥混凝土試件上加壓成型直徑100 mm、高63.5 mm的瀝青混合料，成型后的試件在室溫中靜置24 h。 
3.2 試驗(yàn)結(jié)果 
橋面防水粘結(jié)層，包括整個(gè)鋪裝層，是在垂直和水平荷載的綜合作用下工作的，因此防水粘結(jié)層的抗剪切能力是評(píng)價(jià)其優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)之一。夏季高溫時(shí)，瀝青混凝土橋面最高溫度在60℃以上。橋面實(shí)測表明，高溫環(huán)境下的剪切力作用對防水粘結(jié)層是最不利的。考慮到材料對溫度的敏感性，本文進(jìn)行了不同溫度下的抗剪強(qiáng)度測定。為真實(shí)模擬混凝土橋面瀝青鋪裝的實(shí)際情況，依據(jù)模型自行開發(fā)大型直剪儀，采用正壓力0.7Mpa對組合試件進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)。 
對水泥混凝土表面進(jìn)行拉毛明顯提高粘層的抗剪強(qiáng)度。因此，鋪設(shè)防水粘結(jié)層前應(yīng)對水泥混凝土鋪裝進(jìn)行處理，掃盡浮塵，保持清潔。同時(shí)清除水泥混凝土表面的浮漿。可以進(jìn)行拉毛處理，但最好使用專用機(jī)械，以獲得均勻的粗糙表面。 
同時(shí)在水泥混凝土表面拉毛的狀態(tài)下，在不同試驗(yàn)溫度條件下對三種粘層材料進(jìn)行剪切
溫度對抗剪強(qiáng)度有很大的影響：隨著溫度的升高，瀝青稠度的降低，防水粘結(jié)層抗剪能力迅速下降；三種粘層材料在低溫和高溫情況下都表現(xiàn)出了良好的抗剪性能，但是高粘瀝青的抗剪強(qiáng)度明顯好于其他兩種材料，特別是在高溫條件下，高粘瀝青粘層的抗剪強(qiáng)度約為其他兩種材料的2倍。 
4 防水粘結(jié)層拉拔試驗(yàn) 
一般認(rèn)為在橋面鋪裝中，梁板與瀝青混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度對鋪裝體的抗疲勞特性有很大影響，可以采用拉拔試驗(yàn)來確定防水粘結(jié)層與梁板和瀝青混凝土的粘結(jié)力狀況。同時(shí),也能反應(yīng)兩種混合料分層施工時(shí)的層間粘結(jié)力。 
采用與剪切試驗(yàn)相同的試件，在不同溫度下進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，

溫度對抗剪強(qiáng)度有很大的影響：隨著溫度的升高，防水粘結(jié)層抗拉能力迅速下降；SBS瀝青與膠粉瀝青的抗拉強(qiáng)度相似，高粘瀝青的抗拉強(qiáng)度好于前兩種材料。 
5 滲水試驗(yàn) 
由于實(shí)際橋面鋪裝時(shí)防水粘結(jié)層上部還要進(jìn)行面層瀝青混合料的攤鋪碾壓，在此過程中可能會(huì)造成防水粘結(jié)層的刺破損傷。為進(jìn)一步檢驗(yàn)3種材料的防水特性，試驗(yàn)時(shí)在車轍板上成型水泥混凝土試件，進(jìn)行表面處理后，涂上防水粘結(jié)層，冷卻后在上面碾壓成型瀝青混凝試件。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水泥混凝土試件下方?jīng)]有滲水跡象。 
6 結(jié)論 
(1)對水泥混凝土表面進(jìn)行拉毛處理可以明顯改善防水粘結(jié)層的抗剪和抗拉強(qiáng)度。 
(2)從剪切試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)結(jié)果看，3種不同防水粘結(jié)材料的性能均符合高、低溫的要求。膠粉改性瀝青與SBS改性瀝青的粘結(jié)強(qiáng)度接近，高粘瀝青的強(qiáng)度明顯高于前兩種材料。但由于高粘瀝青的價(jià)格比較高，所以推薦在特大橋梁中采用高粘瀝青防水粘結(jié)層，以很好的改善防水粘結(jié)層的抗剪和抗拉能力； 
(3) 滲水試驗(yàn)結(jié)果表明，三種粘結(jié)層均具有良好的不透水性。

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