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摘要:为研究水性环氧沥青防水粘结材料的路用性能和工程应用,对比分析了水性环氧沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青、FYT防水涂料四种不同桥面防水粘结层的剪切性能、拉拔性能、抗咯破及渗水性能,在此基础上,实施了水性环氧沥青防水粘结层的施工应用。研究结果表明:(1)水性环氧沥青抗剪强度约为橡胶沥青、SBS改性沥青、FYT防水涂料的2.0、2.2、6.8倍;拉拔强度约为其他三种防水材料的2.0、2.2、6.0倍;(2)老化后,水性环氧沥青性能下降较小,表现出较好的抗老化性能,且其具有较好的抗施工损伤性能;(3)水性环氧沥青防水材料无污染,常温施工,节约资源,具有较好的应用前景。
关键词:水性环氧沥青;桥面铺装;路用性能;应用
1 引言
桥面铺装是为防止荷载直接作用于桥面板,减小荷载对行车道板剪切应力,分布车轮集中荷载,同时防止其不受水分侵蚀等影响的桥面结构层[1~2]。防水粘结层在桥面铺装中起着防止水分侵入桥面板,锈蚀钢筋的作用,同时也会对桥梁受力状态产生影响[3]。但由于桥面铺装防水设计或施工不合理,造成桥梁钢筋锈蚀、强度减弱等现象,导致其整体稳定性和安全性降低,使其后期维修加固工程量增加[4]。因此,桥面防水层性能,已成为桥梁耐久性的重要因素之一。
本文通过四种不同防水层材料室内试验,分析水性环氧沥青防水粘结材料路用性能,阐依托实际工程进行了水性环氧沥青防水粘结材料在桥面铺装中的应用,为其广泛应用提供合理依据。
2 水性环氧沥青防水材料路用性能
2.1 复合件剪切强度
复合件剪切试验如图1所示。由图可知,防水材料抗剪强度随温度升高而逐渐降低。常温下,水性环氧沥青防水粘结材料抗剪强度约为橡胶沥青、SBS改性沥青、FYT防水涂料的2.0、2.2、6.8倍,其抗剪性能较好;随着温度升高,水性环氧沥青剪切强度下降较快,其剪切强度与橡胶沥青和SBS改性沥青相当。从整体性能看,水性环氧沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青抗剪性能均优于FYT防水涂料。
2.3 附着力拉拔强度
对防水粘结材料老化前(20℃)和老化后(180℃,老化1h)的附着力拉拔强度进行试验测试,试验结果见图3。由试验结果可知,水性环氧沥青、橡胶沥青、SBS改性沥青、FYT防水涂料的附着力拉拔强度与复合件拉拔强度变化规律基本一致;分析老化后的附着力拉拔强度可知,纯沥青类的防水粘结层抗老化性能较差,水性环氧沥青和FYT防水涂料抗老化性较强。水性环氧沥青不仅粘结强度较高,且抗老化性能较好,明显优于橡胶沥青、SBS改性沥青及FYT防水涂料。
3 水性环氧沥青防水层工程应用
依托某桥梁建设工程,进行了水性环氧沥青防水粘结材料的应用,其施工面积约2000m2。根据国内外相关试验研究成果,施工前,对水泥混凝土桥面板进行抛丸处理,抛丸深度约8~10mm,进行桥面板进行清扫,保持干燥、洁净。水性环氧沥青洒布量为0.8~1.1kg/m2,宜采用智能型洒布车进行喷洒,喷洒较均匀,如图4所示。图5为养生4h后的水性环氧沥青防水粘结层,其成膜效果较好,施工车辆作用下不起皮,不粘轮,具有较好的抗施工损伤性能。水性环氧沥青无有害气体和废气排出,且常温施工,既环保节能,又具有较好的长期防水性能,延长桥梁使用寿命。
4 结论
通过室内试验对四种防水材料路用性能进行验分析基础上,结合试验段工程,分析了水性环氧沥青防水粘结材料的工程应用效果,得到了以下结论:
(1)与SBS改性沥青、橡胶沥青、FYT防水涂料相比,水性环氧沥青具有较好的剪切性能、粘结性能和抗咯破及渗水性能;
(2)水性环氧沥青防水材料常温施工,无污染,节约资源,具有较好的长期防水性能,具有较广泛的应用前景。
参考文献:
[1] Waterproofing Membranes for Concrete Bridge Decks[R].NCHRP Synthesis of Highway Practice 220.1995.
[2] 李小重,范要武,黄晓明.水泥混凝土桥面铺装防水粘结层的分析与设计[J].中外公路,2012,26(1):151~155.
[3] 孙恩杰.水泥混凝土桥面防水粘结材料的性能研究[J].公路,2012(2):111-115.
[4] 王涓.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装防水粘结层性能研究[D].南京:东南大学,2013.
论文作者:梁鹏飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/15
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