盤點(diǎn)新型橋梁防水混凝土材料講解

　　橋面水要及時(shí)排除，否則橋面積水，侵蝕橋梁上部結(jié)構(gòu)主體及其鋼筋，產(chǎn)生嚴(yán)重的橋梁病害，甚至發(fā)生橋毀人亡的嚴(yán)重事故。因此，要處理好橋面防水是十分必要的。

　　橋面鋪裝層中防水混凝土起橋面防水作用。雖然防水混凝土有防水作用，但不能克服其自身開裂問題，防水混凝土本身產(chǎn)生裂縫，失去防水作用。如何有效地進(jìn)行防水，經(jīng)過研究分析，橋面應(yīng)設(shè)置防水層。除設(shè)置防水層外，還應(yīng)加大橋面橫坡，一般為1.5~2.0%，使橋面水順利排除。

　　一般防水層設(shè)置在橋面防水混凝土鋪裝項(xiàng)面，防水層上邊再鋪設(shè)4~10厘米厚的瀝青混凝土。初期橋面防水層多采用二布六涂做法，主要材料為玻璃布和陽離子氯丁膠乳。主要做法是在防水混凝土表面涂兩遍陽離子氯丁膠乳瀝青，鋪一層玻璃布，然后在玻璃布上涂兩遍陽離子氯丁膠乳瀝青，再鋪一層玻璃布，然后再涂兩遍陽離子氯丁膠乳瀝青。京石高速公路橋面防水均是按此方法設(shè)計(jì)、施工，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。二布六涂做法能夠起到防水作用，但防水層較厚，容易在瀝青混凝土和防水混凝土之間起隔離層作用，當(dāng)作用在橋面水平推力較大時(shí)，容易產(chǎn)生橋面瀝青混凝土推移、壅包病害。

　　CT01防水層是由耐候性優(yōu)異的特種合成橡膠為基料加入適量防水輔料制成韌性防水涂料層。利用CT01防水涂料，在橋面防水混凝土項(xiàng)面清刷干凈后順橋向滿涂一遍，層厚0.6~0.8mm，干后橫橋向再涂一遍，實(shí)干后即成CT01防水層。

　　唐津高速公路河北段和京沈高速公路唐山至秦皇島段，橋面防水使用了CT01防水層。通過工后觀察，發(fā)現(xiàn)CT01涂料有防水作用，但最大的不足在于它使橋面防水混凝土和瀝青混凝土面層之間形成了一種膠隔層，二者之間粘著力不夠，容易在橋面層受車輪水平推力作用時(shí)，將瀝青混凝土面層推移，產(chǎn)生壅包，造成病害。本產(chǎn)品雖然防水性能奮斗好，但不適用于橋面鋪裝為防水混凝土加瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)形式，它在二者之間形成了一種防水膜，雖然能防水，但也生成隔膜，使橋面瀝青混凝土不能較好地與橋面防水混凝土粘著。

　　下面介紹幾咱新型防水材料：

　　NMP防水劑，NMP防水劑是一種無毒、無味、不揮發(fā)、不燃燒，對(duì)人體皮膚無刺激的無色液體，具有很強(qiáng)的滲透性。NMP防水劑使用簡便，用低壓噴灑在防水混凝土表面，即迅速滲入混凝土內(nèi)部10~20mm，與混凝土內(nèi)部的堿性物質(zhì)產(chǎn)生脫水交聯(lián)反應(yīng)，形成不溶于水的長鏈狀結(jié)晶，在混凝土的內(nèi)部迅速膨脹，生成物堵塞和覆蓋混凝土內(nèi)部由水分蒸發(fā)而生成的毛細(xì)孔道，從而提高混凝土密實(shí)度，抗拉抗壓強(qiáng)度，產(chǎn)生高效的防水、防滲效果。NMP防水劑具有長期耐受靜水壓，能保護(hù)混凝土內(nèi)鋼筋不腐蝕的作用。

　　利用NMP防水劑做室內(nèi)橋面防水模擬實(shí)驗(yàn)：NMP防水劑最早多應(yīng)用縣城工民建方面，還沒有應(yīng)用在公路橋面防工程。因此，采用室內(nèi)先做模擬實(shí)驗(yàn)，成功后才能引用到橋面防水工程使用。河北省交通科學(xué)研究所材料實(shí)驗(yàn)室受托進(jìn)行室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)方法是模擬橋面防水層，即在2.5厘米厚的水泥混凝土板面上噴灑NMP防水劑兩遍，干后在其表面鋪3厘米厚路用瀝青混凝土拌和料，要求瀝青混凝土溫度不低于路用溫度，即攤鋪溫度在160~190℃，然后室內(nèi)模擬壓實(shí)。此次實(shí)驗(yàn)失敗了，不是防滲水失敗，而是防水混凝土表面噴灑NMP防水劑后，瀝青混凝土層與防水混凝土的粘著力不夠，防水劑產(chǎn)生了隔層做用。如何既起到防滲水作用，又使防水混凝土和瀝青混凝土面層具有較好的粘著力，這是橋面防水材料研究的重點(diǎn)?？朔苏持Σ畹娜觞c(diǎn)，才能充分發(fā)揮NMP防水劑的防水特點(diǎn)。

　　JBS防水涂料：JBS防水涂料是以優(yōu)質(zhì)石油瀝青為基料，以橡膠高分子材料為改性劑，以水作為介質(zhì)，經(jīng)催化、交鏈、交聯(lián)、乳化等科學(xué)工藝生產(chǎn)而成的高聚物防水涂料。

　　主要優(yōu)點(diǎn)是改性瀝青中的橡膠所形成的高分子聚合物生成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，而互相貫穿交聯(lián)，使改性瀝青呈現(xiàn)高聚物性能，涂膜干后保持橡膠的彈性、低溫柔性、耐老化性，同時(shí)具有抗剪切力強(qiáng)、耐溫、抗凍、抗裂性，而且無毒無味，無環(huán)境污染等特點(diǎn)。

　　利用JBS防水涂料，能較好地適應(yīng)橋面長期受動(dòng)荷包載作用，并能承受160℃以上的高溫瀝青混凝土面層攤鋪，是目前較為理想的橋面防水材料。 JBS防水涂料主要技術(shù)性能：它是棕色均質(zhì)體，固體含量48%，動(dòng)水壓0.2Mpa 2小時(shí)不滲漏，涂膜2小時(shí)表干，24小時(shí)實(shí)干，160℃以上不流淌，延伸性大于600%，25℃時(shí)抗堿強(qiáng)度1.6Mpa，2%硫酸溶液浸泡10天無變化，2%氫氧化鈉水溶液浸泡10天無變化，粘著強(qiáng)度0.22Mpa。

　　根據(jù)JBS防水涂料特性，采用NMP防水劑和JBS防水涂料共同作用，達(dá)到橋面防水效果。為了驗(yàn)證預(yù)想效果，進(jìn)行再次室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。利用NMP防水劑和JBS防水涂料做橋面防水層的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)：單獨(dú)用NMP防水劑作防水層，使橋面瀝青混凝土與橋面防水混凝土粘著力較差。為了克服二者粘著力不夠的特點(diǎn)，JBS防水涂料做粘著層，作為橋面防水層。

　　室內(nèi)試驗(yàn)過程

　　①在清潔干燥的水泥混凝土表面(C30，30×30×2.5cm)，均勻地噴灑一層NMP防水劑(0.2kg/m2)。

　?、诖浪畡└稍锖?，用JBS防水涂料和水按1:1的比例混合做底子油，用草刷把底子油均勻涂滿混凝土表面。

　?、鄣鬃佑透稍锖?，用棕色毛刷把JBS防水涂料在水泥混凝土表面上均勻涂刷4遍。每次都在涂膜干燥后進(jìn)行，以防止涂膜受損。

　　④待最后一次涂膜干燥后，在其上面放置剛拌和好和瀝青混合料(AC-131型)，攤鋪均勻，厚度3cm，然后放在輪碾成型機(jī)上壓實(shí) (0.7Mpa)。 ⑤試件冷卻后，在切割機(jī)上切割成5cm寬試件，以檢驗(yàn)其粘著效果。

　　上述室內(nèi)試驗(yàn)，是由河北省交通科學(xué)研究所材料試驗(yàn)室完成。試驗(yàn)結(jié)果，水泥混凝土和瀝青混凝土之間粘著緊密牢固，粘著強(qiáng)度達(dá)到0.22Mpa。從室內(nèi)試驗(yàn)分析，達(dá)到了預(yù)想的效果，可以提供用為橋面防水層用。為了慎重，又選用一座正在建設(shè)中的橋梁，用此防水材料做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。經(jīng)過半年以上考驗(yàn)后，將正式推廣應(yīng)用到公路橋面防水工程。

二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師