浸透型一体化桥梁防水# D; A' y$ t R: l, j O. Q
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1、防水方式 K$ `* E; t; _/ O! M
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前文提到,目前传统的桥面防水材料基本属于“薄膜式”防水方式,在水泥桥面与沥青路面铺装之间形成一层隔水层。这种防水方式和材料存在其固有的缺陷:
m- b. d4 n6 M" x. j9 m①、需要有足够的与上下层的粘结强度,但随时间推移、材料老化,其粘结强度会下降、甚至丧失;' Q" U4 ^" d' [' X0 B
②、材料寿命与使用寿命较低,一般仅几年;
6 Z0 x+ U. v+ A2 F% `③、对水泥桥面状况(如平整度、坡度、干净程度等)的适应性较差;
- C |' r/ f0 X/ G) n, e7 C9 A/ ]% n④、高温沥青路面铺筑、碾压,会造成一定的影响,甚至损坏;3 a8 P9 t' @+ {& w# d0 u- B6 O- ~
⑤、对施工技术与工艺要求严格且不易掌握;
0 r5 x! d5 w% e: T8 H, M" X9 I5 Z⑥、生产、贮存与施工均存在环保问题;7 N* O( M) }7 s, Q$ W" C
⑦、桥面边缘密封防水始终是一个难题;
3 T. D" ]8 H& F! j, e. n⑧、在水泥桥面与沥青路面之间存在这样一层“软”隔离层,易导致“两张皮”现象。
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6 E" t* h, v$ G5 i" m! c 这种传统的“薄膜式”防水技术,通常是从房建工程防水中引用过来的。众知,桥面防水有其特殊性,与房建工程相比有着很大区别,因此这种“引用”就必须进行深入的研究、改进和完善,才能较好地适应于桥梁工程防水。这里就桥面防水的特殊性作以分析:
# T4 |; l5 N3 y* f①、桥梁的使用年限一般比房建要长;+ T% g+ Q( W! C$ C, F
②、桥梁所处的工作环境与温度比房建要恶劣;
, w5 H, n' f4 }# I③、作用荷载不同,房建为静载,而桥梁多为动载,且工作变形较大;
3 m8 s( G+ a# c w# K: L④、维修条件不同,桥梁维修会对社会交通造成较大的干扰。+ f* _2 s; f! t, l' t% E
8 i# _, Y$ k: z 针对上述“薄膜式”防水方式的缺点,本文提出一种新的桥梁防水方式—— “非膜式”防水方式——防水材料浸透到混凝土内部,不形成涂膜,增强了混凝土结构自身的防水性能、形成“结构防水一体化系统”。
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这种“非膜式”防水方式的实现首先需要一种新的防水材料的支持,即“非膜式浸透型防水液”,它既能解决桥面防水问题,又能解决诸如梁体封头、伸缩封、梁体、翼板、防撞护栏、甚至下部结构等的防水问题,由于它的浸透性且不形成防水薄膜,克服了许多“薄膜式”的固有缺陷。从而较好地实现了桥梁的整体性防水。9 E) l; c6 Q" r S+ S& D+ A
* c! y J# j% j" q* P" U1 B 2、非膜式浸透型防水机理
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6 L" g& e+ o. ` “非膜式浸透型防水液”是一种无毒、无味、不挥发、不燃烧的无色透明环保型水性溶液。将其喷涂在混凝土表面,不形成涂膜,不改变原混凝土结构外观与颜色,而是渗入混凝土内部一定深度(几mm --- 十几mm),形成反应层。防水液渗入混凝土毛细孔中形成不溶于水的链状结晶,产生反毛细孔现象,组成很强的憎水层,使混凝土表层具备长期的防水效果,形成“结构防水一体化”效果。进而阻止以水为载体的酸、碱、盐、CO2、SO2等腐蚀介质对混凝土的侵蚀,以及提高混凝土抗风化、抗冻融破坏、减缓碱集料反应的能力。同时这种“憎水层”又具有呼吸透气性,混凝土内部的潮气完全可以向外散发出来。这就从整体上大大提高了混凝土桥梁结构的耐久性。
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3、非膜式防水方式的优势
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同传统的“薄膜式”桥面防水方式相比,“非膜式浸透型”防水方式为桥梁防水提供一个崭新的防水理念,它的确具有许多突破性的优势:0 v) U$ t" ~7 L/ ` v4 ?# t ]
①、 同混凝土结构表层共同形成一体化防水层,并具有长期防水效果;/ _: j: f% M$ A
②、既能憎水防水、又能呼吸透气;2 S. [( b$ Q7 V
③、 适用范围很广,使桥梁整体性防水得以实现;) \% [1 ]2 O7 c8 a/ J5 @. V% a6 }0 e% L
④、 施工简捷、便利、速度快,施工质量易于保证,无需养护维修;, e" f+ E5 ^5 B9 ^
⑤、 对基底表面处理要求不严,只需无积水、清除粉尘油渍污物等即可;
. l J. s+ J0 y3 A Q" p( t⑥、 对表面状况(平整度、坡度等)无特别要求,适应于各种几何形状,不存在边缘问题;# g( K, R7 g. r& |* o7 Y; _6 ~
⑦、 抗氧化、抗紫外线、耐磨耗,其使用寿命远远大于“薄膜式”;
, w: @( O3 r) ]3 L6 z+ { q T$ K⑧、 属于环保型防水技术。% z7 l2 W# v8 i, d+ U! y% w
4、试验研究
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. ]/ c5 h3 i+ u& A9 [我们对“非膜式浸透型防水液”的应用性能进行了相关试验,这里就其三项重要试验结果分析如下:
* J! i5 Z) R1 {盐水冻融试验 依据桥梁试验规范,分别对已涂和未涂“防水液”的4组水泥砂试件进行对比试验,冻融试验条件:3.5%盐水、-20℃。考察防水液耐氯盐腐蚀与抗冻融的能力。经25次冻融循环,试验结果见表1。结果显示,防水液对防水、耐氯盐腐蚀与抗冻融均具有十分显著的效果。
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4 L; }" p( v) D; r( J. Y 表1 25次冻融循环数据1 y9 V- }: w$ N* `' [4 W( |
8 Y/ z+ n- f, [0 `; |( R吸水率试验 结果为24小时吸水率小于1.5 % ,具有良好的抗渗透性。
' G" O6 l& c) P+ D0 i# r# }表2: 吸水率试验数据
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初重 24h重量 24h吸水率 0 R/ O; M' S7 e1 w4 T- c9 ~
涂
0 F/ p U& r5 T, z) ]$ c m: M& {防水液组 1# 试件 776.68g 782.02g 0.69% 4 M8 l0 `9 o( k. |9 ^, o% h
2# 试件 763.36g 770.27g 0.91%
$ r" |; w$ g9 J7 n1 i3# 试件 741.61g 751.39g 1.32% ( Y9 N4 L5 X0 P
4# 试件 750.74g 757.86g 0.95% 1 V4 B# Z8 E8 \- X
对比组(平均值) 727.23g 787.02g 8.22% / A D* ^1 l/ E# [, I9 U7 a3 {
高温碾压适应性
- o/ ^$ k" J9 x7 I8 A 初步采用试验室内车辙试验的方法进行定性研究,结果表明,高温沥青和高温混合料对防水试件的防水性能无明显影响。经过碾压成型和1小时车辙试验,试件与沥青和沥青混合料有良好的粘结适应性。1 _, g' z% ~: H
微小裂缝封闭 - f7 e! K, a5 R. T% ^+ K! ~1 _+ d
实际试验显示,对已有微小裂缝的混凝土结构,如果裂缝小于0.5mm,涂刷“防水液”后,在裂缝处同样具有良好的憎水防水效果。9 y4 k# H2 P }" r% Q7 O7 x5 V
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“非膜式”防水方式为桥梁防水提供了一个崭新的防水理念,它的确具有许多突破性的优势,尤其是较好地实现了混凝土桥梁的整体性防水。当然,尚需进行更加深入和广泛的技术与应用研究,以期为桥梁防水提供新的技术支持。 |