浸透型一体化桥梁防水
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* `& t2 r. P% W 1、防水方式: m1 A% a7 v2 L6 H1 m& a
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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:, y8 v) z7 J0 R" T' x o# y
①、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;
3 G; a2 k/ h) w8 s9 \②、材料寿命与使用寿命较低,一般仅几年;
9 O+ ~2 M( z$ m- G6 f/ I③、对水泥桥面状况(如平整度、坡度、干净程度等)的适应性较差;* h6 d9 A- o0 g
④、高温沥青路面铺筑、碾压,会造成一定的影响,甚至损坏;
( d7 R- |. J# o X/ F% [⑤、对施工技术与工艺要求严格且不易掌握;
5 W# U6 F2 y- M6 _1 E+ }6 U⑥、生产、贮存与施工均存在环保问题; A M) Y* Q' V( q l6 R
⑦、桥面边缘密封防水始终是一个难题;- D1 e: S$ r$ [% b/ t, `
⑧、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。8 @( b1 Y- r$ d2 L7 \; _% ?
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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:4 g, E: r7 O7 W4 A N. w& |5 D
①、桥梁的使用年限一般比房建要长;, a8 O+ P6 w1 R$ P
②、桥梁所处的工作环境与温度比房建要恶劣; ?* x# A1 e( E$ q
③、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;- D) e$ q, v0 P1 c
④、维修条件不同,桥梁维修会对社会交通造成较大的干扰。7 M" o" l1 Y9 e* k0 t8 S6 P' U& w9 h, P
' K' I9 g" h1 p8 f: ?/ q, w 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”。2 ~; u I0 [7 _9 p1 B
. d7 H7 ^, ?8 I( g ` 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。
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2、非膜式浸透型防水机理/ {- d1 ?/ N: |! v! M0 D$ R: h7 M
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“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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# a' n) T1 }; R2 C9 y8 I: R& s 3、非膜式防水方式的优势
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5 a1 w9 e! X ~ 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 a/ t$ b, N E+ `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;6 _8 v/ M y5 u; j
②、既能憎水防水、又能呼吸透气;
5 W5 B; \. ]: @3 K③、 适用范围很广,使桥梁整体性防水得以实现;
0 J0 a5 n2 C7 F0 I, S3 @④、 施工简捷、便利、速度快,施工质量易于保证,无需养护维修;, ~& ~& g/ B1 v+ K" g
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;
# P0 t( ^4 `. b) N0 o⑥、 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;
. }; c1 z, Y; I6 v+ K⑦、 抗氧化、抗紫外线、耐磨耗,其使用寿命远远大于“薄膜式”;
; }2 H! S) `3 ~⑧、 属于环保型防水技术。
8 ~ D1 M8 i6 |1 ?" g1 D4 \ 4、试验研究' u' `# f5 { X
5 V5 ~# L/ T. i* S' c/ w; ~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:, c* \: d: T6 u4 ^, L8 M! M, ~
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。 2 H. E6 E! @8 B" [/ F4 H: O
4 p+ U, [! B; f0 l/ }4 T9 H/ t 表1 25次冻融循环数据# I* u0 b- J5 G0 {5 ~
1 o5 h4 Z8 ?1 v6 `8 z/ }/ d+ f8 k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。' `( l% i# I0 |
表2: 吸水率试验数据/ l! D5 b* D/ R4 D
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初重 24h重量 24h吸水率 8 t; M' B4 ^3 r( K+ }1 v
涂
( D w# N: A0 p1 d, \防水液组 1# 试件 776.68g 782.02g 0.69% % G6 J7 z* O/ |0 G; m
2# 试件 763.36g 770.27g 0.91%
+ j7 x! n" G6 q- i5 n; c3# 试件 741.61g 751.39g 1.32% - z$ z4 W4 s) s/ T1 `0 `* k
4# 试件 750.74g 757.86g 0.95%
9 M2 l& J4 A& B/ H对比组(平均值) 727.23g 787.02g 8.22%
) E$ q: n$ E! m8 f H高温碾压适应性
- O6 m' `& G s6 \* z3 F 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。' ?! B/ n' W; ]7 t9 s, Z4 H
微小裂缝封闭 ) h _+ y! w, @, f7 r3 j
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。
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{1 j' X' s3 y! F( v* S “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。 |