排水性沥青路面防水粘结层材料试验研究

1、排水性沥青路面防水粘结层材料试验研究 排水性沥青路面防水粘结层材料试验研究 摘要：排水沥青路面是指使用大孔隙多孔沥青混合料作为表层面，下设不透水层，用磨耗表层中连通孔隙将路面雨水聚集到路两侧排水沟后迅速排出，而不是渗透到路面结构中。其具有抑制水雾、迅速排水、降低噪音、防止车辆漂滑等优点，逐渐被工程界广泛关注，且在工程实践中得到广泛应用。我国排水性沥青路面还处于探索和研究阶段，只有在局部路段进行试验铺筑，需要解决的问题很多，特别是被广泛关注的防水粘结层。 关键词：沥青路面；防水粘结层；试验 中图分类号：U416文献标识码： A 引言 随着经济的不断开展，人们的生活水平逐步提高，汽车普及率不断上升

2、，进而增加了道路的交通量，道路路面负荷面临着冲击和考验，一些早期破坏现象逐渐在沥青路面中出现。通常情况下，沥青混凝土路面病害的表现形式有：裂缝、水破坏、松散、泛油等。沥青混凝土路面出现病害，一方面降低了道路的使用寿命，影响道路的正常使用，另一方面影响了道路的使用性能。权威机构研究显示：在沥青混凝土路面早期破坏的原因中，与路面的水稳性有关占到70-80【1】。因此，为了降低水对路面造成的损害，对路面防水粘结层的性能进行研究分析，具有重要的理论意义和现实意义。 一、影响路桥防水层施工质量的因素 1、防水材料 防水材料的质量会影响防水层性能，质量越差，防水性能越差，因此在路桥防水层施工中，一定要做到

3、防水材料优选，严格保证防水材料质量。路桥施工中，防水材料的主要作用在于：第一，防水材料施工于桥面表层，涂膜枯燥后可提升整个桥面的低温柔性；第二，防水材料能满足相关路桥的抗压要求，防止路桥在使用过程中受到雨水的侵袭，保护路桥结构；第三，能防止腐蚀，适当延长路桥工程的使用寿命。 2、桥面质量 路桥桥面质量不好，防水层施工质量也会受到影响，原因在于桥面施工可能会存在质量缺陷，造成桥面裂缝、凸起、不平整等。由于防水层施工需要在桥面表层涂抹防水材料，所以桥面质量不好，防水材料的涂抹也势必存在瑕疵，最终造成防水层施工质量降低【2】。 3、施工管理 为提高路桥防水层施工质量，施工中都会有专业人员对施工工艺、

4、施工操作、材料质量等进行监督检验，以保证防水层施工保质保量的开展。但要注意的是，如果防水层施工管理不善，或者施工管理水平不高，防水层施工质量同样难以得到保证。 二、防水层类型使用现状调查 1、涂膜类桥面专用防水层 涂膜类桥面防水层大多采用石油沥青为基，配以外表活性剂及多种化学助剂为辅助原料，再掺入局部高分子材料，经高温共聚改性后，再经过特殊工艺乳化，用专用设备加工成的一种水基性防水涂料。此类涂料能将混凝土箱梁上现浇混凝土的毛细孔隙和细小裂缝完全封闭，以阻隔水分自下而上从水泥混凝土桥面板进入到桥面铺装中，同时也能阻隔水分自上而下从桥面铺装层渗入到水泥混凝土桥梁结构中【3】。 2、结构性防水层 近

5、年来，结构防水材料也常被用于桥面防水粘结层，常用的有改性乳化沥青+碎石、改性沥青+碎石、橡胶沥青+碎石及沥青胶砂等。结构性防水粘结层由于碎石的作用，一方面可以减少施工过程中机械对防水层的破坏及粘轮作用；另一方面可以增强粘结层与铺装层之间的嵌挤作用，增强沥青混合料铺装层抗推移性能，增强抗剪切强度。 3、卷材类防水层 卷材类防水材料共同的特点是具有良好的耐热性、强度高、延展性好、耐疲劳性高。桥面铺装用卷材按施工方法不同，可分为热熔型、热粘型、冷粘型、自粘型等。按涂覆材料的不同，可分为沥青类防水卷材、聚合物沥青类防水卷材、合成高分子防水卷材等三类。按胎体的不同可分为热熔型、热粘型、冷粘型、自粘型等。

6、按撒布料或隔离的不同可分为页岩面、砂面、铝箔面等多种。 通过对桥面防水层类型的调查可知，桥面防水粘结材料整体可分为涂膜类防水层、结构性防水层、卷材类防水层等。几种防水材料在防水机理、技术特性、适用条件等方面都存在着较大的差异，本文结合室内试验选取了目前市场上使用较为普遍的涂膜类FYT防水材料以及结构性防水层橡胶沥青+碎石、SBS改性沥青+碎石、SBS改性乳化沥青+碎石作为室内研究对象，对其性能进行比拟评价。 三、防水层室内性能试验 1、剪切强度试验 成型尺寸为10cm×10cm×5cm水泥混凝土试块，对水泥混凝土试块进行打毛来模拟水泥混凝土外表状况，增强外表粗糙度以提高层间

7、抗剪强度。在水泥混凝土试块上粘贴不同的防水粘结材料，按沥青混合料试件的制作方法(静压法)，在水泥混凝土试块上加压成型10cm×10cm×5cm的沥青混合料(级配采用普通AC13)，成型后的试件在室温中静置24h。将成型的剪切试件置于要求的试验温度(20、40)恒温空气箱中保温4h以上，将试件取出，在压力机上立即进行剪切试验，试验剪切角度为45°，加载速度10mm/min时测得造成剪切破坏的最大剪切作用力结果如表1所示。 表1 不同试块剪切强度 此外，大局部材料符合剪切强度要求，其中橡胶沥青+碎石的这种防水粘结层无论在40还是20表现出来的抗剪强度是最高的，SBS改

8、性沥青+碎石抗剪强度在高温下下降幅度较大，但根本能满足要求。FYT防水材料抗剪无论在20还是40下抗剪强度均不满足技术要求，同时改性乳化沥青剪切强度较弱，与技术指标相差甚远。 2、拉拔强度试验 在桥面铺装中，梁板与沥青混凝土的粘结强度对铺装体的抗疲劳特性有很大影响，可以采用拉拔试验来确定防水粘结层与梁板和沥青混凝土的粘结力状况。同时，也能反映两种混合料分层施工时的层间粘结力。与剪切试验试件成型根本相同，用车辙板预制5cm厚的水泥混凝土试件，然后按“外表处理涂刷防水粘结层普通AC13沥青混凝土的顺序成型试件。待试件完全冷却固化后，用钻芯机钻取孔径为10cm的试件，用快凝环氧树脂将试验拉头粘在沥青

9、混凝土外表，养护12h后，将芯样放于拉力试验仪中，以100200N/s的固定速度对拉杆加力，直至芯样破坏，其试验结果如表2。 表2 不同试块拉拔试验强度 3、耐热性 在铺设沥青混合料时，防水粘结层会受到高温骨料的冲击，如果其耐热性差会导致流淌。从实用性考虑，要求防水粘结材料在一定温度下、一定时间内不流淌，并以此来评价其抵抗沥青混凝土高温破坏的能力。具体方法为将防水材料涂刷于打磨除砂后的水泥砂浆试件外表上，养护后将试件放入高温箱内加热至160，30min后观察外表情况是否有流淌、起泡和滑动等现象。橡胶沥青、SBS改性沥青和SBS改性乳化沥青三类防水材料均未出现流淌、变形现象，FYT防水涂料的1号

10、试样出现轻微流淌现象，2号试验未出现流淌、变形现象。 四、路桥防水层施工质量控制措施分析 1、改良质量管理体系 完善质量管理的相关标准和条例，建立完整的责任制度，把握好施工过程中的每一个细节，要明确各部门及各施工团队的任务及职责，完善质量保障体系。要对每个施工设计人员进行责任教育，并进行培训，从专业能力和素质两方面入手，为路桥防水层施工质量控制提供坚实根底。 2、严格控制材料质量 具体而言，在材料的运送及最终使用一系列工作中，必须确保质量检验报告、合格证及材料外包装、内部封存符合相关要求，在材料到达工地后，应存放在枯燥通风处，防止阳光暴晒和雨淋。对材料的不透水性、粘结力、稳定性及回复力等指标要进行检验，保证防水层在路桥投入使用后发挥正常性能。 五、结束语 桥面防水层是桥面铺装体系的重要组成局部，本文对常用桥面防水层类型进行了调查，通过室内试验对不同桥面防水层的性能进行了评价，