浸透型一体化桥梁防水. \% @9 @% Y3 X% K& g7 ^! p
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1、防水方式) d/ q) Q% b/ ]- Z; F8 z
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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:
: t5 h6 b5 H. q/ H①、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;
7 F2 f9 R5 Q+ r$ l, U2 C②、材料寿命与使用寿命较低,一般仅几年;
2 \0 I" l; g2 H' A③、对水泥桥面状况(如平整度、坡度、干净程度等)的适应性较差;, w3 E5 D1 F5 L+ c6 l5 E
④、高温沥青路面铺筑、碾压,会造成一定的影响,甚至损坏;7 v+ z/ o9 ~& M0 }
⑤、对施工技术与工艺要求严格且不易掌握;
$ Z- j: N: n+ z. m; V⑥、生产、贮存与施工均存在环保问题;6 W+ U0 K, E7 n9 A% |" X
⑦、桥面边缘密封防水始终是一个难题;
7 X, \ K% U8 I; |+ d; a⑧、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。% }- @* C4 w/ h# ?7 m5 x
! `3 x, g* F% _( m/ d 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:3 u& C5 {6 m7 } r5 m
①、桥梁的使用年限一般比房建要长;/ u; F3 ]( d6 a1 ^1 x; S
②、桥梁所处的工作环境与温度比房建要恶劣;+ g( ]1 S% Z1 K( N- o; \8 { Y
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;5 b. e4 g& h1 n' ]# Q' }# b# e1 w
④、维修条件不同,桥梁维修会对社会交通造成较大的干扰。
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3 x6 F8 w5 R% [. B* V. M9 Q 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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O% w6 u% Z' M' u6 Q4 y 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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) i) ^% N* J5 K# R6 n5 a 2、非膜式浸透型防水机理
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9 L* [/ L4 G: ]8 e “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。/ A9 J) z8 Q+ w: e# u4 v! b7 l
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3、非膜式防水方式的优势& ^ e4 |) C5 I8 o
- q* r( f Q# N( \ 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:
5 k- ]8 _5 G; M* d0 z. Q①、 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;
& b) ]" Q1 Q3 F3 H) \0 _8 k②、既能憎水防水、又能呼吸透气;
/ a% e; i$ x! L6 z, D: _5 O③、 适用范围很广,使桥梁整体性防水得以实现;
$ T" l3 ?; U, E' E5 q1 E④、 施工简捷、便利、速度快,施工质量易于保证,无需养护维修;7 f. d' o. ~; R4 k/ p R- y
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;
$ r* o1 H3 J5 X' S: O. Z5 l⑥、 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;: G0 q& f! a. e) E& I
⑦、 抗氧化、抗紫外线、耐磨耗,其使用寿命远远大于“薄膜式”;
8 J. h9 `; K' g⑧、 属于环保型防水技术。' I/ g$ d9 w- u% F8 Q1 F
4、试验研究, c/ V: d0 N3 s/ C! H3 Z$ Z! O% l% K
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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:
2 ~3 F: ^- E/ b3 \6 K6 }2 X/ [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。 ' D" f0 Q) b, \8 q. q4 C- W
, M5 `$ p2 U# |5 G& a 表1 25次冻融循环数据
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3 D" Z; P4 i- C0 t9 B/ p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。9 y1 E5 `- S8 a
表2: 吸水率试验数据
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初重 24h重量 24h吸水率 - `/ |) h7 D+ E& m
涂
x6 [4 i, F7 l. s) ?防水液组 1# 试件 776.68g 782.02g 0.69% ; i. `. z! v/ l' }. [/ e9 F. |
2# 试件 763.36g 770.27g 0.91% ; O Q/ e' {9 \7 Z& Q7 ~
3# 试件 741.61g 751.39g 1.32%
! P% A0 i0 n( q c4# 试件 750.74g 757.86g 0.95%
/ ]+ S* t) i; O0 d: q3 L/ P对比组(平均值) 727.23g 787.02g 8.22%
3 M# s0 T; ^* A6 _0 ]) L8 J高温碾压适应性 # N6 L- B% q. D8 ]5 A7 k8 D* V5 Z
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。. O" G$ O# n9 u2 J* [
微小裂缝封闭
) [4 C! B4 x. U* { o( R2 T0 d9 G 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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“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。 |