摘 要：論文根據(jù)當(dāng)今國內(nèi)外環(huán)氧瀝青防水材料在橋面防水中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及路用性能研究發(fā)展，在驗證環(huán)氧瀝青防水優(yōu)越路用性能的基礎(chǔ)上，研究分析環(huán)氧瀝青防水材料作為水泥混凝土橋橋面防水材料的性能特點。通過相應(yīng)試驗，證明了環(huán)氧瀝青能夠較好地滿足混凝土橋面對防水的要求。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧瀝青;橋面鋪裝;防水性能

1、引言

隨著大量公路橋梁的新建，我國橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工技術(shù)水平提高很快，但橋面鋪裝及防水技術(shù)的發(fā)展卻相對滯后，橋梁在使用過程中出現(xiàn)的多數(shù)質(zhì)量問題和病害主要產(chǎn)生于橋面鋪裝的破壞及防水措施的失效[1][2]，成為影響我國公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)。

橋面鋪裝作為橋梁上部結(jié)構(gòu)體系的重要組成部分，它的好壞直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性及投資效益和社會效益。目前水泥混凝土剛性橋面鋪裝表現(xiàn)出了許多難以克服的缺陷和不足[3]。其中橋面鋪裝與水泥混凝土橋面板之間的粘結(jié)力喪失是造成目前鋪裝層普遍壽命較短、病害較多的一個重要原因。

環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料是一種采用熱固性環(huán)氧樹脂和石油瀝青及其它助劑等組成的一種高性能防水粘結(jié)層材料，因其優(yōu)越的性能贏得了在橋梁鋪裝和粘結(jié)防水上的廣泛運用，從早期國外在機(jī)場道路中的運用到引進(jìn)國內(nèi)在鋼橋面鋪裝和粘結(jié)層上的使用，以及從在鋼橋面上的運用逐漸轉(zhuǎn)化到在水泥混泥土橋面的運用，由于直接使用環(huán)氧瀝青鋪裝層工程造價昂貴，將其運用于水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層無疑是一種最好的使用選擇[4]。灑布后的環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料在上面瀝青面層施工過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成不可逆、不融化、不流動的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得上面的瀝青面層和下面的鋼橋面或混凝土橋面層牢牢粘結(jié)在一起。因此，相比較一般橋面防水層材料，環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料具有雙重功效，既具有優(yōu)異的防水性能,又具有特佳的粘結(jié)性能。

環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料目前在鋼橋面鋪裝層中得到了廣泛應(yīng)用，并獲得了成功，而水泥混凝土橋面則極少采用。因此本文主要對環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)材料在水泥混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2、國內(nèi)橋面防水粘結(jié)層使用中存在的主要問題

防水是對防水粘結(jié)層本身的必要要求，所以要想有效發(fā)揮防水粘結(jié)層的功能和作用，必須建立完善的防水體系，將防水粘結(jié)層置身于這個防水體系中綜合考慮。防水粘結(jié)層應(yīng)用過程中的主要問題表現(xiàn)在多方面，如防水粘結(jié)層技術(shù)本身、與之相鄰的鋪裝層的性能、工程外部環(huán)境等。

(1)粘結(jié)力低。防水粘結(jié)層與橋面之間粘結(jié)力的不足會最終導(dǎo)致防水粘結(jié)層的失效、粘結(jié)力下降的原因很多，如防水材料本身的粘結(jié)力差、防水層偏薄、橋面處理不合格(有浮漿、雜物、灰塵等)、混凝土橋面含水量大、防水粘結(jié)層有氣孔等。防水粘結(jié)層與面層之間的粘結(jié)力低，往往是瀝青鋪裝產(chǎn)生早期破壞的先兆。

(2)抗剪切力低。在交通荷載作用下，彎道、坡度大的橋面處存在較大的橫向和縱向剪切力作用，這些位置最易發(fā)生鋪裝剪切破壞。

(3)缺少保護(hù)層，防水粘結(jié)層破損。瀝青混凝土鋪裝過程中，運料車輛、履帶攤鋪機(jī)及瀝青混凝土的高溫作用、壓路機(jī)碾壓過程均會對防水層造成一定的破壞，使防水粘結(jié)層的不透水性降低，致使一些橋面在未通車時就出現(xiàn)透水現(xiàn)象。

(4)瀝青混凝土鋪裝層過薄。車轍、剪切力集中在防水粘結(jié)層部位，鋪裝層厚度越薄，防水粘結(jié)層拉應(yīng)力越大。

(5)瀝青混凝土鋪裝層空隙率大。鋪裝層透水，動力水壓力重復(fù)沖刷防水層，致使防水粘結(jié)層與瀝青混凝土鋪裝脫離，此時防水粘結(jié)層成為承受交通荷載的重要結(jié)構(gòu)層，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出防水粘結(jié)層的功能和受力范圍，最終防水粘結(jié)層產(chǎn)生破壞。

(6)超載。重型、超載車輛多，防水粘結(jié)層所受到的剪切力太大易產(chǎn)生剪切破壞。

3、路用性能及施工性能等相關(guān)試驗

本論文試驗包括防水材料的延伸抗裂性、低溫柔性(耐低溫性)、高溫穩(wěn)定性(耐熱性)、與水泥混凝土的粘結(jié)性能、抗剪切性能、抗施工損破性能、耐疲勞性能、施工便利性等。具體試驗結(jié)果見表3.1。
表3.1  防水材料路用性能匯總

1、環(huán)氧瀝青粘結(jié)強(qiáng)度較高，本次試驗進(jìn)行拉拔試驗時均為水泥砼內(nèi)部斷裂，環(huán)氧瀝青粘結(jié)面保持良好，因此，此強(qiáng)度僅表征水泥砼內(nèi)部強(qiáng)度，不能表征環(huán)氧瀝青實際粘結(jié)強(qiáng)度。

2、一般聚合物改性瀝青防水涂料表征低溫柔性的試驗方法為在鐵皮上涂刷防水涂料并成型，在-20℃繞φ10mm棒以不產(chǎn)生裂紋來進(jìn)行評定，因環(huán)氧瀝青強(qiáng)度較高，低溫時變形較大即發(fā)生脆斷，不能以此評定低溫柔性，在此我們設(shè)計一種新的試驗評定方法：在37×7cm鐵片上均勻成型環(huán)氧瀝青材料，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后在-15℃時在瀝青混合料小梁彎曲機(jī)上于跨中處以50mm/min進(jìn)行加載彎曲，直至防水材料出現(xiàn)裂紋，以此時跨中處的變形值來表征低溫柔性，同時成型SBS改性瀝青、FYT、AWP-2000以及AWP-2000F加纖維相關(guān)試件進(jìn)行相同試驗，試驗結(jié)果見表3.2。
表3.2  防水材料低溫柔性試驗

3、環(huán)氧瀝青耐熱性采用加熱至300℃不熔化流淌來進(jìn)行評定，高于聚合物改性瀝青防水涂料的160℃評定標(biāo)準(zhǔn)。

4、 模擬現(xiàn)場試驗

為了更好的模擬現(xiàn)場實際使用效果，采用上下界面分別用水泥砼和瀝青混凝土成型試件，并進(jìn)行了常溫以及高溫的強(qiáng)度試驗，其中FYT橋面防水材料成型如下：先涂刷2層FYT-1型、再涂刷1層FYT-2型防水材料，匯城AWP-2000以及改性乳化瀝青防水材料分別涂刷2遍，AWP-2000F纖維增強(qiáng)橋面防水材料因為需要添加纖維，按要求成型，環(huán)氧瀝青防水材料按規(guī)定用量涂刷。高溫試驗時如溫度較高，則瀝青混合料較易發(fā)生變形，不能有效區(qū)別環(huán)氧瀝青以及其它防水材料的實際強(qiáng)度，因此統(tǒng)一采用40±2℃進(jìn)行高溫試驗，具體試驗結(jié)果見表4.1。關(guān)于防水材料模擬現(xiàn)場試驗，有如下說明：
表4.1  防水材料模擬現(xiàn)場試驗匯總

環(huán)氧瀝青粘結(jié)及剪切強(qiáng)度較高，粘結(jié)強(qiáng)度在25℃和40℃均為瀝青混合料內(nèi)部斷裂，此粘結(jié)強(qiáng)度不能表征環(huán)氧瀝青實際粘結(jié)強(qiáng)度;抗剪強(qiáng)度是25℃時在瀝青混合料內(nèi)部發(fā)生移動，此抗剪強(qiáng)度不能表征環(huán)氧瀝青實際抗剪強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度在40℃時有部分試件瀝青混合料內(nèi)部發(fā)生移動如圖4.1所示。

5、結(jié)束語

本文對橋面環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)材料進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗，具體得出結(jié)論為：

環(huán)氧瀝青粘結(jié)強(qiáng)度較高;環(huán)氧瀝青低溫柔性基本與SBS改性瀝青相當(dāng)，但遠(yuǎn)小于聚合物改性瀝青防水涂料的低溫柔性;環(huán)氧瀝青耐熱性加熱至300℃不熔化流淌，高于聚合物改性瀝青防水涂料的160℃評定標(biāo)準(zhǔn);環(huán)氧瀝青粘結(jié)及剪切強(qiáng)度較高。

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