我国桥面防水技术的发展及防水材料的应用

时间：2019-01-07

我国桥面防水技术的发展及防水材料的应用

摘要：桥梁建设中防水建设是重要环节，是影响桥梁耐久性的关键环节。文章针对我国桥梁建设中存在的防水问题，探讨了我国桥梁桥面防水的发展状况，以及防水中存在的问题，文中详细地介绍了几种常用的桥梁防水材料，以期为今后类似工程的设计与施工提供了参考。

关键词：桥梁防水；防水技术；防水材料

桥梁的安全性和耐久性对桥梁使用功能的发挥具有重要作用。混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命，造成严重的经济损失。随着近年来我国经济的飞速发展，根据交通建设适度**前的原则，我国近年来高等级公路建设规模持续保持高位，桥梁建设也取得了长足的进步。然而在发展过程中出现许多问题，桥梁结构的防水问题没有得到足够的重视。桥梁因为防水措施不力，出现了桥面漏水、钢筋生锈腐蚀、甚至出现混凝土胀裂、铺装层剥落、碱-骨料反应破坏等现象，不仅缩短了桥梁的使用寿命，还直接影响到桥梁的使用安全。水的渗入是造成桥面破坏的较直接和较重要的原因之一，应从根本上切断水的来源，从而有效保证桥梁免遭破坏，延长桥梁使用寿命，提高桥梁的耐久性。

1 桥梁桥面防水重要性分析

水的渗入是造成桥面破坏的较直接和较重要的原因之一，应从根本上切断水的来源，从而有效保证桥梁免遭破坏，延长桥梁使用寿命，提高桥梁的耐久性。水对桥梁的破坏作用表现在三个方面：一是水的侵蚀使钢筋生锈，二是混凝土的碱骨料反应，由于水的存在加上混凝土中的钙含量和活性骨料，三者生成硅钙胶凝体，使混凝土异常膨胀而破坏。三是混凝土冻胀破坏，水进入混凝土微孔中，由于温度正、负交替作用，形成的反复冰胀压力，致使混凝土产生大量的疲劳裂缝而降低使用寿命。从因果关系来说，上述问题都是和“水”有联系的。由于桥梁混凝土结构的渗水，造成冻融破坏、钢筋锈蚀从而降低桥梁的使用寿命，桥梁防水日益受到人们的重视。桥面设置防水层的目的是从根本上切断水与主梁结构的接触通路，保护主梁等上部结构免受水的侵害，从而提高上结构的耐久性。因此，做好桥面防水处理是保证混凝土桥面免遭破坏、延长使用寿命的必要措施。近几年，桥梁防水作为桥梁耐久性设计的一个环节，开始被逐渐重视。

2 我国桥梁防水发展现状

2.1 我国桥梁防水的发展历程

自20世纪80年代中期，我国城市道路和桥梁的大量兴建，不少城市桥梁不做防水或防水材料选材不当、施工存在缺陷，造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应等，引起混凝土胀裂等损坏问题严重影响了桥梁的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性，由此桥梁结构防水的研究不得不提到议事日程上来，国内逐渐地认识到设置桥面防水层的作用，并开始在部分省市的桥梁中进行防水层的研究，工程上采用的基本上是卷材和涂料两种材料。从20世纪90年代初，对城市桥梁防水技术开始关注并进行专题研究。1997年发布的《公路沥青路面设计规范》规定，为提高桥面使用年限减少维修养护，应在粘结层上设置防水层。我国在90年代初的公路桥梁工程中开始采用防水层，同时桥梁面层多采用沥青混凝土做面层。根据当时国内防水材料的生产情况，选择的防水材料是APP改性沥青防水卷材。此后桥梁防水作为桥梁耐久性的一个主要环节，开始被逐渐重视起来。近年来我国在桥面**防水材料的研究方面取得了一定的进展，陆续开发出一些用于桥面的防水材料，主要包括卷材类如APP改性沥青防水卷材、SBS改性沥青防水卷材和SBS改性沥青自粘防水卷材等及涂料类的聚合物改性沥青防水涂料、聚氨质防水涂料、聚合物水泥防水涂料、聚合物水泥防水涂料等

2.2 我国桥梁防水存在的问题

我国在混凝土桥面防水方面的研究与欧美等发达国家相比起步较晚，其防水材料、性能检测与施工工艺等主要参照房建工程防水，并未形成一套适合于评价和选用桥梁桥面柔性铺装防水材料的试验手段和性能指标，未形成一套适用于桥梁、桥面防水**技术，造成防水材料、工艺、性能及试验手段等诸方面处于市场混乱阶段。由于房建和桥梁结构在使用条件和环境上存在较大区别，房建防水技术应用在桥梁防水工程中仍存在不少问题。如：防水层与面层和桥面的粘结强度不足出现早期破坏；防水材料本身质量无法适应桥梁所处的比房建更恶劣的环境条件（曝晒、雪冻）和大荷载使用要求而过早丧失防水作用；由于防水层有一定的厚度并存在较大的可压缩性和可移动性致使桥面与上面的铺装层形成“两张皮”，往往新桥使用不久，即发生铺装层大面积破坏。另外现在较少有专门的城市道路和桥梁专业施工队伍，由普通的施工队伍负责防水施工工作，无疑也会对施工质量造成一定的影响。

3 几种常用防水材料性能介绍

3.1 环氧胶乳防水涂料

环氧胶乳防水涂料为环氧树脂乳液和氨丁胶乳的混和体。优点是与水泥混凝土的亲和性好，有延展性，价格适中，缺点是与沥青混凝土的亲和性差，易出现沥青混凝土的拥包、脱落。因其为半透明呈白色，可以用作桥梁边梁外侧的涂层以及下部结构的防水涂层。

3.2 阳离子氯丁胶乳沥青防水涂料

阳离子氯丁胶乳沥青防水涂料主要成分为氯丁胶乳、石油沥青和水以及配套材料。对基层的干燥度要求低，能适应气温较低季节施工，雨季施工必须在施工后l0h之内无雨，否则应补涂。目前这种材料耐高温性能稍差，对水泥混凝土面层的附着力不够稳定，而且完全人工操作，占用工期时间较长。

3.3 聚合物沥青桥面防水涂料

聚合物沥青桥面防水涂料以复合离子型乳化沥青、橡胶、树脂改性剂为主要原料构成的单组分水乳型防水涂料。它的特点是与水泥混凝土或沥青混凝土粘结牢固，耐高温和低温，高温不流淌、不起泡，不滑动，粘结强度高，耐久性好，施工和操作安全简单、施工的速度较快，成膜的时间快，可以采取机械喷涂，且价格较*。

3.4 PC橡胶防水卷材防水层

该产品可以做成1mm以下薄膜，用本身液体涂料粘结到基面上，具有较好的粘结强度，即可以自粘又能与混凝土表面进行粘结，还能与沥青混合料牢固地粘结，其低温性能尤其好，在-40℃温度下1h绕Φ10mm金属丝对折无裂纹。施工速度快，lh以后即可放行。

3.5 聚合物水泥基防水涂料

以水泥基防水涂料为基础，通过**硅和乳化沥青改性，有较好的耐高温性能和防水效果，价格适中，缺点是与沥青混凝土亲和力差，涂刷工艺人工操作，均匀性差，占用工期长。

参考文献

[1] 吴海军，彭作军，陆萍.砼桥梁耐久性设计原则与构造措施探讨[J].重庆交通学院学报，2006，25（1）：8-10.

[2] 张斌.公路桥梁的桥面防水的处理方法[J].赤子，2013（7）：279.

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