郑州优质SBS改性沥青路桥防水涂料施工介绍

SBS改性沥青防水涂料应用
随着高等道路在我国大规模兴建,桥梁建设技术**了突飞猛进的发展,造型优美而结构新颖的大中型桥梁在我国各地不断涌现.沥青混合料柔性桥面铺装因其具有水泥混凝土桥面所无法比拟的优点而在桥梁工程中得到了广泛应用.如果说桥梁结构是桥梁的 “ 形体 ’, 那么桥面铺装可谓是桥梁的“脸面”了.然而,现实情况是桥梁技术发展的不平衡导致了桥梁建设中的“重形体,轻脸面的局面,至今尚无专门的而且行之有效的桥面铺装设计与施工规范.由于交通量及轴载的增大以及气候因素的影响,沥青路面桥面铺装层普遍出现了严重的早期病害,严重影响了桥梁的服务品质,造成了巨大经济损失.对于一些重点工程或有重大影响的桥梁,其桥面早期损坏甚至影响了业主乃至**的形象.因而,桥面铺装问题近年来在我国受到了各方面的普遍重视.本文在分析桥面铺装的受力特点及损坏成因的基础上,提出了桥面铺装层材料与设计系统.
1 沥青混凝土桥面铺装层损坏类型
常见 的损坏类型 有 如下 几种 :
变形类 即车辙 、 推挤 、 拥包 、 波浪和沉陷 .
开裂类 即横缝 、 纵缝 、 网裂 、 推移裂缝 .
松散类 即坑槽 、 松散和 剥落 .
以上**类损坏在沥青路面上也常有发生,但是其程度却要轻得多,其原因在于材料在路面中和桥面上的受力特点区别较大.
2 受力特点及损坏成因分析
2.1 不论是钢桥还是水泥混凝土桥,沥青混合料铺装层同桥梁结构在材料性能上差异较大, 即一柔一刚,因此会导 致在外力作用下应力与变形的不连续.在刚度大得多的桥梁结构上, 柔性铺装层必须具有足够的强度和稳定性,尤其是抗剪强度较为关键。此外,桥梁挠度大,震动剧烈,温度应力显着,有时还存在负弯矩,这些外力条件都比材料在面中所经受的要严苛. 这就要求铺面材料必须较柔韧耐久.
2.2桥面铺装层同路面结构层在受力特征方面有明显的差异 , 因而对材料及结构设计有 较高的要求。而习惯上通常把铺装层当作普通路面结构来设计与施工 ,并没有根据其受力特点进行专门的设计与处理 , 造成设计不合理 , 从而诱发各种早期损坏 .
2.3桥面铺装层同路面结构层在受力特征方面有明显的差异 ,因而对材料及结构设计有 较高的要求。而习惯上通常把铺装层当作普通路面结构来设计与施工 ,并没有根据其受力特点进行专门的设计与处理,造成设计不合理,从而诱发各种早期损坏 .
2.4桥面结构因形同“空中楼阁 ”而完全暴露于空气中,直接受气候条件的影响,因而 同 路面中材料相比,铺装层材料夏季温度较高,冬季温度较低，即相同的气候条件对铺面材料的影响较为苛刻.所以,这就对材料的温度敏感性提出了较高的要求,即高温不软化,低温不脆硬,而这一相互矛盾的要求,普通沥青往往难当此任.
2.5水是沥青铺装层损坏的主要诱因之一,由于沥青的粘附性差,空隙率过大或铺装层开裂 导致水分渗人而产生损坏,如松散,坑槽等,使铺装层失去强度和防水能力。如果桥梁及铺装层排水系统设计不当,渗人的水分无法及时排出,整个铺装层就象置于一个大型水浴之中, 加剧了铺装层的损坏.如果防水层被破坏.渗水将直接腐蚀桥体,从而危及桥梁的安全.因此完善的桥面铺装系统及防水铺装层是确保铺面服务性能的关键措施 .
2.6车辆**载现象比较**,有的车辆轴载高达20 ~ 30吨,而路面设计标准轴载为10吨.力学分析和实际情况都证明**重车是铺面材料的`**’,它比对沥青路面材料的破坏较大 , 这是由于铺装结构层的受力特点所决定的.因此一般来说,一方面应严格限制大型**重车上桥,另一方面要提高铺装层材料等级与设计标准.
综上所述,桥面铺装层材料的受力条件比普通路面材料严苛得多,因而对材料有较高的要求. 造成桥面早期破坏的原因是多方面的、综合的,涉及到设计、施工、材料、气候及交通条件的诸多方面.针对桥面铺装层的特点,除了应建立专门的有别于普通路面结构的设计与施工规程外,尤其要注意铺面材料、粘结层及防水层材料的选择与设计,所用的材料必须同时具有很高的高温抗变形能力,低温抗开裂能力,又要抗疲劳、抗老化、抗水损坏,并保持与桥面很好的粘结性及变形适应性.上述苛刻要求,普通沥青及普通沥青混合料是很难胜任的.然而, 令人鼓舞的是近期的研究表明,SBS改性沥青及SMA沥青玛蹄脂碎石因其工程性能*的改善而显示出了在桥面铺装方面很好的应用前景.
SBS改性沥青*地改善沥青的路用性能 , 即高温、常温、低温、水稳定性和抗老化性能。其**的弹性与韧性使得这种材料尤其适宜于桥面铺装层.改性沥青在我国研究与应用 的历史虽然不长,但S B S改性沥青被普遍认为适于中国道路的交通与气候条件.S B S改性沥青的优良性能归功于S B S 在沥青介质中所发生的一系列物理变化。当几个苯乙烯( )S 分子靠范德华力吸引在一起时,便形成聚苯乙烯“节点”,“节点”之间由类似弹簧的聚丁 二烯 ( )B“链’联接而形成三维网状结构.这种刚性“节点”与柔性“链”使得改性沥青具有了刚柔并济的特性.在沥青加人S B S 改性剂,**的特点是沥青的粘度增加.因此, 为了达到同普通沥青相同的操作和易性,须将相应的操作温度较普通沥青提高20 ℃左右, 即泵送温度**130℃,拌和温度165一185℃ ,摊铺与压实温度尽可能高些,并切忌将改性沥青加热到190℃以上,以防止S B S焦化而影响改性沥青的品质.试验表明,当 S B S 含量为4 % 以上时,改性沥青的抗车辙能力提高10倍以上,抗疲劳寿命延长3一5倍,抗开裂、老化、水损害及愈合能力也都有明显改善,详见有关资料。
粘结层与防水层S B S改性沥青具有很高的粘韧性及防水效果,因此,在桥面上喷洒S B S改性沥青膜可以既作粘结层又作防水层.室内模拟抗剪试验表明,当改性沥青喷洒量**0 . 6 k g / m Z 时,难以形成粘结层而表现为抗剪强度随喷洒量的增加而提高较慢;当喷洒量为.0 6 一 1 . 6k g / m Z范围内时,抗剪强度随沥青用量的增大而显着提高,说明此时已形成厚度合理的粘膜;喷洒量如再提高,则抗剪强度增加缓慢甚至降低,说明沥青膜过厚,起润滑层作用.以上试验中抗剪强度随改性沥青喷洒量而变化的“三部曲”规律,对于工程实 际有十分珍贵的参考**.结合桥梁结构形式、交通与气候条件、铺装层的设计以及国内外成功的工程实例,建议粘层防水层改性沥青的用量为1.0一1.6kg/m Z ,sBs含量为5一6 %, 60℃粘度应**4OOPa.s,弹性恢复**80% .为有利于同桥面板的粘结,在喷洒粘层防水层 之前必须对桥面板进行彻底清扫,清除松动的材料,并均匀喷洒少量乳化沥青或稀释沥青, 严格控制用量不大于o.3kg/m2.由于改性沥青粘度很高,所以必须高温喷洒,建议喷洒温度 180一185℃.在喷洒完的表面,建议铺撤一层瓜米石( 0.5一o.scm粒径)以保护其防水功能不被铺装层石料或施工机械损坏.
4 4 排水设计桥面排水是一系统工程,排水系统不仅要纵向或横向及时排走铺装层表面的水, 较要设置密水铺装层和防水层防止水份进人铺装层和桥梁结构,同时还要特别注意排走进人铺装层内的水,只有这样层层设防,才能确保桥梁结构免受水害,延长其使用寿命.而大量调 查发现,渗人铺装层内的水无法排走是加剧桥面及桥梁结构水损害的主要原因.因此,在进行桥面铺装设计时,必须在横向或纵向设置铺装层内部排水设施。
结语SMA
5 1桥面铺装层的受力比普通路面层的受力较为复杂,对温度与荷载较为敏感,因此,对材料的高温、低温、抗疲劳、粘韧性等方面有较严格的要求,传统的桥面铺装设计没有考虑上述差异,巫待修正
5 2 BSS改性沥青及SA沥青玛蹄脂碎石能全面改善沥青及沥青混合料的路用性能.M,建议为桥面铺装层的可以选择材料. .
5 3 粘结层与防水层在桥面铺装中起着“承上启下’的作用,是影响铺装层质量的另 一关 键因素,而 S B S 改性沥青膜可以起到粘层与防水层的双重作用,值得推广.
5 4 完善的排水系统设计及精心的施工,也是确保铺装层使用寿命的关键因素.

SBS改性沥青桥面防水粘结层施工控制技术
SBS改性沥青是良好的桥面防水粘结层材料，施工过程中的桥面处理、施工机具、施工工艺等关键控制技术到工程技术人员的重视。
桥梁的耐久性问题就是其中很值得关注的一个方面。在实际工程中常出现诸如立交桥渗漏和盐霜、铺装层剥落、碱骨料反应、桥面板破碎等问题。通过分析可知,水是造成这些破坏的直接和重要的原因之一。因此,从根本上切断水的来源即作好桥面防水处理是保证混凝土桥梁免遭破坏,延长桥梁使用寿命,提高桥梁上部结构的耐久性的有效措施,也是桥梁设计思想从强度设计向耐久性设计转变的重要内容。防水层为桥面板提供了一个防止湿气的无渗透性屏障;粘结层将铺装层与桥面板粘结成一个整体,充分发挥铺装层与桥面板的复合作用,改善桥面板与铺装层的受力情况,两者相辅相成,它们可以防止钢筋腐蚀、避免铺装层发生早期损害尤其是剪切破坏。
理想的防水粘结层材料须满足以下要求]:①具有良好的不透水性能;②与混凝土桥面和沥青面层具有足够的粘结力;③面层碾压后的无破损性;④良好的耐高、低温性能;⑤对桥面准备状况具有广泛的适应性;⑥能抵御桥面裂缝的影响;⑦不**面层设计寿命的耐久性;⑧施工工艺简单、方便、快捷。SBS改性沥青作为桥面防水粘结层,其是将防水层和粘结层并为一层,兼具防水、粘结功能。
1 、SBS改性沥青防水粘结层施工技术要求
1.1 材料要求
对桥面防水粘结层用SBS改性沥青技术要求见表1所列。
表1 6%SBS改性沥青技术要求
指标 技术要求 检测指标
针入度(25℃,5s,100g)/0.1mm 40～60 50
针入度指数PI ≥0 0.8
延度(5cm/min,5℃)/cm ≥30 42
软化点(R&B)/℃ ≥75 85
运动粘度135℃/(Pa?s) ≤3 2.5
闪点/℃ ≥230 348
溶解度/% ≥99 99.3
弹性恢复(25℃)/% ≥75 94
贮存稳定性离析.48h软化点差/℃ ≤2.5 2.0
TFOT(或RTFOT)后残留物 质量变化/% ≤±1.0 -0.6
针入度比(25℃)/% ≥65 76
延度(5℃)/cm ≥18 22
沥青拌和站改性沥青储存罐中必须加设搅拌设备,使用前改性沥青必须搅拌均匀,在施工过程中应定期取样检测产品质量,发现离析等质量不符合要求的改性沥青不得使用。
1.2 桥面处理 浇筑水泥混凝土结构时,振捣常易导致离析、粗集料下沉及表面形成一层水泥含量较多、收缩性较大的浮浆层,浮浆层的存在不仅影响桥面的强度,而且易产生裂缝,不利于防水粘结层和水泥混凝土桥面的结合,必须予以彻底清除。 在防水粘结层施工前,要求水泥砼桥面做到平整、干燥、干净,无浮浆、无油污,无钢筋等突起硬物,处理方法如下:
(1)凸起 可用打磨机研磨,或用凿石锤等整平;对钢筋凸起部分切割到根部,除锈后用环氧树脂处理端部。
(2)凹陷 对于裂缝类,应先凿成V型,清除杂物后用同标号水泥砂浆填充;对凹陷面积较大又较平缓的地方凿一浅沟至横向低侧,以利排水。
(3)浮浆松散、剥落等可用洗刨机等清除。
(4)油污 可用苏打水分解清除或用氧气乙炔火焰枪烧,不彻底的应凿除至无油迹。
(5)控制桥面板的平整度小于5mm,但应平整且粗糙而非光滑,以使防水粘结层与水泥混凝土间形成足够的摩擦力,抵御重载车辆制动引起的层间剪切力。
(6)桥头搭板接缝严格按照图纸要求垫注橡胶沥青填缝料。
(7)要彻底清除在桥面及搭板上的灰尘、石屑、砂粒等残留物,用钢刷、高压水枪清洗,待桥面板无积水、干燥后进行防水粘结层施工。
2 SBS改性沥青洒布要求
2.1 施工准备
(1)SBS改性沥青采用自行式沥青洒布车,主要由保温沥青箱、加热系统、传动系统、循环喷洒系统、操纵机构以及检查、计量仪表等组成。洒布量的控制由喷管宽度、喷管高度、车速、泵量等工作参数来实现,正式施工前,须**行试洒,确定洒布量与沥青洒布车工作参数之间的关系。
(2)对洒布车进行必要的检查与保养,如检查油量是否足够,仪表是否正常,管路与接头是否有泄漏,各种操纵装置是否灵活等。
(3)SBS改性沥青装车前清理好洒布车,彻底清理车罐内的原有沥青,清洗汽车底盘,去除泥土杂物,清除所有管道内原有沥青粘结剂。
(4)在沥青泵入口或沥青车上加设孔径3～5mm滤网,防止沥青池中的杂物进入洒布车,以防堵塞喷嘴而不能均匀洒布。
2.2 洒布要求
(1)SBS改性沥青的加热应在拌和站进行,加温至185℃,洒布车加热系统对沥青进行加热保温,保证沥青洒布时在180℃以上。
(2)沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量,并保持整个洒布宽度喷洒均匀,注意洒布设备的喷嘴应适用于沥青的稠度,确保能成雾状,与洒油管成15～25°夹角,洒油管的高度应使同一地点接受2～3个喷洒嘴喷洒的沥青,不得出现花白漏空,对边部等局部未洒到部位,应进行人工补涂至达到改性沥青厚度。
(3)在桥面两端用牛皮纸或彩条布或油毛毡等将起点和终点边界铺垫整齐,以便沥青洒布车起步和停洒时不正常状态下喷洒出的沥青落在预先铺垫好的牛皮纸上,并能保持整个现场的清洁。
(4)SBS改性沥青防水粘结层厚度要求为1.2mm,洒布车设定洒布质量时应考虑沥青密度及洒布损耗。
(5)洒布质量主要通过洒布量和洒布均匀性来衡量,洒布均匀性通过观察确定,洒布量通过材料密度转换成洒布厚度确定。
3 预拌碎石撒布
3.1 施工控制
预拌碎石采用0.4%沥青用量的0.5～1cm单粒径石灰岩,对应沥青拌和站可采用6mm×6mm～12mm×12mm热料仓热料。预拌碎石撒布应控制好温度、撒布量、及时碾压3个方面。
预拌碎石撒布要求热撒,撒布温度应不**170℃,由于预拌碎石是单一粒径材料,孔隙与外界相通,散热速度快,因此预拌碎石的运输过程中要用篷布覆盖保温。 预拌碎石的撒布量通过撒布车料斗开口大小和撒布车的行车速度来控制。施工前可通过干料试验确定撒布车工作参数与撒布量的关系后,再正式用于桥面预拌碎石撒布。撒布要求预拌碎石的撒布面积达到50%～60%,以现场能看见其下的防水粘结层,但车辆及人行走其上不接触为判断标准。随后,采用轻型胶轮压路机进行碾压。粘结牢固且均匀分布的SBS改性沥青预拌碎石层,既可保护防水粘结层在沥青混凝土面层摊铺施工时不受破坏,又可与中面层相互嵌挤,确保防水粘结层与面层沥青混凝土间的粘结。
3.2 注意事项 预拌碎石撒布时应注意以下几点:
(1)运输车、撒布车、轮胎压路机在任何时候都不能进入未撒布预拌碎石区域。
(2)撒布车、运输车、压路机调头时,必须在桥面以外。
(3)若预拌碎石撒布量过大,重叠区域即浮石要人工清除,对扫除不掉的可用喷灯烘烤表面,使碎石嵌入防水粘结层;若预拌碎石撒布量过少,有粘轮危险时,可人工撒布少许碎石。
(4)两侧边缘20～30cm范围不撒布碎石。 (5)预拌碎石撒布车在撒布碎石过程中应有水喷嘴冲洗车轮;撒布车及轮胎压路机使用前必须清洗干净,去除附带泥块、杂物等。
4 交通管制
施工完毕的桥面SBS防水粘结层,在沥青混凝土面层施工前要进行交通管制,禁止重载车辆通行,其他车辆限制通行,控制车速**5km/h,不得刹车或调头,同时做好防尘防污染等措施;并且粘结层上不得任意堆放物品,严防产生人为破坏。在正式施工沥青混凝土面层时,也要注意运输车及摊铺机不能损坏防水粘结层。
SBS改性沥青防水粘结层施工和质量要求严格,控制标准高,从桥面处理、清洗等施工前准备,到SBS改性沥青洒布、预拌碎石撒布等控制及施工后面层施工前的防护等,都要认真仔细。只有各个环节一丝不苟,高质量、严要求,才能真正保证桥面防水粘结层的施工质量和使用寿命。

粘结牢固且均匀分布的SBS改性沥青预拌碎石层,既可保护防水粘结层在沥青混凝土面层摊铺施工时不受破坏,又可与中面层相互嵌挤,确保防水粘结层与面层沥青混凝土间的粘结。

SBS改性沥青桥面防水粘结层施工控制技术
SBS改性沥青是良好的桥面防水粘结层材料，施工过程中的桥面处理、施工机具、施工工艺等关键控制技术到工程技术人员的重视。

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