專利名稱：橋面鋪裝防水體系的材料及鋪裝施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型橋面鋪裝防水體系，并提供了防水體系的材料、制備及鋪裝施工方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)目前大部分工程對橋面鋪裝層只按磨耗層設(shè)計不考慮防水效果，導(dǎo)致水滲入鋪裝層與橋面板之間在其間形成動力沖刷，或在寒冷地區(qū)產(chǎn)生凍融破壞，導(dǎo)致鋪裝層與橋面板脫離，橋面鋪裝出現(xiàn)早期破壞，不但嚴(yán)重影響了高等級公路的使用效果，給行車安全造成隱患，影響公路的通行環(huán)境，增加維修養(yǎng)護成本；另一方面，水滲入橋面板及橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)板、梁結(jié)構(gòu)的鋼筋過早銹蝕，混凝土表面炭化和腐蝕，混凝土承載能力下降，并導(dǎo)致整個橋梁結(jié)構(gòu)的承載力下降，橋梁耐久性將受到影響。國外的經(jīng)驗告訴我們，在橋梁建設(shè)中若忽視對橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護，在橋梁的后期使用過程中，將付出沉重的維修養(yǎng)護代價。
我國在高等級公路建設(shè)中，絕大多數(shù)橋梁橋面鋪裝均未能充分考慮橋梁使用性能方面的要求，目前，高等級公路興建初期建成的一些橋梁，其鋪裝的行駛功能已降低，以及由于水的滲漏造成橋梁結(jié)構(gòu)損壞的情況越來越多；后來建成的一些橋梁，雖然考慮了橋面鋪裝的防水，但防水粘接性能較差，施工時難以達到理想的效果，并且防水層的耐久性較差，同時對橋梁結(jié)構(gòu)的保護重視不夠，有的通車不久橋面鋪裝就開始出現(xiàn)各種病害，經(jīng)處置后病害又重復(fù)出現(xiàn)，橋面的維修頻率較高。中國專利CN200420007829.6中公開了一種用3～6mm的氯丁橡膠作為防水層，并鋪裝25～35mm厚的改性瀝青SMA的鋼橋面防水鋪裝結(jié)構(gòu)；中國專利申請?zhí)枮?00410027199中公開了采用聚氨酯樹脂粘貼板狀物作為防水層；JP2003160937中公開了一種由聚亞氨脂防水材料與瀝青混凝土組成的橋面防水；JP2002122981中公開了一種由聚氨脂防水材料，熱塑性粘接材料與澆注式瀝青混凝土組成的橋面防水。這些發(fā)明中僅采用反應(yīng)性樹脂作為防水是不夠的，這一層與瀝青混凝土的粘接性能較差，變形性能較差，并且施工后的反應(yīng)性樹脂材料未撒布小碎石，表面比較光滑，這將導(dǎo)致鋪裝層抗剪切性能較差，在使用過程中容易出現(xiàn)脫層推移等病害現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的思路是將反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠與橡膠瀝青砂膠共同組成橋面鋪裝的防水體系。反應(yīng)性樹脂下封閉層具有較強的防水封閉作用，同時能為鋪裝層提供粗糙的界面，確保鋪裝層間的粘接，防止層間推移。溶劑型瀝青橡膠具有較高的粘接性能，能較好的粘接反應(yīng)性樹脂下封閉層與橡膠瀝青砂膠，同時不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，且施工方便。橡膠瀝青砂膠具有較高的封水和變形性能，能夠吸收橋面板的部分變形，減少因橋面板局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生的破壞，同時具有較好的粘接和剪切性能。
本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良性能的橋面鋪裝防水體系，包括該體系的組成和制備方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的該體系由反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠和橡膠瀝青砂膠組成，反應(yīng)性樹脂下封閉層的組成質(zhì)量組分為A組分雙酚A環(huán)氧樹脂80～98份增韌劑 0～20份B組分改性胺環(huán)氧固化劑A、B組分質(zhì)量比例為1∶1～5∶1小碎石與A組分質(zhì)量組分比例為40∶1～1∶1。
溶劑型瀝青橡膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青 20～60份溶劑30～75份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物 5～25份石油樹脂0～25份氯丁橡膠0～15份橡膠瀝青砂膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青 5～28份松香0～10份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物 0～10份瀝青改性劑0～12份天然巖瀝青0～15份石粉 50～88份本發(fā)明所述改性胺環(huán)氧固化劑在常溫下可操作時間較長，施工后在常溫下能繼續(xù)固化。
本發(fā)明所述增韌劑為含有羥基、羧基的線型聚合物。
本發(fā)明所述小碎石為0.3～2.36mm硬質(zhì)碎石。要求小碎石干凈、清潔。
本發(fā)明所述溶劑為無苯溶劑，具有較強的溶解性，屬烷烴類。
本發(fā)明所述苯乙烯丁二烯嵌段共聚物是以烷基鋰為催化劑進行陰離子聚合制得的一種熱塑性彈性體SBS。
本發(fā)明所述石油樹脂碳五石油樹脂或碳九石油樹脂。
本發(fā)明所述松香是一種天然有機物，主要由各種樹脂酸組成，易溶于多種有機溶劑，具有特有的化學(xué)活性。
本發(fā)明所述瀝青改性劑UB是一種新型聚烯烴類瀝青改性劑。它的熔點約為115℃。
本發(fā)明所述天然巖瀝青是一種天然的固體碳氫化合物類樹脂型硬質(zhì)粉末狀天然巖瀝青。
本發(fā)明所述的石粉為普通瀝青混凝土采用的石灰石石粉。但石粉需要干燥。
本發(fā)明所述的橋面鋪裝防水體系的材料鋪裝施工方法，它由以下幾個步驟組成步驟1溶劑型瀝青橡膠的制備，按質(zhì)量比例將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、氯丁橡膠放入帶有攪拌設(shè)備的密閉容器中，然后倒入規(guī)定重量的無苯溶劑，將其融漲30～90分鐘，并充分進行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠；步驟2將反應(yīng)性樹脂下封閉層中的A、B組分在常溫下混合并用電動手持式攪拌設(shè)備攪拌均勻后，用滾筒將其滾涂于干燥清潔的橋面板上，并立即撒布小碎石；步驟3待反應(yīng)性樹脂下封閉層基本固化后，用滾筒滾涂溶劑型瀝青橡膠；
步驟4溶劑型瀝青橡膠施工完畢4～10小時后，即可施工橡膠瀝青砂膠；步驟5橡膠瀝青砂膠的制備，先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進行計量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠；步驟6將橡膠瀝青砂膠運送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工，同時也完成整個橋面防水體系鋪裝施工。
本發(fā)明的橋面鋪裝防水體系具有優(yōu)良的防水、粘接、抗剪切、抗變形等性能。與現(xiàn)有的橋面防水層(涂膜防水、卷材防水、聚氨脂防水等)相比，具有優(yōu)良的防水性，施工方便，與上層的瀝青混凝土鋪裝能更好的結(jié)合形成整體，具有更高的粘接強度和抗剪切強度，由于橡膠瀝青砂膠具有良好的變形性能，因此能吸收橋面板的部分變形。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明進行具體描述。
實施例反應(yīng)性樹脂下封閉層(一)按下述配比稱取原料A組分雙酚A環(huán)氧樹脂 86份增韌劑 14份B組分改性胺環(huán)氧固化劑25份小碎石 270份。
(二)制備工藝將雙酚A環(huán)氧樹脂、增韌劑和改性胺環(huán)氧固化劑加入到容器中進行攪拌混合約15分鐘，并將混合物用滾筒滾涂于橋面板上，立即撒布小碎石。即得反應(yīng)性樹脂下封閉層。
溶劑型瀝青橡膠(一)按下述配比稱取原料AH-70#瀝青40份無苯溶劑 42份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物13份C5石油樹脂3份氯丁橡膠 2份(二)制備工藝將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、C5石油樹脂、氯丁橡膠在無苯溶劑中融漲30～90分鐘，并充分進行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠。并將溶劑型瀝青橡膠用滾筒滾涂于基本固化的反應(yīng)性樹脂下封閉層上。
橡膠瀝青砂膠(一)按下述配比稱取原料AH-70#瀝青20份松香 0.8份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物2.6份瀝青改性劑UB 0.4份天然巖瀝青0.2份石粉 76份(二)制備工藝先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進行計量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠。
(三)施工工藝將橡膠瀝青砂膠運送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工。
結(jié)果測試上述實施例制備出的橋面鋪裝防水體系性能見表1。
表1橋面鋪裝防水體系性能

備注粘接強度采用拉拔的方法進行測試；剪切強度采用壓剪的方法進行測試；滲水系數(shù)采用滲水壓力恒定為500mbar并持續(xù)15分鐘進行滲水系數(shù)的測試；低溫彎曲試驗中，將橡膠瀝青砂膠試件切制成長(250±2)mm，寬(30±2)mm，高(35±2)mm棱柱體小梁，跨徑為(200±0.5)mm，跨中加載，加載速率為50mm/min條件下，測試-10℃時的彎拉應(yīng)變及彎曲勁度模量。
權(quán)利要求
1.一種橋面鋪裝防水體系的材料，由反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠和橡膠瀝青砂膠組成，其特征是反應(yīng)性樹脂下封閉層的組成質(zhì)量組分為A組分雙酚A環(huán)氧樹脂80～98份增韌劑 0～20份B組分改性胺環(huán)氧固化劑A、B組分質(zhì)量比例為1∶1～5∶1小碎石與A組分質(zhì)量組分比例為40∶1～1∶1。溶劑型瀝青橡膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青20～60份溶劑 30～75份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物5～25份石油樹脂 0～25份氯丁橡膠 0～15份橡膠瀝青砂膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青5～28份松香 0～10份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物0～10份瀝青改性劑0～12份天然巖瀝青0～15份石粉 50～88份
2.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述增韌劑為含有羥基、羧基的線型聚合物。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的層材料，其特征是所述小碎石為0.3～2.36mm硬質(zhì)碎石。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述溶劑為無苯溶劑。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述苯乙烯丁二烯嵌段共聚物是以烷基鋰為催化劑進行陰離子聚合制得的一種熱塑性彈性體SBS。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述石油樹脂為碳5或碳9石油樹脂。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是松香是用天然松樹脂經(jīng)蒸餾提煉而成。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述瀝青改性劑是一種聚烯烴瀝青改性劑UB。
9.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述的石粉為普通瀝青混凝土采用的石灰石石粉。
10.一種橋面鋪裝防水體系的材料鋪裝施工方法，其特征是它由以下幾個步驟組成步驟1溶劑型瀝青橡膠的制備，按質(zhì)量比將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、氯丁橡膠放入帶有攪拌設(shè)備的密閉容器中，然后倒入規(guī)定重量的無苯溶劑，將其融漲30～90分鐘，并充分進行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠；步驟2將反應(yīng)性樹脂下封閉層中的A、B組分在常溫下混合并用電動手持式攪拌設(shè)備攪拌均勻后，用滾筒將其滾涂于干燥清潔的橋面板上，并立即撒布小碎石；步驟3待反應(yīng)性樹脂下封閉層基本固化后，用滾筒滾涂溶劑型瀝青橡膠；步驟4溶劑型瀝青橡膠施工完畢4～10小時后，即可施工橡膠瀝青砂膠；步驟5橡膠瀝青砂膠的制備，先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進行計量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠；步驟6將橡膠瀝青砂膠運送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工，同時也完成整個橋面防水體系的鋪裝施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋面鋪裝防水體系的材料及鋪裝施工方法。反應(yīng)性樹脂下封閉層包括A、B雙組分和小碎石，A組分由雙酚A環(huán)氧樹脂、增韌劑組成，B組分為改性胺環(huán)氧固化劑，A、B組分質(zhì)量比為1∶1～5∶1；小碎石與A組分質(zhì)量組分比為40∶1～1∶1；溶劑型瀝青橡膠由AH－70
文檔編號E01C7/32GK101021058SQ20061005408
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者陳仕周, 胥志宏, 牟建波, 陳輝強 申請人:重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司