本發(fā)明涉及一種防水粘結(jié)層、其制備方法及應(yīng)用，尤其是一種橋面防水粘結(jié)層、其制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
橋面鋪裝失效不但增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，影響交通運(yùn)營，更嚴(yán)重的后果是通過滲水危害橋梁梁體，甚至帶來結(jié)構(gòu)安全問題。而橋面防水粘結(jié)層是橋面鋪裝工程成敗的關(guān)鍵因素之一，首先要求具有足夠的粘結(jié)力，否則橋面鋪裝容易出現(xiàn)脫層破壞；其次要有可靠的防水性能，以保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)不受水的破壞。
現(xiàn)有的防水粘結(jié)層結(jié)構(gòu)主要有改性乳化瀝青、重交瀝青、sbs改性瀝青、橡膠瀝青等單層式結(jié)構(gòu)，也有一些含環(huán)氧樹脂成分的乳化瀝青類單層結(jié)構(gòu)，還有一些防水卷材和高分子材料防水粘結(jié)層等單層結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)主要存在兩方面問題，其一是與水泥混凝土的橋面板粘結(jié)力低，瀝青類的單層結(jié)構(gòu)常溫下與水泥混凝土的橋面板粘結(jié)力一般小于0.5pa.s，高溫下更低，因此層間粘結(jié)效果不理想，容易導(dǎo)致橋面鋪裝的脫層破壞；其二是防水性能不好，單層結(jié)構(gòu)的高分子材料粘結(jié)力雖高，但單層厚度薄，抗裂性能不足，容易導(dǎo)致滲水現(xiàn)象。如果施工質(zhì)量保障，上述結(jié)構(gòu)能滿足一般混凝土梁橋的防水粘結(jié)要求，但實際工程中不乏因防水粘結(jié)層質(zhì)量問題造成的橋面鋪裝破壞，雨水滲入梁體破壞主體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象也較普遍。對于一般橋梁較容易重鋪橋面和修復(fù)結(jié)構(gòu)，但對一些大跨徑、交通繁忙、結(jié)構(gòu)復(fù)雜(如疊合梁橋、斜拉橋、懸索橋等)的橋梁，防水粘結(jié)層失效帶來的損失難以估量，所以市場需要質(zhì)量更可靠的防水粘結(jié)層解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種粘結(jié)力、防水性能好的橋面防水粘結(jié)層。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種橋面防水粘結(jié)層，包含兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層，所述兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層之間設(shè)有改性瀝青同步碎石封層。
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層為組合結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用環(huán)氧乳化改性瀝青的高粘結(jié)力、高滲透性和初步固化后不需撒布碎石作為施工平臺即可滿足后續(xù)施工設(shè)備在其上行走施工需要的特點，以及高粘改性瀝青抗變形能力和粘結(jié)力強(qiáng)、防水性能好等特點，組合成粘結(jié)和防水性能均優(yōu)異的高性能橋面防水粘結(jié)層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層，充分利用各種材料的不同特性，使防水粘結(jié)層整體具有優(yōu)異的層間粘結(jié)性能和防水性能，同時便于施工，確保質(zhì)量；各層功能明確，第一層環(huán)氧乳化改性瀝青充分滲入水泥混凝土，粘結(jié)強(qiáng)度高，同時保障觸干后，后續(xù)施工設(shè)備可以在其上面行走施工；第二層高粘改性瀝青同步碎石封層灑布量大，防水和抗變形抗裂性能好；第三層環(huán)氧乳化改性瀝青包裹第二層的碎石白料，解決薄弱夾層的問題，固化后形成高強(qiáng)度薄層，阻斷瀝青往上遷移，防止泛油風(fēng)險，觸干后可以直接在其上面攤鋪瀝青混凝土，與上層瀝青混合料和下層高粘改性瀝青均有很強(qiáng)的粘結(jié)力，從而使防水粘結(jié)層與瀝青混合料橋面鋪裝連接成一個有機(jī)整體。
優(yōu)選地，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層由水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青組成，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固含量大于50％；所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的破乳時間小于24小時。
更優(yōu)選地，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.0mpa，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在60℃的粘結(jié)力大于1.0pma。
優(yōu)選地，所述改性瀝青同步碎石封層中的瀝青為高粘改性瀝青，所述高粘改性瀝青在60℃的動力粘度大于20000pa.s,所述高粘改性瀝青在135℃的運(yùn)動粘度小于3pa.s。
更優(yōu)選地，所述高粘改性瀝青的軟化點大于80℃，所述高粘改性瀝青在5℃的延度大于30cm。軟化點高，延度大，有利于防水性能。
同時，本發(fā)明還提供一種上述橋面防水粘結(jié)層的制備方法，包括如下步驟：
(1)在混凝土橋面板上灑布一層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青，灑布量為0.5～0.8kg/m2，得到第一層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層；
(2)在觸干后的第一層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層上灑布高粘改性瀝青，并同步灑布碎石，得到改性瀝青同步碎石封層，其中，所述高粘改性瀝青的灑布量為1.5～2.5kg/m2；
(3)在步驟(2)所得改性瀝青同步碎石封層上灑布一層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青，灑布量為0.3～0.6kg/m2，得到第二層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層，即得所述橋面防水粘結(jié)層。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中，在灑布之前，還需要對混凝土橋面板用拋丸工藝清理混凝土橋面板的浮漿、粉塵和其它雜物。灑布完成后用清水清洗灑布設(shè)備，以免結(jié)塊后堵塞灑布系統(tǒng)；環(huán)氧乳化改性瀝青灑布完成后應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
優(yōu)選地，所述步驟(1)和步驟(3)中的水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青均由兩種成分組成，兩種成分混合后必須在2小時內(nèi)完成灑布，灑布完成后用清水清洗灑布設(shè)備，以免結(jié)塊后堵塞灑布系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述高粘改性瀝青的灑布溫度為175℃～195℃。當(dāng)灑布溫度低于175℃時，不能保證灑布均勻；當(dāng)灑布溫度高于195℃時，改性瀝青老化影響其性能。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述碎石的粒徑為5mm～10mm，所述碎石的灑布量為滿鋪量的60％～70％。灑布完成后人工檢查并清除過量灑布的碎石，補(bǔ)足漏撒的碎石，最后以輕型雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，完成同步碎石封層施工工序。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中改性瀝青同步碎石封層的制備，在步驟(1)中水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青灑布完成后72小時內(nèi)完成。
此外，本發(fā)明還提供一種包含上述橋面防水粘結(jié)層的橋面。
優(yōu)選地，為進(jìn)一步保證橋面質(zhì)量，所述橋面的鋪裝可以在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布24小時觸干后開始進(jìn)行，并必須在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成橋面鋪裝下層的攤鋪。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層，采用兩層環(huán)氧乳化改性瀝青與一層高粘改性瀝青同步碎石封層的三層組合方案，充分發(fā)揮材料性能的組合結(jié)構(gòu)，各層功能明確，大幅提高防水粘結(jié)層粘結(jié)力和防水性能，與一些特大橋采用澆筑式瀝青層防護(hù)方案相比，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)質(zhì)量可靠性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明包含所述橋面防水粘結(jié)層的橋面的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1、水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層；2、改性瀝青同步碎石封層；3、水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層；4、橋面防水粘結(jié)層；5、橋面鋪裝層；6、水泥混凝土橋面層。
具體實施方式
為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例1
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層的一種實施例，本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3，所述兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3之間設(shè)有改性瀝青同步碎石封層2。
所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層由水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青組成，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固含量大于50％；所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的破乳時間小于24小時，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.0mpa，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在60℃的粘結(jié)力大于1.0pma。
所述改性瀝青同步碎石封層中的瀝青為高粘改性瀝青，所述高粘改性瀝青在60℃的動力粘度大于20000pa.s,所述高粘改性瀝青在135℃的運(yùn)動粘度小于3pa.s，所述高粘改性瀝青的軟化點大于80℃，所述高粘改性瀝青在5℃的延度大于30cm。
本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的制備方法，包括如下步驟：
(1)用拋丸工藝清理混凝土橋面板的浮漿、粉塵和其它雜物；
(2)第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：灑布量0.5kg/m2；灑布完成后用清水清洗灑布設(shè)備，以免結(jié)塊后堵塞灑布系統(tǒng)；環(huán)氧乳化改性瀝青灑布完成后應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
(3)第二層(高粘改性瀝青同步碎石封層)：第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)灑布24小時觸干后，開始采用同步碎石封層車灑布高粘改性瀝青，并同步灑布碎石；高粘改性瀝青的灑布量為1.5kg/m2，灑布溫度為175℃；同步灑布的碎石粒徑為5mm，必須水洗干凈無粉塵，灑布量以滿布的60％控制；灑布完成后人工檢查并清除過量灑布的碎石，補(bǔ)足漏灑的碎石，最后以輕型雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，完成同步碎石封層施工工序；該工序必須在第一層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成。
(4)第三層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：與第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)所用的材料和工藝相同，但灑布量為0.3kg/m2；同樣嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
本實施例實測與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.2mpa，在60℃的粘結(jié)力大于1.3mpa；而一般防水粘結(jié)層25℃的粘結(jié)力小于0.5mpa，在60℃的粘結(jié)力小于0.2mpa。
本實施例一種包含本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的橋面，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，可以在粘結(jié)層4上進(jìn)行橋面鋪裝層5的設(shè)計，橋面的鋪裝可以在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布24小時觸干后開始進(jìn)行，并必須在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成橋面鋪裝下層的攤鋪。
實施例2
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層的一種實施例，本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3，所述兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3之間設(shè)有改性瀝青同步碎石封層2。
所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層由水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青組成，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固含量大于50％；所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的破乳時間小于24小時，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.0mpa，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在60℃的粘結(jié)力大于1.0pma。
所述改性瀝青同步碎石封層中的瀝青為高粘改性瀝青，所述高粘改性瀝青在60℃的動力粘度大于20000pa.s,所述高粘改性瀝青在135℃的運(yùn)動粘度小于3pa.s，所述高粘改性瀝青的軟化點大于80℃，所述高粘改性瀝青在5℃的延度大于30cm。
本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的制備方法，包括如下步驟：
(1)用拋丸工藝清理混凝土橋面板的浮漿、粉塵和其它雜物；
(2)第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：灑布量為0.7kg/m2；灑布完成后用清水清洗灑布設(shè)備，以免結(jié)塊后堵塞灑布系統(tǒng)；環(huán)氧乳化改性瀝青灑布完成后應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
(3)第二層(高粘改性瀝青同步碎石封層)：第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)灑布24小時觸干后，開始采用同步碎石封層車灑布高粘改性瀝青，并同步灑布碎石；高粘改性瀝青的灑布量為2.5kg/m2，灑布溫度為195℃之間；同步灑布的碎石粒徑為10mm，必須水洗干凈無粉塵，灑布量以滿布的70％控制；灑布完成后人工檢查并清除過量灑布的碎石，補(bǔ)足漏灑的碎石，最后以輕型雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，完成同步碎石封層施工工序；該工序必須在第一層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成。
(4)第三層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：與第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)所用的材料和工藝相同，但灑布量為0.5kg/m2；同樣嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
本實施例實測與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.5mpa，在60℃的粘結(jié)力大于1.4mpa；而一般防水粘結(jié)層25℃的粘結(jié)力小于0.5mpa，在60℃的粘結(jié)力小于0.2mpa。
本實施例一種包含本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的橋面，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，可以在粘結(jié)層4上進(jìn)行橋面鋪裝層5的設(shè)計，橋面的鋪裝可以在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布24小時觸干后開始進(jìn)行，并必須在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成橋面鋪裝下層的攤鋪。
實施例3
本發(fā)明所述橋面防水粘結(jié)層的一種實施例，本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3，所述兩層水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層1和3之間設(shè)有改性瀝青同步碎石封層2。
所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青層由水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青組成，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固含量大于50％；所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的破乳時間小于24小時，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.0mpa，所述水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的固化物與水泥混凝土在60℃的粘結(jié)力大于1.0pma。
所述改性瀝青同步碎石封層中的瀝青為高粘改性瀝青，所述高粘改性瀝青在60℃的動力粘度大于20000pa.s,所述高粘改性瀝青在135℃的運(yùn)動粘度小于3pa.s，所述高粘改性瀝青的軟化點大于80℃，所述高粘改性瀝青在5℃的延度大于30cm。
本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的制備方法，包括如下步驟：
(1)用拋丸工藝清理混凝土橋面板的浮漿、粉塵和其它雜物；
(2)第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：灑布量為0.8kg/m2；灑布完成后用清水清洗灑布設(shè)備，以免結(jié)塊后堵塞灑布系統(tǒng)；環(huán)氧乳化改性瀝青灑布完成后應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
(3)第二層(高粘改性瀝青同步碎石封層)：第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)灑布24小時觸干后，開始采用同步碎石封層車灑布高粘改性瀝青，并同步灑布碎石；高粘改性瀝青的灑布量為為2kg/m2，灑布溫度為185℃之間；同步灑布的碎石粒徑為8mm，必須水洗干凈無粉塵，灑布量以滿布的65％控制；灑布完成后人工檢查并清除過量灑布的碎石，補(bǔ)足漏灑的碎石，最后以輕型雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，完成同步碎石封層施工工序；該工序必須在第一層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成。
(4)第三層(環(huán)氧乳化改性瀝青)：與第一層(環(huán)氧乳化改性瀝青)所用的材料和工藝相同，但灑布量為0.6kg/m2；同樣嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場，不得有任何形式的機(jī)械破壞和污染。
本實施例實測與水泥混凝土在25℃的粘結(jié)力大于2.1mpa，在60℃的粘結(jié)力大于1.2mpa；而一般防水粘結(jié)層25℃的粘結(jié)力小于0.5mpa，在60℃的粘結(jié)力小于0.2mpa。
本實施例一種包含本實施例所述橋面防水粘結(jié)層的橋面，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，可以在粘結(jié)層4上進(jìn)行橋面鋪裝層5的設(shè)計，橋面的鋪裝可以在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布24小時觸干后開始進(jìn)行，并必須在第二層環(huán)氧乳化改性瀝青灑布后的72小時內(nèi)完成橋面鋪裝下層的攤鋪。
最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。