新型橋面防水材料(道路建筑材料課件)

防水材料分類目前防水材料的種類繁多，常見分類見圖防水材料的分類及其特點防水卷材防水卷材是指以原紙、纖維氈、纖維布、金屬箔、塑料膜或紡織物等材料中的一種或數種復合為胎基，浸涂石油瀝青、煤瀝青、高聚物改性瀝青制成的或以合成高分子材料為基料加入助劑、填充劑，經過多種工藝加工制成的可卷曲片狀防水材料。防水卷材例如瀝青（或改性瀝青）防水卷材是在基胎如原紙、纖維織物等上浸涂瀝青（或改性瀝青）后，再在表面撒布粉狀或片狀的隔離材料制成的可卷曲片狀防水材料；防水卷材合成高分子防水卷材是指以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量化學助劑和填充料，經一定工序加工而成的可卷曲片狀防水卷材。防水卷材改性瀝青防水卷材與瀝青防水卷材相比，其使用溫度區(qū)間大為擴展，制成的卷材光潔柔軟，拉伸強度、耐熱度及低溫柔性均比較高，并具有較好的不透水性和抗腐蝕性。防水卷材因而，其在橋面防水層中應用相對較為廣泛。其中，SBS卷材、APP卷材（I型）適用于攤鋪式瀝青混凝土的鋪裝，APP卷材（II型）主要用于澆筑式瀝青混凝土混合料的鋪裝。防水涂料是指常溫下呈無固定形狀的黏稠液態(tài)高分子合成材料，涂布后通過溶劑的揮發(fā)或水分的蒸發(fā)或反應固化后，在橋面上形成堅韌的防水膜的材料的總稱。按其防水機理和特點主要可以分為以下幾種類型。防水涂料防水涂料（1）溶劑型防水涂料作為主要成膜物質的高分子材料溶解于有機溶劑中成為溶液，高分子材料以分子狀態(tài)存于溶液（涂料）中，通過溶劑揮發(fā)，經過高分子物質分子鏈接觸、搭接等過程而結膜。防水涂料（1）溶劑型防水涂料該類涂料干燥快，結膜較薄而致密，儲存穩(wěn)定性較好，易燃、易爆、有毒，施工時對環(huán)境有污染。防水涂料（2）水乳型防水涂料作為主要成膜物質的高分子材料，以極微小的顆粒，而不是呈分子狀態(tài)；穩(wěn)定懸浮，而不是溶解在水中，成為乳液狀涂料，通過水分蒸發(fā)，經過固體微粒接近、接觸、變形等過程而結膜。防水涂料（2）水乳型防水涂料該類涂料干燥較慢，一次成膜的致密性較溶劑型涂料低，不宜在5。C以下施工；儲存期一般不超過半年，可在稍為潮濕的橋面上施工，操作簡便，不污染環(huán)境，生產成本較低。防水涂料（3）反應型防水涂料作為主要成膜物質的高分子材料以預聚物液態(tài)形狀而存在，多以雙組分或單組分構成涂料，幾乎不含溶劑，通過液態(tài)的高分子預聚物與相應物質發(fā)生化學反應，變成固態(tài)物而結膜。防水涂料（3）反應型防水涂料該類涂料可一次性結成較厚的涂膜，無收縮，涂膜致密，但價格較貴。以瀝青為基料，經溶劑溶解配制而成，外表呈黑色黏稠狀，是一種含有細膩而均勻膠狀液體的防水涂料。（1）溶劑型聚合物改性瀝青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物質，常用橋面防水材料特點如下：以瀝青乳液（如乳化瀝青）為基料，以合成乳膠（如氯丁乳膠、丁苯乳膠）為改性劑，復合配制而成的一種防水涂料。該涂料防水性能優(yōu)良，施工簡單，柔韌性能好，耐氣候老化性和耐化學腐蝕。（2）水乳型聚合物改性瀝青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物質，常用橋面防水材料特點如下：以聚氨酯樹脂為主要成膜物質的一類高分子防水材料。該涂料具有較大的彈性和延伸能力，以及較好的抗裂性、耐候性、耐酸堿性和抗老化性。（2）水乳型聚合物改性瀝青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物質，常用橋面防水材料特點如下：聚氨酯防水涂料：以聚丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液與各種添加劑組成的有機液料以及水泥、石英砂及各種添加劑、無機填料組成的無機粉料，配制而成的一種雙組分、水性建筑防水涂料。該涂料彈性高，延伸率大，耐久性好、耐水性好。（4）聚合物水泥防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物質，常用橋面防水材料特點如下：項目卷材涂料質量穩(wěn)定性材料質量取決于生產廠家；施工后有接縫或搭接；厚度均勻。質量取決于施工質量；施工后形成連續(xù)防水膜；涂膜厚度難以均勻控制。適應橋面能力工廠預制成一定寬度和長度，立面和陰陽角處較難處理；對橋面陡的起伏適應能力差。與橋面幾何形狀無關；薄的涂膜要求橋面相對平整防水卷材和防水涂料的性能對比防水涂料兩類防水材料性能對比如下表。防水卷材和防水涂料的性能對比項目卷材涂料施工性能瀝青類或改性瀝青類防水材料需要噴火加熱設備；合成高分子需要膠粘劑，施工勞動強度大。使用時無須加熱，可以減少污染，相對簡便；施工周期長、受風、雨影響較大。

經濟性造價相對較高造價相對較低室內試驗便于室內試驗不便于室內試驗防水涂料兩類防水材料性能對比如下表。橋面防水材料的技術性質主要包括物理力學性能（耐高溫性能、耐低溫性能、不透水性能、拉伸性能）、路用性能（耐疲勞性能、黏結性能、抗剪切性能、抗老化性能和抗凍性能）和抗施工損傷性能（抗大型施工設備損傷性能、抗沖破性能、抗燃料污染性能）三個方面。防水材料的技術性質耐高溫性能是指橋面防水材料能保持良好的工作性能，在施工時抵抗瀝青混凝土高溫破壞以及通車后抵抗夏季高溫破壞的能力。通常以耐熱度為評價指標，一般采用在烘箱中加熱到一定溫度（標準為140°C），觀察防水材料會不會發(fā)生明顯的扭曲甚至流淌為評價方法。耐高溫性能一、物理力學性能其一，為保證防水層在熱瀝青混合料覆蓋前不被施工和行人損壞，要求防水層在太陽光直射下不發(fā)生軟化或發(fā)黏，即最低發(fā)黏溫度的確定。耐高溫性能一、物理力學性能耐熱度的評價標準包括兩個方面：其二，在瀝青混合料碾壓作業(yè)中，要求防水層適度變軟。發(fā)黏或輕微的流淌可利于提高面層與防水層之間的黏結，同時又要防止過度的發(fā)軟和流淌以避免集料刺破防水層，一般通過分析氣溫實測法來確定最佳耐熱度區(qū)間。耐高溫性能一、物理力學性能耐熱度的評價標準包括兩個方面：一、物理力學性能低溫彎曲試驗裝置原理和彎曲過程（尺寸單位：mm）耐低溫性能耐低溫性能是橋面防水材料在低溫環(huán)境下抵抗流變破壞和剪切破壞的能力，通常采用低溫彎曲試驗測定，以低溫柔度表征，如圖所示。一、物理力學性能低溫彎曲試驗裝置原理和彎曲過程（尺寸單位：mm）耐低溫性能一般來講，瀝青類防水材料的低溫柔性與材料中聚合物瀝青的針入度有關系。針入度越大，防水材料的低溫柔性越好；反之，低溫柔性就越差。一、物理力學性能低溫彎曲試驗裝置原理和彎曲過程（尺寸單位：mm）耐低溫性能因此，一般在防水材料中加入一定數量的填料來提高其低溫柔性。一、物理力學性能耐低溫性能不透水性能是指橋面防水材料在原始狀態(tài)下抵抗水壓破壞的能力，通常采用不透水試驗測定。具體測試方法是在一定的水壓力下將試件放置30min，觀察有沒有滲漏。一、物理力學性能拉伸性能是指橋面防水層在荷載、溫度、濕度等外界因素作用下，與上下接觸層變形協調的能力，通常采用拉伸試驗測定，以斷裂延伸率表征，按下式計算。拉伸性能一、物理力學性能拉伸性能εR=×100式中:εR—斷裂延伸率（％）；△L—斷裂時的延伸值（mm）；L—上下夾具之間的有效距離（mm）。二、路用性能耐疲勞性能耐疲勞性能是指橋面防水材料在承受荷載反復作用時，與混凝土的黏結性能不發(fā)生大幅度衰減的能力，通常采用疲勞試驗測定，以衰減系數表征。黏結性能是指橋面防水層與上下接觸層連接良好，在荷載及自然因素作用下不發(fā)生剝落的能力，通常采用拉拔試驗測定，以黏結強度表征，按下式計算。二、路用性能黏結性能g—黏結強度（MPa）；F—拉力（N）；S—圓截面面積（mm2）。式中：g=二、路用性能抗剪切性能是指橋面防水層抵抗外力作用而不發(fā)生剪切破壞的能力。它用于評價橋面防水黏結層性能的優(yōu)劣，通常采用直剪試驗測定，以剪切強度表征，按下式計算?？辜羟行阅苁街校害?τ—剪切強度（MPa）；F—拉力（N）；S—剪切面積（mm2）。二、路用性能抗老化性能也稱為耐久性，是指在外界因素長期作用下，材料原有性能不發(fā)生大幅度衰減的能力，通常采用人工氣候加速老化試驗測定，以老化后的縱向拉力保持率和低溫柔度兩個指標表征?？估匣阅芏?、路用性能抗凍性能是指材料在飽水狀態(tài)下經受規(guī)定次數凍融循環(huán)而強度不發(fā)生明顯衰減的能力，通常釆用凍融循環(huán)試驗測定。抗凍性能三、抗施工損傷性能抗施工損傷性能是指橋面防水材料在正常施工狀態(tài)下不發(fā)生結構破壞的能力，包括抗大型施工設備損傷性能、抗刺破性能、抗燃料污染性能。三、抗施工損傷性能抗大型施工設備損傷性能是指在面層鋪裝時，防水層能夠抵抗攤鋪機、壓路機等大型設備破壞的能力。它反映了橋面防水層在使用過程中對意外破壞的抵抗力，通常用車轍儀測定?？勾笮褪┕ぴO備損傷性能三、抗施工損傷性能抗刺破性能落錐穿刺試驗示意圖抗刺破性能是指材料抵抗施工過程中小面積集中荷載