整体性防水对桥梁耐久性的作用

整体性防水对桥梁耐久性的作用
近几年，钢筋混凝土桥梁耐久性问题越来越受到重视。

通过我国尚在运营的桥梁病害的实例分析发现，大量的桥梁实际使用寿命远远低于原设计寿命。

影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要内在因素是钢筋锈蚀、混凝土碱集料反应和冻融损坏，这些破坏过程都少不了水的存在和参与(即水的浸蚀)。

可见桥梁防水对桥梁耐久性的影响至关重要。

很显然，桥梁防水是桥梁结构防腐的第一道屏障。

有了防水屏障，可大大提高桥梁的耐久性，同时也符合“预防性养护”的指导思想。

因此，桥梁防水意义重大深远，在研究、设计、施工与管养等诸环节中，应务必给予高度重视。

1 当前桥梁防水的一般措施及存在的问题
桥梁防水对桥梁耐久性的重要性已开始逐渐受到重视，然而，当前桥梁防水大多数仅涉及桥面防水，即防水层的研究、设计与施工。

设置桥面防水层的主要目的是从外部切断水与混凝土结构的接触通道(也称“隔水层”)，保护混凝土免受水的侵害，从而提高其耐久性。

我国混凝土桥面防水的研究还处于起步阶段，其防水材料、性能检测与施工工艺等主要沿用房建工程的防水技术，尚未形成一套适用于桥梁、桥面防水专用技术。

由于房建和桥梁结构在使用条件和环境的较大区别，房建防水技术在桥梁防水工程中应用时仍存在不少问题，如：防水层与桥面的粘结强
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”，铺层无法与下部结构形成坚实的整体，在直接承受剧烈的车辆运行荷载所产生的水平方向破坏力情况下，铺装层几乎在“孤军作战”，往往新桥使用不久，即发生铺装层大面积破坏(这些可能是桥面较之路面易出现松散病害的原因之一)。

2 混凝土渗透密封防水剂与整体性防水
2.1 整体性防水
目前，桥面防水层所用材料无论是沥青基、高分子基还是水泥基防水材料，均以防水薄层形式形成“薄膜式”隔水层。

这种“薄膜式”防水层由于存在着粘结力不足、易破损和缺乏整体性等缺陷，对桥梁的防水保护是很有整体性、系统化的概念。

而桥面防水(即“薄膜式”防水层)只是一个主要部分，无法做到从表及里、从面到边的整体性密封防水。

如果忽视了整体性防水，仍然无法真正做好桥梁防水，桥梁耐久性也无从保证。

针对上述“薄膜式”防水层的不足，另一种防水方式——整体性防水应该受到足够重视，采用混凝土渗透密封防水剂让其渗透到混凝土内部一定深度，增强混凝土结构自身的防水性能，形成“结构防水一体化系统”。

2.2 混凝土渗透密封防水剂的防水机理
混凝土密封防水剂是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加入适量催化剂、稀释剂和添加剂，经混合反应而成的比重比水大、粘度比水小的无机溶液。

其具有优于水的渗透性能，喷洒于混凝土表面后能自然渗入内部，并促进钙离子释放，从而起反应，形成完全憎水性的硅酸钙凝胶(弹性水泥)堵塞缝隙和毛细孔洞，使混凝土一定厚度的表面具备长期的防水效果，阻止以水为载体的酸、碱、盐、CO2、SO2等介质对混凝土的侵蚀，提高混凝土抗风化、抗冻融、减缓碱骨料反应的能力，同时这种憎水性凝胶又具有呼吸透气性，混凝土内部的潮气完全可以向外散发出来，从整体上大大提高了桥梁的耐久性。

同“膜层式”桥面防水方式相比，整体防水为桥梁防水提供了一个全新的概念，它的优点在于：①密封防水剂能渗透到混凝土内部一定深度(几毫米到十几毫米)，同混凝土表面形成一体，且属于无机材料，具有长期防水寿命；②适用范围广，能施工到桥梁的各种部位和节点；③施工简便，采用喷洒法施工，2～3遍即可，养护方法简单，养护期短(3d)；④对基层表面要求不严，只需无积水、清除粉尘、油污即可；⑤对表面状况无特别要求，适应于各种几何形状，不存在边缘、收
口问题；⑥无毒、无味、不燃，属环保型防水技术。

2.3 混凝土密封防水剂的主要技术性能
据生产厂家提供的技术资料表明，混凝土密封剂的主要技术性能如表1。

3 工程应用实例
福州市二环路提速工程中梅峰—屏西段高架桥，总长1189.7m，宽16.5m，桥板厚度0.45～0.5m，混凝土设计强度等级C50。

该工程在不封闭交通情况下施工，施工难度大、工期紧，在桥面防水方案中选用了喷洒混凝土密封防水剂的方法：3遍喷涂，用量为0.2kg/m2，每段工作面工期3d，解决了工期短、施工过程气候条件多变的矛盾。

施工过程中，对其进行了水泥砂浆试件对比试验(表2)，试验结果表明防水效果是十分显著的。

该工程于2005年1月底竣工通车，经过几次暴雨、大雨考验，通过实际观察，均未发现渗水迹象。

实践证明，其防水效果较为理想。

4 结束语
渗透密封整体式防水方式为桥梁防水提供了一个崭新的防水理念，通过提高混凝土桥梁结构自防水能力以达到治本固源的防水效果，应引起足够的重视，进行更加深入广泛的应用技术研究，为提高桥梁耐久性提供更新、更强的技术保证。