水性环氧沥青防水粘结层技术建议书

水泥混凝土桥面隧道防水粘结层技术建议书

WEA水性环氧沥青防水粘结层

1背景

1.1 水泥混凝土桥面隧道沥青铺装层常见病害

目前，水泥混凝土桥面隧道铺装大多采用沥青混凝土，但是由于沥青铺装层材料和水泥混凝土板材料的模量相差很大，受力模式大不相同，桥面沥青铺装所承受的作用状态要比普通沥青路面更恶劣，因此，桥面比路面更容易出现病害。

图1-1 面层铺装结构示意图 图1-2 某高速桥面路面病害对比 常见的水泥混凝土桥面隧道铺装体系病害包括：推移拥包、车辙、坑槽、白斑、裂缝等，如下图所示。

图1-3 横纵向裂缝 图1-4 松散、坑槽

图1-5 白斑 图1-6 推移拥包

1.2 水泥混凝土桥面隧道沥青铺装层病害病因分析

造成铺装层病害的外部因素包括桥面隧道所在区域的交通荷载及环境条件，而铺装层材料类型选择、施工、养护中存在的不足则是深层原因，除此之外，还有一个容易被忽视的重要原因——防水粘结层。

传统防水粘结层材料与桥面隧道水泥板之间的相容性差，使得粘结强度难以保证，形成一个抗剪性能差的薄弱夹层。经过下渗雨水的浸泡、冲刷和车辆的反复作用，粘结层容易与桥面脱离，导致桥面铺装丧失整体性。桥面铺装成为一个单独受力的层次，夏季高温时，铺装层和防水粘结层都开始变软，在车轮荷载反复的挤压、剪切作用下，必然会迅速破坏，最终出现车辙、推移、松散和坑槽等破坏。

1-7层间粘结性能差 1-8 粘结层被硌破刺穿通常防水材料渗透性差，无法渗透并封闭水泥混凝土板的微裂纹，加上因施工损伤等因素导致防水粘结层硌破或失效，水分渗入水泥板，造成混凝土浆体随渗入水上浮，形成白斑。

而裂缝类病害通常为负弯矩区或者T梁翼缘板铰接部位的反射裂缝所导致。

图1-9 钢筋锈蚀

防水粘结层作用失效，渗入的雨水中常含有溶解的酸性离子以及碱金属，这些酸、碱物质超过一定限度时，会侵蚀、损害桥梁的混凝土和金属材料，造成严重的桥梁结构性破坏，影响桥梁使用安全，如图1-9所示。

防水粘结层不仅将水泥混凝土板上的毛细孔隙和细小裂缝完全封闭，阻隔水分自上而下从铺装层渗入到水泥混凝土板内，同时，还牢固地与水泥混凝土面板粘结。因此，桥面防水粘结层体系是桥面铺装结构中不可忽视的重要环节，它与面层的设计及施工是有机的整体，其修筑是提高桥梁使用寿命的重要保证。

2水泥混凝土桥面隧道防水粘结层技术现状

2.1传统防水粘结层技术现状及缺点

我国早期的桥面防水粘结层材料大多数是由建筑防水材料转变过来的，因此其分类情况与建筑防水材料大致相同。现阶段我国桥面防水粘结材料中大都以沥青为基质材料，主要包括卷材类、结构类和涂膜类。

（1）卷材类防水粘结层

卷材类防水粘结材料共同的特点是具有良好的耐热性、强度高、延展性好、耐疲劳性高。桥面隧道铺装用卷材按施工方法不同，可分为热熔型、热粘型、冷粘型、自粘型等。

图2-1为桥面卷材型防水粘结层的施工现场：

图2-1 防水卷材的施工

缺点：卷材类防水粘结层材料与水泥混凝土桥面板很难紧密贴合，在水泥混凝土板

和沥青铺装层之间易形成夹层，出现脱层破坏，如图2-2所示。另外，卷材类防水粘结层施工需要人工铺设，施工质量难以控制。

图2-2 卷材类防水层脱层破坏

（2）结构类防水粘结层

结构类防水粘结材料由于碎石的作用，一方面可以减少施工过程中机械对防水层的破坏作用，另一方面可以增强铺装层与桥面的摩阻力，增强抗剪切强度。常用的有改性乳化沥青+碎石、改性沥青+碎石、橡胶沥青+碎石及沥青胶砂等。

图2-3热喷橡胶沥青+碎石图2-4热喷SBS改性沥青+碎石缺点：结构类防水层造价较高；所用沥青粘稠，不具有良好的渗透性，无法渗透水泥混凝土板微裂纹中，因而不能闭合桥面隧道水泥混凝土板中的微小裂缝，造成的防渗水功能不足；撒布均匀性得不到保证；碎石易将防水粘结层硌破刺穿，失去防水功能，如图2-5，图2-6所示。

图2-5 石料刺穿粘结层图2-6 防渗水功能不足（3）涂膜类桥面专用防水层

涂膜类材料是典型的桥面隧道专用防水涂料，大多采用石油沥青为基料，配以表面活性剂及多种化学助剂为辅助原料，再掺加大剂量的高分子材料，经高温共聚改性后，再经过特殊工艺乳化，经过专用设备而加工的一种水基性防水涂料。具有施工方便，温

度适应性好，材料固化成膜块，成膜韧性好，粘结力强等优点。

图2-7 桥面防水涂料施工

缺点：涂膜类材料抗施工损伤能力差，在高气温环境下可能因发粘而被运料车辆的

轮胎粘连带起而拉坏，容易被机械、集料等硌破，影响防水效果。另外，粘结性能不足，

抗剪切破坏能力差。

图2-8 涂膜类防水粘结层施工损伤

2.2 WEA水性环氧沥青——传统防水粘结层技术的突破

针对以上传统桥面隧道防水粘结层：抗施工损伤差、与水泥板贴合粘结差和渗透性能差等缺点，我公司推出新型桥面隧道防水粘结材料——WEA水性环氧沥青。

WEA水性环氧沥青防水粘结层是近年来新兴材料，主要性能特点表现为优良的粘结性能、可靠的防水性能、优良的高温稳定性、低温抗裂性能、优异的耐老化特性，并且具有很好的渗透性，对于桥面板的微裂缝具有很好的修复作用，在国外已有一定的工程应用成功范例，因此在国内有较好的推广应用前景。

与传统防水粘结层相比，WEA水性环氧沥青技术在以下方面做出改进和突破：

（1）良好的防水抗渗性

有效减轻表面水透入后形成的冲刷现象，它对桥面水泥混凝土铺装层的使用性能和使用寿命有很大影响，从这个意义上讲，它具有约束沥青路面水损坏的作用。

（2）良好的层间联结性

在沥青混合料铺装层施工过程中，产生二次融化固化的作用，能够使沥青层与水泥混凝土桥面板产生良好的粘结效果。

（3）对微裂缝有较好的渗透修复作用

水性环氧沥青是常温低粘度液态施工，有较强的渗透性，对对水泥混凝土板上的微裂缝有较好的渗透修复作用。

针对国内近年来主要推广的桥面隧道防水粘结材料的性能进行试验对比，试验结果