水性环氧沥青防水粘结层-技术建议书资料讲解

水泥混凝土桥面隧道防水粘结层技术建议书
WEAM生环氧沥青防水粘结层
江苏同安道路工程有限公司
版本。

14.4
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
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宵混凝土，但是由丁沥宵铺装层材料和 水泥混凝土板材料的模量相差很大，受力模式大不相同，桥面沥宵铺装所承受的作用状 态要比普通沥WMW 更恶劣，因此，桥面比路面更容易出现病害。

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0网
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图1-1面层铺装结构示意图
图1-2某局速桥面路面病害对比
而皖铺装卜层
水置赧浅匕侨面刑性拔平层及梁瓯板
所面略面址槽，帏神做齐对比
修补
缝等，如下图所示
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一一防水粘结层。

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，M 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 粘结层被略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略破或失效，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梁翼缘板皎接部位的反射裂缝所导致。

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届，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届材料，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宵为基质材料，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
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
和沥宵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丁碎石的作用，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宵+碎石、改性沥宵+碎石、橡胶沥宵+碎石及沥宵胶砂等。

图2-3热喷橡胶沥宵+碎石图2-4热喷SB敏性沥宵+碎石缺点：结构类防水层造价较高；所用沥宵粘稠，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略破刺穿，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，大多采用石油沥宵为基料，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、集料等略破，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水性环氧沥青一一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一一WEA性环氧沥宵。

WEA性环氧沥宵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，对丁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性环氧沥宵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，它具有约束沥宵路面水损坏的作用。

(2)良好的层问联结性
在沥宵混合料铺装层施工过程中，产生二次融化固化的作用，能够使沥宵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
水性环氧沥宵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
如表2-1所示。

不同类型桥面防水粘结层室内性能试验汇总表2-1
从试验结果可知，环氧沥宵防水粘结层各项室内试验性能均较为优异，其抗剪强度和渗透性能突出，特别对丁对裂缝修复有特殊要求的桥面可以优先选择。

综合以上试验检测及分析结果，对不同水泥混凝土桥面防水粘结材料的综合比较见
表2-2。

不同水泥混凝土桥面防水粘结材料综合比较表2-2
通过比较可知：WEA；性环氧沥宵防水粘结材料造价适中，性能优良，施工简便, 是质量有保证的新型桥面防水粘结材料。

3 WEAzH生环氧沥青桥面隧道防水粘结层
3.1什么是WEAM生环氧沥青
WEA性环氧沥宵是指将高分子聚合的热固性环氧树脂水性化，与沥宵混合后形成的新型高性能防水粘结材料。

WEA性环氧沥宵为褐色液体，无腐蚀性，无污染。

如图3-1所示。

将加工、调配好的水性环氧沥宵以雾状喷洒在处理后的水泥桥面，隧道水泥板之上,
作为防水粘结层。

如图3-2所示。

WEA性环氧沥宵由沥宵和环氧树脂与固化剂产生固化反应，形成不可逆的固化物, 这种材料从根本上改变了沥宵的热塑性质，而赋予了沥宵全新的优良物理力学性质。

图3-1 WEA水性环氧沥宵图3-2 WEAK性环氧防水粘结层现场特征
3.2材料组成
WEA性环氧沥宵材料由环氧树脂、酸酊类固化剂、聚氨酯改性材料和乳化沥宵构成。

WEA性环氧沥宵桥面隧道防水粘结层是将环氧树脂剪切乳化后与酸酎类固化剂、
适量聚氨酯改性材料、乳化沥宵混合喷洒，失水后凝聚，沥宵混合料高温摊铺时发生固化反应形成最终结构强度。

3.3性能优势
作为一种新型的桥隧水泥板防水粘结技术，WEA性环氧防水粘结层相对其他技术存在更明显的优势：
3.3.1优良的材料性能
(1)高渗透性
采用先进的W/如构剂型，使得WEA性环氧沥宵材料具有良好的表面渗透性，对水泥混凝土表面裂纹有修复作用。

同时，封堵了水泥混凝土表面的微裂纹，杜绝了“泛白” 现象的发生。

(2)超强粘结性能
防水粘结层是水泥混凝土桥面铺装的重要组成部分，除了需要达到防水的目的，同
时还需要达到层间粘结的作用。

WEA性环氧沥宵相对油性材料,能够渗入水泥混凝土桥面板内，因此具有更好的粘结效果
图3-3水性环氧沥宵防水粘结层粘结效果
(3)防水性能强
作为防水粘结层材料，防水性能的好坏至关重要，是检验其质量的重要标准之一。

WEA性环氧沥宵由高压设备喷洒到路面后迅速成膜，渗透至水泥混凝土板裂缝深
处，在桥梁的使用期限内可以保证外界水分无法渗漏到桥面水泥混凝土内，WEAU料可
保证在经受可能的施工损伤后仍保持良好的不透水性。

(4)高低温性能好
在夏季高温季节，路面温度往往高达50 C以上，冬季低温季节，路面温度往往达—9 C以下，WEAH料能在此高低温下仍具有相当的粘结力，抗剪能力，能满足恶劣条件下的行车要求。

桥面铺装沥宵混合料摊铺，SBS改性沥宵混合料摊铺温度可达160 C, 碾压温度也在100 C以上，WEAtf料能满足沥宵铺装层摊铺温度下表面涂敷材料不流
淌。

低温柔韧性好，无裂纹无断裂,如图3-4所示:
图3-4低温柔韧性试验
3.3.2卓越的力学性能
WEA 料作为粘结混凝土桥面和沥宵铺装层的结构层，不仅具备防水的功效，而且 还具有良好的粘结性能，能够使整个桥面系统在行车荷载的作用下保持良好的整体性。

WE 材料防水粘结层的抗剪强度、粘结强度较 SBSC 性沥宵等防水粘结层材料都大幅提 高。

(1)拉拔性能好
水性环氧沥青$盘改性诵宵明笆、6WC 抗很强度时比 不同防水粘结材料25'c 抗拉强度对比
图3-5不同材料拉拔性能对比
由图3-5可知：水性环氧沥宵拉拔强度比SB 敏性沥宵提高50知右。

(2)抗剪性能高
水性环氟沥舌甜$改性沥青g 、的心抗斯强度对比 不同防水牯结材料60C 抗前强度对比
图3-6不同材料抗剪性能对比
由图3-6可知：水性环氧沥宵抗剪强度比SB 敏性沥宵提高3倍至4倍。

(3)耐久性能好
WEA 材料具有良好的耐久性能，不受高温、碾压、低温、霜冻、碱盐水等作用而降 低粘结能力、抗剪能力和防水能力 3.3.3优良的施工性能
(1)不粘轮不起皮
WEA 料洒布干燥后能够承受车轮、机械履带所产生的压力和水平剪应力，保持膜 层完整，不会产生任何被撕带、揭起(粘轮、翘皮)现象。

施工效果如下图所示：
8 6 4 2 0 4»*
o o o O qd s Mfffi 掷蛆
坪氧瓶告
橡胶沥育
改性沥育
FYT 防水粘结材
■ SBS 改性热沥吉 1 - -----------------------------
水性环氧滴吉
S8S 改性怒的
■水性环真沥吉
图3-7不起皮图3-8不粘轮
(2)雾化性好
WEA料粘度适中，洒布时雾化性能好。

防水粘结材料通常用智能洒布车均匀喷洒在水泥混凝土桥
面上，材料粘度需稳定且不宜过大，否则将影响正常的洒布作业。

图3-9施工过程中雾化效果
(3)无需撒布碎石
抛撒碎石是一种临时性的权宜措施，其缺陷表现为：首先它严重破坏了结构的整体性，大大削
弱了剪切和粘结强度；其次，由丁撒完碎石后，碾压机直接在碎石上碾压，防水层被碎石路破穿孔，
严重损害了防水层的不透水性；另外，它施工不方便，提高了造价。

因此，不撒碎石已在业界形成共识。

(4)储存稳定性
WEA材料具备一定的存储期，不会受到野外作业因气候、现场、装备等因素的限制而且WEAM料不
用现场双组分调配，无时间限制，无废料风险。

(5)环保节能性
WEA材料不含有苯类有蠹溶剂，不会污染周围的环境，也不会损害施工人员的身体c WEAU料在常温下就能够流畅地洒布出来，而无需加热到100^度的高温才能洒布，这样的施工方式大幅度节约了能源。

3.4施工机械与设备
3.4.1全智能型沥宵洒布车
大面积施工建议使用专用全智能型沥宵洒布设备，推荐车速为3〜6km/h。

智能型系列沥宵洒布车可广泛用丁高温液态沥宵和乳化沥宵的运输和洒布等作业，适用丁WEA性环氧沥宵的喷洒。

该设备有沥宵罐、动力传动系统、沥宵洒布系统、导热油保护系统、智能控制系统及洒布装置等工作装置，改装后操作简单，使用可靠，质量稳定。

沥宵罐四周采用硅酸铝保温材料隔热，针对在施工中使用热沥宵和乳化沥宵的不同情况，导热油保温系统能够同时满足热沥宵和乳化沥宵的不同加热、保温要求。

该设备对沥宵洒布定量采用智能化控制，使用时只需输入要求定量，智能型控制系统能够根据即时车速调整沥宵泵输出排量，从而确保洒布定量满足要求，同时还可以通过控制喷嘴的开关达到调整喷幅的目的。

施工时，罐内沥宵通过沥宵泵泵出，经沥宵管路、喷嘴喷洒到施工路面。

3.4.2手动喷洒设备
小面积施工建议使用压力喷雾器。

压力喷雾器，配置了手杆一只，如特殊地形或漏喷处可用配有100英尺长的手动喷枪补喷，以确保质量或完成特殊地型喷涂的需要
图3-11手动喷洒设备
3.5 WEA水性环氧沥青防水粘结层应用案例
近年来，WEA性环氧沥宵防水粘结层技术以其优良的使用性能和施工性能，被广泛地应用到桥面、
立交桥面、白改黑工程以及隧道铺装等方面，均取得理想的使用效果以下是WEA性环氧沥宵防水粘结层
应用案例。

图3-12崇启大桥图3-13高速公路互通立交桥
图3-14旧水泥碌路面改造（白+黑）图3-15隧道水泥碌面板
4结论与建议
通过不同类型防水粘结层的性能、单价分析比较分析表明：传统的三种防水粘结层虽各有优点，但是抗施工损伤差、与水泥板贴合粘结差和渗透性能差等缺点不可回避，WE米性环氧沥宵防水粘结材料在造价适中、保持性能优良的前提下克服传统防水粘结材料的不足，以卓越的施工及使用性能经受了实体工程的考验，是一种性能佳、易施工、便交通、价格优、能耗低的新型桥面防水粘结材料，优势突出，具有广泛的应用推广价值。

附件：WEA性环氧防水粘结层施工图说明
WEA水性环氧防水粘结层
施
工
图
说
明
根据交通部相关施工技术规范，结合WEA性环氧沥宵水泥混凝土桥面防水粘结层的研究成果和工程应用经验，提出WEA水粘结层的施工技术指南。

WEA性环氧沥宵防水粘结层桥面铺装结构示意图如下：
沥青铺鞋
或性环氧防楠结房
水泥葩旃面《经抛丸或瞬处理）
1材料技术要求
WEA性环氧沥宵水泥碌桥面防水粘结层材料为褐色液体，主要采用喷涂法施工。

该材料无腐蚀性，对人体无害，不会对空气造成污染。

WEA性环氧沥宵防水粘结层材料是一种环氧沥宵高分子材料。

主要技术指标如下
表 1.1 0
主要技术指标要求表1.1序号项目指标
1外观黑色或褐色均匀液体，无明显颗粒
2蒸发残留物含量，% > 43
3粘度(QoC, 4mm, S5~50
4比重（20C）实测
5PH值（10%K溶液）7~11
6柔韧性（-20 C± 2C）无裂纹
7耐热性(160C± 2C)不流淌，不滑动
8不透水性0.3Mpa, 30min 不渗水
9常温剪切（25C） , Mpa> 0.60
10高温剪切（50C） , Mpa法 0.30
11粘结性(25C) , Mpa法 0.50
12抗冻性（-20 C）20次不开裂
13耐腐蚀性耐碱（20 C）Ca（OH）2中浸泡15d无异常
根据路面实际情况以及工程的特殊要求，可在WE水粘结层材料中掺加少量的添
加剂，常用的添加剂为分散型添加剂、早强型添加剂。

2施工流程
2.1施工工艺
WEA性环氧沥宵水泥混凝土桥面防水粘结层施工主要流程如下：水泥混凝土桥面基层处理一一桥
面交通管制一一WEA性环氧沥宵防水层施工一一养生一一沥宵混凝土铺装。

2.2确定洒布量
在洒布防水粘结层材料之前，在现场先人工刷涂一定面积试验块，检测在当时当地的气温、湿
度、地面温度、日照、横坡、纵坡、混凝土桥面的缝隙率、吸水性等现场条件下，确定WEA性环氧沥
宵桥面防水粘结层材料的精确用量、洒布方法和干燥时间，如桥面坡度较大，为防止流淌，应分层洒
布，为随后进行的智能洒布车喷洒提供参考依据。

WEA性环氧沥宵防水粘结层材料用量一般推荐为0.8〜1.0kg/m2。

2.3处理桥面
2.3.1桥面处理
桥面施工环境温度5〜40C,空气相对湿度小丁90%,雨雪天气禁止施工。

原桥面应平■整，突出物应凿除。

一般推荐桥面处理方式有两种，抛丸工艺和铢刨工艺。

特殊情况需进行特殊处理。

（1）抛丸作业法：一般推荐用抛丸工艺去除水泥混凝土桥面表层水泥砂浆，露骨率》20%构造
深度宜不小丁0.4mm。

（2）铢刨作业法：用铢刨工艺将水泥混凝土桥面表层水泥砂浆去除，露骨率》80% 两次作业搭接部位重叠宽度10〜20cm且不得有高低差。

2.3.2活扫桥面
抛丸/铁刨预处理后应尽快将表面杂物活扫干净，并且用水冲洗。

油污、锈迹、杂物、尘土应活理干净，用活扫机/人工进行活扫，或用空压机活风吹净，确保界面活洁、干净, 防止二次污染。

2.3.3桥面板验收
按规定用抛丸工艺或铁刨工艺活除水泥混凝土桥面水泥砂浆，用空压机活风吹净，保证表面活洁，不得有可见灰尘、油污和其它污物的二次污染。

处理后水泥混凝土桥面技术要求见表 1.2。

抛丸/铁刨预处理检测项目及技术要求表1.2
2.4调试设备
WEA性环氧沥宵防水粘结层施工宜采用大型高压喷洒设备施工，喷洒时喷洒设备应保持速度和喷洒量的相对稳定，在整个喷洒宽度范围内，应喷洒均匀。

小规模施工或局部施工可采用手动喷洒设备。

施工前需详细检查设备的准备情况，认真检测喷洒车的运行情况。

(1)检查设备容器罐配备搅拌系统，用丁防止混合料离析，保证材料均匀，保证喷洒质量。

(2)检查设备的喷洒管，确保喷洒管的高度能自由调整，喷嘴通畅。

喷洒管离地面高度一般在500〜600m并能予以固定调节，相邻喷嘴问距为400〜550mm保证喷嘴的喷雾宽度相互叠加。

(3)检查设备过滤系统，防止材料不均匀或有杂物堵塞喷嘴。

(4)检查循环洒布系统，其喷洒管道宜采用金届材质，外螺纹喷嘴，喷嘴能产生高冲击力的扇形喷雾，喷流角度为800〜95°。

喷洒过程中，为避免喷雾间的十扰，喷嘴的开口缝中心线与喷管轴线方向成10°〜15°角度。

(5)喷洒系统应配有挡板，防止喷洒过程中材料飞溅，造成污染。

2.5封闭交通
设置交通标志及安全作业区。

为保证施工人员的安全以及避免车辆和行人对施工造成影响，施工
前需与交警、路政部门或者其他相关单位联系，共同制定施工期间交通管制措施，并遵循《公路养护安全作业规程》(JTG H30)的相关规定码放锥桶、警示牌、限速标志等。

施工区域需进行封闭，禁止人员和车辆进入。

2.6喷洒过程
桥面板按要求处理后，即可喷洒WEA性环氧沥宵防水粘结层材料，材料使用前应搅拌均匀。

根据天气情况，若预计涂料未十燥前会下雨，不能施工。

施工过程中，注意纵向衔接与已洒布部分重叠10cm。

喷洒时在桥面上放置方盘，以测量洒布量；方盘取走后面下空白桥面应用人工补洒防水材料。

喷洒WEA性环氧沥宵防水粘结层材料时，不需要对WEA性环氧沥宵进行加热，常温冷施工即可，环保节能。

喷洒WE A性环氧沥宵时，雨天不可施工，对气温无特殊要求，考虑后期沥宵混合料可施工温度即可。

WEA性环氧沥宵只需喷洒一遍，喷洒不到的地方或个别明显不足的地方采用人工补涂的方式。

2.7养护、开放交通
施工过程中，严禁乱踩未十涂层作业面，严防钉子、木棍、钢筋等尖锐物人为破坏涂层。

WEA性环氧沥宵防水粘结材料洒布后需进行封闭交通自然养护，材料十燥后不粘车轮和摊铺机履带，不需要撒布碎石。

在天气晴好情况下，一般建议WEA性环氧沥宵防水材料自然十燥和养生2天后进行沥宵混合料摊铺。

2.8施工注意问题
(1)施工时，注意保护环境，避免对环境造成污染。

对道路，沿线护栏、路缘石等附届设施应进行遮盖保护。

(2)及时活理施工中产生的废弃物，避免产生污染。

(3)严禁在雨天和即将下雨的天气施工。

3施工质量控制标准
3.1材料、设备控制要求
(1)施工前对设备性能及相关配套设施进行检测，确认符合要求。

(2)施工前必须对原材料进行检测，并提供检测报告。

3.2施工过程及成型后质量控制要求
WE米性环氧沥宵桥面防水粘结层施工质量技术要求列丁表 2.1。

施工完成后采用取芯法进行拉拔剪切试验，评价和验收WEA性环氧沥宵性能。

施工过程中应进行自检，随时进行外观检查，发现喷涂达不到要求，应立即查找原因，采取改进措施后再恢复施工，对喷涂达不到要求的部分应及时修补。

防水粘结层施工技术要求表2.1。