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(diǎn)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(shù)種復(fù)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(jīng)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(xué)助劑和填充料，經(jīng)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(kuò)展，制成的卷材光潔柔軟，拉伸強(qiáng)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(yīng)用相對(duì)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(yīng)固化后，在橋面上形成堅(jiān)韌的防水膜的材料的總稱。按其防水機(jī)理和特點(diǎn)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(zhì)的高分子材料溶解于有機(jī)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(jīng)過高分子物質(zhì)分子鏈接觸、搭接等過程而結(jié)膜。防水涂料（1）溶劑型防水涂料該類涂料干燥快，結(jié)膜較薄而致密，儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好，易燃、易爆、有毒，施工時(shí)對(duì)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(zhì)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(jīng)過固體微粒接近、接觸、變形等過程而結(jié)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(chǔ)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(chǎn)成本較低。防水涂料（3）反應(yīng)型防水涂料作為主要成膜物質(zhì)的高分子材料以預(yù)聚物液態(tài)形狀而存在，多以雙組分或單組分構(gòu)成涂料，幾乎不含溶劑，通過液態(tài)的高分子預(yù)聚物與相應(yīng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成固態(tài)物而結(jié)膜。防水涂料（3）反應(yīng)型防水涂料該類涂料可一次性結(jié)成較厚的涂膜，無收縮，涂膜致密，但價(jià)格較貴。以瀝青為基料，經(jīng)溶劑溶解配制而成，外表呈黑色黏稠狀，是一種含有細(xì)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(zhì)，常用橋面防水材料特點(diǎn)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(fù)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(xué)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(zhì)，常用橋面防水材料特點(diǎn)如下：以聚氨酯樹脂為主要成膜物質(zhì)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(zhì)，常用橋面防水材料特點(diǎn)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(jī)液料以及水泥、石英砂及各種添加劑、無機(jī)填料組成的無機(jī)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(zhì)，常用橋面防水材料特點(diǎn)如下：項(xiàng)目卷材涂料質(zhì)量穩(wěn)定性材料質(zhì)量取決于生產(chǎn)廠家；施工后有接縫或搭接；厚度均勻。質(zhì)量取決于施工質(zhì)量；施工后形成連續(xù)防水膜；涂膜厚度難以均勻控制。適應(yīng)橋面能力工廠預(yù)制成一定寬度和長度，立面和陰陽角處較難處理；對(duì)橋面陡的起伏適應(yīng)能力差。與橋面幾何形狀無關(guān)；薄的涂膜要求橋面相對(duì)平整防水卷材和防水涂料的性能對(duì)比防水涂料兩類防水材料性能對(duì)比如下表。防水卷材和防水涂料的性能對(duì)比項(xiàng)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(shè)備；合成高分子需要膠粘劑，施工勞動(dòng)強(qiáng)度大。使用時(shí)無須加熱，可以減少污染，相對(duì)簡便；施工周期長、受風(fēng)、雨影響較大。

經(jīng)濟(jì)性造價(jià)相對(duì)較高造價(jià)相對(duì)較低室內(nèi)試驗(yàn)便于室內(nèi)試驗(yàn)不便于室內(nèi)試驗(yàn)防水涂料兩類防水材料性能對(duì)比如下表。橋面防水材料的技術(shù)性質(zhì)主要包括物理力學(xué)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(jié)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(shè)備損傷性能、抗沖破性能、抗燃料污染性能）三個(gè)方面。防水材料的技術(shù)性質(zhì)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(shí)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(píng)價(jià)指標(biāo)，一般采用在烘箱中加熱到一定溫度（標(biāo)準(zhǔn)為140°C），觀察防水材料會(huì)不會(huì)發(fā)生明顯的扭曲甚至流淌為評(píng)價(jià)方法。耐高溫性能一、物理力學(xué)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(xué)性能耐熱度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)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(jié)，同時(shí)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(shí)測(cè)法來確定最佳耐熱度區(qū)間。耐高溫性能一、物理力學(xué)性能耐熱度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)方面：一、物理力學(xué)性能低溫彎曲試驗(yàn)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(yàn)測(cè)定，以低溫柔度表征，如圖所示。一、物理力學(xué)性能低溫彎曲試驗(yàn)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(guān)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(xué)性能低溫彎曲試驗(yàn)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(shù)量的填料來提高其低溫柔性。一、物理力學(xué)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(yàn)測(cè)定。具體測(cè)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(xué)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(xié)調(diào)的能力，通常采用拉伸試驗(yàn)測(cè)定，以斷裂延伸率表征，按下式計(jì)算。拉伸性能一、物理力學(xué)性能拉伸性能εR=×100式中:εR—斷裂延伸率（％）；△L—斷裂時(shí)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(fù)作用時(shí)，與混凝土的黏結(jié)性能不發(fā)生大幅度衰減的能力，通常采用疲勞試驗(yàn)測(cè)定，以衰減系數(shù)表征。黏結(jié)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(yàn)測(cè)定，以黏結(jié)強(qiáng)度表征，按下式計(jì)算。二、路用性能黏結(jié)性能g—黏結(jié)強(qiáng)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(píng)價(jià)橋面防水黏結(jié)層性能的優(yōu)劣，通常采用直剪試驗(yàn)測(cè)定，以剪切強(qiáng)度表征，按下式計(jì)算?？辜羟行阅苁街校害?τ—剪切強(qiáng)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(yàn)測(cè)定，以老化后的縱向拉力保持率和低溫柔度兩個(gè)指標(biāo)表征?？估匣阅芏⒙酚眯阅芸箖鲂阅苁侵覆牧显陲査疇顟B(tài)下經(jīng)受規(guī)定次數(shù)凍融循環(huán)而強(qiáng)度不發(fā)生明顯衰減的能力，通常釆用凍融循環(huán)試驗(yàn)測(cè)定?？箖鲂阅苋?、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(jié)構(gòu)破壞的能力，包括抗大型施工設(shè)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(shè)備損傷性能是指在面層鋪裝時(shí)，防水層能夠抵抗攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等大型設(shè)備破壞的能力。它反映了橋面防水層在使用過程中對(duì)意外破壞的抵抗力，通常用車轍儀測(cè)定?？勾笮褪┕ぴO(shè)備損傷性能三、抗施工損傷性能抗刺破性能落錐穿刺試驗(yàn)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