專利名稱：橋面鋪裝防水體系的材料及鋪裝施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型橋面鋪裝防水體系，并提供了防水體系的材料、制備及鋪裝施工方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)目前大部分工程對(duì)橋面鋪裝層只按磨耗層設(shè)計(jì)不考慮防水效果，導(dǎo)致水滲入鋪裝層與橋面板之間在其間形成動(dòng)力沖刷，或在寒冷地區(qū)產(chǎn)生凍融破壞，導(dǎo)致鋪裝層與橋面板脫離，橋面鋪裝出現(xiàn)早期破壞，不但嚴(yán)重影響了高等級(jí)公路的使用效果，給行車安全造成隱患，影響公路的通行環(huán)境，增加維修養(yǎng)護(hù)成本；另一方面，水滲入橋面板及橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)板、梁結(jié)構(gòu)的鋼筋過早銹蝕，混凝土表面炭化和腐蝕，混凝土承載能力下降，并導(dǎo)致整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的承載力下降，橋梁耐久性將受到影響。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在橋梁建設(shè)中若忽視對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)，在橋梁的后期使用過程中，將付出沉重的維修養(yǎng)護(hù)代價(jià)。
我國(guó)在高等級(jí)公路建設(shè)中，絕大多數(shù)橋梁橋面鋪裝均未能充分考慮橋梁使用性能方面的要求，目前，高等級(jí)公路興建初期建成的一些橋梁，其鋪裝的行駛功能已降低，以及由于水的滲漏造成橋梁結(jié)構(gòu)損壞的情況越來越多；后來建成的一些橋梁，雖然考慮了橋面鋪裝的防水，但防水粘接性能較差，施工時(shí)難以達(dá)到理想的效果，并且防水層的耐久性較差，同時(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的保護(hù)重視不夠，有的通車不久橋面鋪裝就開始出現(xiàn)各種病害，經(jīng)處置后病害又重復(fù)出現(xiàn)，橋面的維修頻率較高。中國(guó)專利CN200420007829.6中公開了一種用3～6mm的氯丁橡膠作為防水層，并鋪裝25～35mm厚的改性瀝青SMA的鋼橋面防水鋪裝結(jié)構(gòu)；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410027199中公開了采用聚氨酯樹脂粘貼板狀物作為防水層；JP2003160937中公開了一種由聚亞氨脂防水材料與瀝青混凝土組成的橋面防水；JP2002122981中公開了一種由聚氨脂防水材料，熱塑性粘接材料與澆注式瀝青混凝土組成的橋面防水。這些發(fā)明中僅采用反應(yīng)性樹脂作為防水是不夠的，這一層與瀝青混凝土的粘接性能較差，變形性能較差，并且施工后的反應(yīng)性樹脂材料未撒布小碎石，表面比較光滑，這將導(dǎo)致鋪裝層抗剪切性能較差，在使用過程中容易出現(xiàn)脫層推移等病害現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的思路是將反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠與橡膠瀝青砂膠共同組成橋面鋪裝的防水體系。反應(yīng)性樹脂下封閉層具有較強(qiáng)的防水封閉作用，同時(shí)能為鋪裝層提供粗糙的界面，確保鋪裝層間的粘接，防止層間推移。溶劑型瀝青橡膠具有較高的粘接性能，能較好的粘接反應(yīng)性樹脂下封閉層與橡膠瀝青砂膠，同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，且施工方便。橡膠瀝青砂膠具有較高的封水和變形性能，能夠吸收橋面板的部分變形，減少因橋面板局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生的破壞，同時(shí)具有較好的粘接和剪切性能。
本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良性能的橋面鋪裝防水體系，包括該體系的組成和制備方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的該體系由反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠和橡膠瀝青砂膠組成，反應(yīng)性樹脂下封閉層的組成質(zhì)量組分為A組分雙酚A環(huán)氧樹脂80～98份增韌劑 0～20份B組分改性胺環(huán)氧固化劑A、B組分質(zhì)量比例為1∶1～5∶1小碎石與A組分質(zhì)量組分比例為40∶1～1∶1。
溶劑型瀝青橡膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青 20～60份溶劑30～75份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物 5～25份石油樹脂0～25份氯丁橡膠0～15份橡膠瀝青砂膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青 5～28份松香0～10份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物 0～10份瀝青改性劑0～12份天然巖瀝青0～15份石粉 50～88份本發(fā)明所述改性胺環(huán)氧固化劑在常溫下可操作時(shí)間較長(zhǎng)，施工后在常溫下能繼續(xù)固化。
本發(fā)明所述增韌劑為含有羥基、羧基的線型聚合物。
本發(fā)明所述小碎石為0.3～2.36mm硬質(zhì)碎石。要求小碎石干凈、清潔。
本發(fā)明所述溶劑為無苯溶劑，具有較強(qiáng)的溶解性，屬烷烴類。
本發(fā)明所述苯乙烯丁二烯嵌段共聚物是以烷基鋰為催化劑進(jìn)行陰離子聚合制得的一種熱塑性彈性體SBS。
本發(fā)明所述石油樹脂碳五石油樹脂或碳九石油樹脂。
本發(fā)明所述松香是一種天然有機(jī)物，主要由各種樹脂酸組成，易溶于多種有機(jī)溶劑，具有特有的化學(xué)活性。
本發(fā)明所述瀝青改性劑UB是一種新型聚烯烴類瀝青改性劑。它的熔點(diǎn)約為115℃。
本發(fā)明所述天然巖瀝青是一種天然的固體碳?xì)浠衔镱悩渲陀操|(zhì)粉末狀天然巖瀝青。
本發(fā)明所述的石粉為普通瀝青混凝土采用的石灰石石粉。但石粉需要干燥。
本發(fā)明所述的橋面鋪裝防水體系的材料鋪裝施工方法，它由以下幾個(gè)步驟組成步驟1溶劑型瀝青橡膠的制備，按質(zhì)量比例將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、氯丁橡膠放入帶有攪拌設(shè)備的密閉容器中，然后倒入規(guī)定重量的無苯溶劑，將其融漲30～90分鐘，并充分進(jìn)行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠；步驟2將反應(yīng)性樹脂下封閉層中的A、B組分在常溫下混合并用電動(dòng)手持式攪拌設(shè)備攪拌均勻后，用滾筒將其滾涂于干燥清潔的橋面板上，并立即撒布小碎石；步驟3待反應(yīng)性樹脂下封閉層基本固化后，用滾筒滾涂溶劑型瀝青橡膠；
步驟4溶劑型瀝青橡膠施工完畢4～10小時(shí)后，即可施工橡膠瀝青砂膠；步驟5橡膠瀝青砂膠的制備，先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進(jìn)行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進(jìn)行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進(jìn)行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進(jìn)行計(jì)量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠；步驟6將橡膠瀝青砂膠運(yùn)送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場(chǎng)，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進(jìn)行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工，同時(shí)也完成整個(gè)橋面防水體系鋪裝施工。
本發(fā)明的橋面鋪裝防水體系具有優(yōu)良的防水、粘接、抗剪切、抗變形等性能。與現(xiàn)有的橋面防水層(涂膜防水、卷材防水、聚氨脂防水等)相比，具有優(yōu)良的防水性，施工方便，與上層的瀝青混凝土鋪裝能更好的結(jié)合形成整體，具有更高的粘接強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度，由于橡膠瀝青砂膠具有良好的變形性能，因此能吸收橋面板的部分變形。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
實(shí)施例反應(yīng)性樹脂下封閉層(一)按下述配比稱取原料A組分雙酚A環(huán)氧樹脂 86份增韌劑 14份B組分改性胺環(huán)氧固化劑25份小碎石 270份。
(二)制備工藝將雙酚A環(huán)氧樹脂、增韌劑和改性胺環(huán)氧固化劑加入到容器中進(jìn)行攪拌混合約15分鐘，并將混合物用滾筒滾涂于橋面板上，立即撒布小碎石。即得反應(yīng)性樹脂下封閉層。
溶劑型瀝青橡膠(一)按下述配比稱取原料AH-70#瀝青40份無苯溶劑 42份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物13份C5石油樹脂3份氯丁橡膠 2份(二)制備工藝將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、C5石油樹脂、氯丁橡膠在無苯溶劑中融漲30～90分鐘，并充分進(jìn)行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠。并將溶劑型瀝青橡膠用滾筒滾涂于基本固化的反應(yīng)性樹脂下封閉層上。
橡膠瀝青砂膠(一)按下述配比稱取原料AH-70#瀝青20份松香 0.8份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物2.6份瀝青改性劑UB 0.4份天然巖瀝青0.2份石粉 76份(二)制備工藝先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進(jìn)行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進(jìn)行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進(jìn)行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進(jìn)行計(jì)量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠。
(三)施工工藝將橡膠瀝青砂膠運(yùn)送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場(chǎng)，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進(jìn)行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工。
結(jié)果測(cè)試上述實(shí)施例制備出的橋面鋪裝防水體系性能見表1。
表1橋面鋪裝防水體系性能

備注粘接強(qiáng)度采用拉拔的方法進(jìn)行測(cè)試；剪切強(qiáng)度采用壓剪的方法進(jìn)行測(cè)試；滲水系數(shù)采用滲水壓力恒定為500mbar并持續(xù)15分鐘進(jìn)行滲水系數(shù)的測(cè)試；低溫彎曲試驗(yàn)中，將橡膠瀝青砂膠試件切制成長(zhǎng)(250±2)mm，寬(30±2)mm，高(35±2)mm棱柱體小梁，跨徑為(200±0.5)mm，跨中加載，加載速率為50mm/min條件下，測(cè)試-10℃時(shí)的彎拉應(yīng)變及彎曲勁度模量。
權(quán)利要求
1.一種橋面鋪裝防水體系的材料，由反應(yīng)性樹脂下封閉層、溶劑型瀝青橡膠和橡膠瀝青砂膠組成，其特征是反應(yīng)性樹脂下封閉層的組成質(zhì)量組分為A組分雙酚A環(huán)氧樹脂80～98份增韌劑 0～20份B組分改性胺環(huán)氧固化劑A、B組分質(zhì)量比例為1∶1～5∶1小碎石與A組分質(zhì)量組分比例為40∶1～1∶1。溶劑型瀝青橡膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青20～60份溶劑 30～75份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物5～25份石油樹脂 0～25份氯丁橡膠 0～15份橡膠瀝青砂膠的組成質(zhì)量組分為AH-70#瀝青5～28份松香 0～10份苯乙烯丁二烯嵌段共聚物0～10份瀝青改性劑0～12份天然巖瀝青0～15份石粉 50～88份
2.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述增韌劑為含有羥基、羧基的線型聚合物。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的層材料，其特征是所述小碎石為0.3～2.36mm硬質(zhì)碎石。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述溶劑為無苯溶劑。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述苯乙烯丁二烯嵌段共聚物是以烷基鋰為催化劑進(jìn)行陰離子聚合制得的一種熱塑性彈性體SBS。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述石油樹脂為碳5或碳9石油樹脂。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是松香是用天然松樹脂經(jīng)蒸餾提煉而成。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述瀝青改性劑是一種聚烯烴瀝青改性劑UB。
9.按照權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝防水體系的材料，其特征是所述的石粉為普通瀝青混凝土采用的石灰石石粉。
10.一種橋面鋪裝防水體系的材料鋪裝施工方法，其特征是它由以下幾個(gè)步驟組成步驟1溶劑型瀝青橡膠的制備，按質(zhì)量比將苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、氯丁橡膠放入帶有攪拌設(shè)備的密閉容器中，然后倒入規(guī)定重量的無苯溶劑，將其融漲30～90分鐘，并充分進(jìn)行攪拌，再將AH-70#瀝青分批加入，攪拌使其混合均勻，即得溶劑型瀝青橡膠；步驟2將反應(yīng)性樹脂下封閉層中的A、B組分在常溫下混合并用電動(dòng)手持式攪拌設(shè)備攪拌均勻后，用滾筒將其滾涂于干燥清潔的橋面板上，并立即撒布小碎石；步驟3待反應(yīng)性樹脂下封閉層基本固化后，用滾筒滾涂溶劑型瀝青橡膠；步驟4溶劑型瀝青橡膠施工完畢4～10小時(shí)后，即可施工橡膠瀝青砂膠；步驟5橡膠瀝青砂膠的制備，先是將AH-70#瀝青升溫至160～180℃，而后用瀝青泵將其注入瀝青改性設(shè)備并升溫到170～190℃，再將松香，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，瀝青改性劑UB放入其中進(jìn)行融漲15～50分鐘后，用瀝青改性設(shè)備中的膠體磨進(jìn)行研磨5～15遍，并將天然巖瀝青放入進(jìn)行混合攪拌均勻，即得橡膠瀝青結(jié)合料，將生產(chǎn)好的橡膠瀝青結(jié)合料打入專用的攪拌升溫設(shè)備中，并進(jìn)行計(jì)量，而后分批加入規(guī)定重量的石粉，并攪拌升溫到180～240℃，即得到橡膠瀝青砂膠；步驟6將橡膠瀝青砂膠運(yùn)送至已完成反應(yīng)性樹脂下封閉層和溶劑型瀝青橡膠施工的施工現(xiàn)場(chǎng)，將橡膠瀝青砂膠分次倒在作業(yè)面上，并立即用抹平工具進(jìn)行抹平，即完成橡膠瀝青砂膠的施工，同時(shí)也完成整個(gè)橋面防水體系的鋪裝施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋面鋪裝防水體系的材料及鋪裝施工方法。反應(yīng)性樹脂下封閉層包括A、B雙組分和小碎石，A組分由雙酚A環(huán)氧樹脂、增韌劑組成，B組分為改性胺環(huán)氧固化劑，A、B組分質(zhì)量比為1∶1～5∶1；小碎石與A組分質(zhì)量組分比為40∶1～1∶1；溶劑型瀝青橡膠由AH－70
文檔編號(hào)E01C7/32GK101021058SQ20061005408
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者陳仕周, 胥志宏, 牟建波, 陳輝強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司