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橋梁耐久性與橋梁防水(2)
發布時間:2014-08-09
這種傳統的“薄膜式”防水技術,通常是從房建工程防水中引用過來的。眾知,橋面防水有其特殊性,與房建工程相比有著很大區別,因此這種“引用”就必須進行深入的研究、改進和完善,才能較好地適應于橋梁工程防水。這里就橋面防水的特殊性作以分析:①、橋梁的使用年限一般比房建要長;②、橋梁所處的工作環境與溫度比房建要惡劣;③、作用荷載不同,房建為靜載,而橋梁多為動載,且工作變形較大;④、維修條件不同,橋梁維修會對社會交通造成較大的干擾。 針對上述“薄膜式”防水方式的缺點,本文提出一種新的橋梁防水方式—— “非膜式”防水方式——防水材料浸透到混凝土內部,不形成涂膜,增強了混凝土結構自身的防水性能、形成“結構防水一體化系統”。
這種“非膜式”防水方式的實現首先需要一種新的防水材料的支持,即“非膜式浸透型防水液”,它既能解決橋面防水問題,又能解決諸如梁體封頭、伸縮封、梁體、翼板、防撞護欄、甚至下部結構等的防水問題,由于它的浸透性且不形成防水薄膜,克服了許多“薄膜式”的固有缺陷。從而較好地實現了橋梁的整體性防水。
2、非膜式浸透型防水機理
“非膜式浸透型防水液”是一種無毒、無味、不揮發、不燃燒的無色透明環保型水性溶液。將其噴涂在混凝土表面,不形成涂膜,不改變原混凝土結構外觀與顏色,而是滲入混凝土內部一定深度(幾mm --- 十幾mm),形成反應層。防水液滲入混凝土毛細孔中形成不溶于水的鏈狀結晶,產生反毛細孔現象,組成很強的憎水層,使混凝土表層具備長期的防水效果,形成“結構防水一體化”效果。進而阻止以水為載體的酸、堿、鹽、CO2、SO2等腐蝕介質對混凝土的侵蝕,以及提高混凝土抗風化、抗凍融破壞、減緩堿集料反應的能力。同時這種“憎水層”又具有呼吸透氣性,混凝土內部的潮氣完全可以向外散發出來。這就從整體上大大提高了混凝土橋梁結構的耐久性。
3、非膜式防水方式的優勢
同傳統的“薄膜式”橋面防水方式相比,“非膜式浸透型”防水方式為橋梁防水提供一個嶄新的防水理念,它的確具有許多突破性的優勢:
①、 同混凝土結構表層共同形成一體化防水層,并具有長期防水效果;
②、既能憎水防水、又能呼吸透氣;
③、 適用范圍很廣,使橋梁整體性防水得以實現;
④、 施工簡捷、便利、速度快,施工質量易于保證,無需養護維修;
⑤、 對基底表面處理要求不嚴,只需無積水、清除粉塵油漬污物等即可;
⑥、 對表面狀況(平整度、坡度等)無特別要求,適應于各種幾何形狀,不存在邊緣問題;
⑦、 抗氧化、抗紫外線、耐磨耗,其使用壽命遠遠大于“薄膜式”;
⑧、 屬于環保型防水技術。
4、試驗研究
我們對“非膜式浸透型防水液”的應用性能進行了相關試驗,這里就其三項重要試驗結果分析如下:
鹽水凍融試驗 依據橋梁試驗規范,分別對已涂和未涂“防水液”的4組水泥砂試件進行對比試驗,凍融試驗條件:3.5%鹽水、-20℃。考察防水液耐氯鹽腐蝕與抗凍融的能力。經25次凍融循環,試驗結果見表1。結果顯示,防水液對防水、耐氯鹽腐蝕與抗凍融均具有十分顯著的效果。
表1 25次凍融循環數據
試驗組
損失率 %
涂防水液
未涂
甲組
2.28
20.45
乙組
0
20.11
丙組
0
1.47
丁組
1.46
24.70
吸水率試驗 結果為24小時吸水率小于1.5 % ,具有良好的抗滲透性。
表2: 吸水率試驗數據
初重
24h重量
24h吸水率
涂
防水液組
1# 試件
776.68g
782.02g
0.69%
2# 試件
763.36g
770.27g
0.91%
3# 試件
741.61g
751.39g
1.32%
4# 試件
750.74g
757.86g
0.95%
對比組(平均值)
727.23g
787.02g
8.22%
高溫碾壓適應性 初步采用試驗室內車轍試驗的方法進行定性研究,結果表明,高溫瀝青和高溫混合料對防水試件的防水性能無明顯影響。經過碾壓成型和1小時車轍試驗,試件與瀝青和瀝青混合料有良好的粘結適應性。
微小裂縫封閉 實際試驗顯示,對已有微小裂縫的混凝土結構,如果裂縫小于0.5mm,涂刷“防水液”后,在裂縫處同樣具有良好的憎水防水效果。
四、 結束語
“非膜式”防水方式為橋梁防水提供了一個嶄新的防水理念,它的確具有許多突破性的優勢,尤其是較好地實現了混凝土橋梁的整體性防水。當然,尚需進行更加深入和廣泛的技術與應用研究,以期為橋梁防水提供新的技術支持。
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