广珠城际轨道交通工程桥面防水层技术条件

1 广珠城际轨道交通工程桥面防水层 暂行技术条件 二 八年三月 2 前 言 铁路混凝土桥面防水层是提高桥梁耐久性的重要技术手段 既有桥梁由于桥面防水层 失效造成桥面板渗水 钢筋锈蚀的事例很多 直接影响到梁部结构的使用寿命 广珠城际快速轨道交通桥梁工程的特点是桥面结构措施简单 恒活载相对较小 结构 轻型化 取消了桥面防水层的混凝土保护层以减轻桥面二期恒载 无碴轨道采用框架板式 其底座通过预埋钢筋与桥梁结构顶面现浇为一体 形成凸凹不平的外表面 适应于采用喷 涂型防水涂料 甲基丙烯酸甲酯 MMA 树脂防水层源自英国铁路 具有独特的性能特点 不需要混凝 土保护层且能适用于各种不规则的基面 耐磨 耐久性能好 流淌性固化性好 施工方便 周期较短 便于检查和修补等 是广珠城际轨道交通工程较理想的防水材料 甲基丙烯酸甲酯 MMA 树脂防水层不包含在 客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技 术条件 修改稿 2007 年 9 月 范围内 为保证工程质量 指导施工 需针对甲基丙烯 酸甲酯 MMA 树脂防水涂料重新制定暂行技术条件 本暂行技术条件编制过程如下 2005 年 9 月完成的广珠城际轨道交通工程初步设计中 桥面系设计中采用了甲基丙 烯酸甲酯 MMA 树脂防水层 同年 10 月 7 日 部在铁鉴函 2005 662 号 关于广州至 珠海 含中山至江门 城际快速轨道交通工程初步设计的批复 中 原则同意设计推荐的 桥面系布置 2007 年 3 月 部组织对广珠城际简支箱梁设计进行评审 以铁鉴函 2007 351 号 关于广珠城际轨道交通工程双线单箱双室等箱型梁设计图的批复 原则同意桥面的防 水处理方案 2007 年 4 8 月 根据国内外的各项测试结果 参考科技基 2005 101 号 客运专 线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件 编写了广珠城际轨道交通工程甲基丙烯酸甲酯 MMA 树脂桥面防水层暂行技术条件的初稿 并于 2007 年 8 月 9 日上报科技司恳请核准 2008 年 3 月 25 日 由铁道部科学科技司在北京主持召开了广珠城际轨道交通工程 桥面防水层技术条件评审会 与会专家在认真讨论的基础上形成了审查意见 会后根据专 家意见进行了认真的补充 修改 本技术条件负责起草单位 中铁第四勘察设计院集团有限公司 武汉艾尔格桥梁新技术开 发 有限公司 深圳华士域防腐工程技术有限公司 使得利工程有限公司 3 本技术条件主要起草人 罗世东 陈勇 叶茂林 李永鼎 余子腾 卜海鹏 梅达得 本技术条件由铁道部科技司负责解释 1 适用范围适用范围 本技术条件适用于广珠城际轨道交通工程混凝土桥面防水层 规定了广珠城际轨道交 通工程混凝土桥面防水层的主要技术指标 质量要求等 2 规范性引用文件规范性引用文件 本技术条件引用或参照标准及测试方法 GB T1410 2006 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法 GB T1690 2006 硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法 GB T2411 1980 塑料邵氏硬度试验方法 GB T2790 1995 胶粘剂 180 剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料 GB T9265 1988 建筑涂料涂层耐碱性 耐洗刷性的测定 GB T16777 1997 建筑防水涂料试验方法 ISO34 1 2004 硫化橡胶撕裂强度的测定方法 ASTM 4587 2001 用荧光紫外线照射测试 科技基 2005 101 号 2007 年 9 月 客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件 修订版 4 3 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸甲酯 MMA 树脂防水涂料技术要求 树脂防水涂料技术要求 直接用于防水层的材料包括甲基丙烯酸甲酯 MMA 树脂防水涂料和基面处理剂 3 1 MMA 树脂防水涂料的物理力学性能应符合表 3 1 1 的规定 5 表表 3 1 1 MMA 树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法 序号项目指标实验方法 1拉伸强度 Mpa 9 0 2断裂伸长率 135 GB T16777 3抗撕裂强度 N mm 膜厚 2mm Mpa 60ISO34 1 2004 4耐加热老化 80 2 1000h 95GB T16777 5耐紫外线加速老化 1000h 90ASTM 4587 72 硫酸 盐酸酸处理 90 8 老化后拉伸 强度保持率 0 1 氢氧化钠 氢氧化钾碱处 理 90 GB T16777 9耐加热老化 80 2 1000h 95GB T16777 10耐紫外线加速老化 1000h 90ASTM 4587 112 硫酸 盐酸酸处理 90 12 老化后断裂 伸长率保持 率 0 1 氢氧化钠 氢氧化钾碱处 理 90 GB T16777 13无处理 14加热处理 15酸处理 16 低温弯折率 35 膜厚 2mm 碱处理 无裂纹附录 A 17不透水性 1 8Mpa 24h不透水 18加热伸缩率 4 0 1 0 GB T16777 19耐碱性 饱和 Ca OH 2溶液 500h 无开裂 无 起皮剥落 GB T9265 20固体含量 95 5 30min 21表干时间 h 40 10min 5 60min 22实干时间 h 40 30min GB T16777 6 续表续表 3 1 1 MMA 树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法 序号项目指标试验方法 23与混凝土粘接强度 Mpa 2 5GB T16777 24 与混凝土剥离强度 N mm 3 5GB T2790 25体积电阻率 M cm 3 5 5 10 26 抗电导 表面电阻率 M 5 0 6 10 GB T1410 27邵氏硬度 D 40GB T2411 28抗道碴动态碾压无穿透见附录 B 29耐磨耗性能 重量保持率0 7g见附录 C 试样膜厚 1 0 0 1mm 1 5 0 1mm 2 0 0 1mm 3 0 0 1mm 3 2 一般情况下 未启封产品的有效期为一年 3 3 产品采用密闭容器包装 运输途中防止日晒雨淋 禁止接近热源或食品 3 4 产品应储存于阴凉 干燥 通风处 免受阳光直射 储存温度不宜高于 40 最低温 度不应低于 5 3 5 产品应附有产品合格证和产品使用说明书 3 6 MMA 树脂防水涂料的颜色应采用除黑色外的其它颜色 4 基层处理剂技术要求基层处理剂技术要求 4 1 基层处理剂的物理力学性能符合表 4 1 的规定 4 2 产品应采用密闭容器包装 4 3 运输途中防止日晒 雨淋 禁止接近热源 4 4 产品应储存于阴凉 干燥 通风处 储存最高温度不应高于 40 不应低于 5 4 5 产品应附有产品合格证和产品使用说明书 4 6 一般情况下 未启封产品的有效期为一年 表表 4 1 基层处理剂的物理力学性能指标基层处理剂的物理力学性能指标 序号项目指标试验方法 1固体含量 30 60 2固化时间 h 20 1 3耐热性 80 5h 无流淌 鼓泡 滑动 4低温柔性 5 10mm 棒 无裂纹 GB T16777 7 5 防水层结构形式简图防水层结构形式简图 防水涂料 基层处理剂 桥面基层 防水涂料 基层处理剂 无碴轨道底座基层 CA砂浆 图 5 1 无碴轨道桥面防水层结构形式简图 防水涂料 基层处理剂 桥面基层 图 5 2 有碴轨道桥面防水层结构形式简图 6 防水层铺设防水层铺设 6 1 MMA 树脂防水层上不需要制作保护层 适用于有碴和无碴桥面 6 2 防水层构造应符合设计图纸要求 6 3 在做 MMA 防水涂料之前 应在处理好的混凝土表面做一道低黏度 MMA 树脂基层处理 剂以起到封闭混凝土和提高防水膜和底层的黏结强度 6 4 MMA 防水膜应能够根据实际需要调整厚度 最低在 1mm 物理力学性能指标仍然能够达 到技术要求 6 5 基层处理施工方法及要求 6 5 1 混凝土基层表面处理要求及标准见附录 D 6 5 2 所有涂防水膜的混凝土面板必须使用机械工具处理 如真空喷砂清理等 使表面平整 并达到一个粗糙度 为涂布基层处理剂前做好预备工作 6 5 3 用指甲轻刮表面 检查干燥剂是否完全固化 完全固化时表面应不留痕迹 6 5 4 喷涂或滚涂一度单一组分 MMA 基层处理剂于混凝土基面 涂布率为 0 2 当基 层处理剂完工固化后 必须通过报检及通过拉力测试合格后 才可进行 MMA 防水层 施工 附着力测试铆钉粘结采用原 MMA 防水胶粘接 其附着力结果要记录 6 5 5 基层处理剂完工后禁止车辆经过 以免造成不必要的污染 检查基层处理层 应无粘 着或接触时不感柔软 否则应给额外时间让基层处理层彻底干固 一般情况下基层处 8 理剂涂布后 1 个小时即可进行下一步施工 6 6 MMA 防水膜系统施工方法及要求 6 6 1 施工温度范围为 5 40 在施工时不作防水系统的位置应先作临时保护 6 6 2 防水膜施工应连续施工 若因天气等问题造成防水膜喷涂中断 则应预留出搭接位置 约 50 宽 第一层施工后半个小时即可施工下一层 当下一层施工搭接该位置时 如因搁置时间已超过 24 小时 则搭接位置应用丙酮擦拭涂层表面 基层处理层只用 砂纸轻轻打磨便可 6 6 3 四级以上强风天气不宜进行桥面防水层施工 施工周围的环境相对湿度不高于 95 施工时基面温度应该在露点 3 以上 6 6 4 如果防水膜厚度 2mm 为满足施工要求应分两层施工 为避免漏喷 针孔和检查漆 膜的厚度 应分为不同颜色 6 6 5 防水膜 A 组份与 B 组份的比例是 1 1 在喷器内度量和搅拌混合 未连接到喷器之前 不能在其他容器内混合 A 组份与 B 组份 6 6 6 MMA 防水膜最小厚度要求 无碴轨道结构 CA 砂浆覆盖下的区域不小于 1mm 其 余区域不小于 1 5mm 有碴轨道不小于 3mm 6 6 7 MMA 防水材料用量 1mm 干膜厚度用量为 1 3kg 1 5kg 2mm 干膜厚度用量 2 6kg 3 0kg 3mm 干膜厚度用量 3 6kg 4 5kg 6 6 8 以上喷涂施工 MMA 防水膜期间喷涂以最少每 50 量度一次 7 质量检查质量检查 7 1 材料检查规则 防水层原材料检验项目和检验频次按表 7 1 1 求执行 7 2 质量判定规则 7 2 1 产品抽检结果全部符合本技术条件要求者 判为整批合格 若有一项技术要求不合格 时 应双倍抽样检验该项目 若仍有一项不合格 则判整批不合格 7 2 2 防水涂料应涂刷均匀 无漏喷 无气泡 铺设完成后 用测厚仪检查涂层厚度 9 表表 7 1 1MMA7 1 1MMA 树脂防水涂料检验项目和检验频次树脂防水涂料检验项目和检验频次 项目进场检验项目频次型式检验项目 1 颜色 2 拉伸强度 3 断裂伸长率 4 低温柔性 5 不透水性 6 固体含量 7 涂膜表干 实干时间 8 与混凝土粘结强度 9 撕裂强度 10 与混凝土剥离强度 耐加热老化 耐紫外线加速老化 2 硫酸 盐酸酸处理 11 老 化后拉伸 强度保持 率 0 1 氢氧化钠 氢氧 化钾碱处理 耐加热老化 耐紫外线加速老化 2 硫酸 盐酸酸处理 12 老 化后断裂伸 长率保持率 0 1 氢氧化钠 氢氧 化钾碱处理 无处理 加热处理 酸处理 13 低 温弯折率 35 碱处理 14 加热伸缩率 15 紫外线老化 16 耐碱性 17 抗道碴循环动态碾压 18 耐磨耗性能 重量保持 率 同厂家 同 品种 同批 号 MMA 树 脂防水涂料 每批以 A 组份不大于 15t B 组 份以按产品 重量配比相 应的重量 任何新选 厂家 转 厂生产 生产材料 和工艺有 变化 用 户对产品 质量有疑 问时 8 安全措施安全措施 8 1 作业区不得明火作业 吸烟 饮食 施工场地要配备足够的灭火器 工作人员应正确使 用灭火器 任何人不得私自挪用灭火器 8 2 桥上属于高空作业 所有上岗工人应穿戴安全防护和相应保护措施等 8 3 所有施工人员了解容器外的标贴所指的安全守则 10 9 保修期保修期 防水层的保修期限从正式验交 交付运营之日起计算 在防水层的保修期限内 由于 施工质量原因造成的防水层失效 防水层施工单位应承担维修 更换等义务 同时也不免 除追究防水层施工单位由此造成运营损失的责任 防水层的保修期 当与业主有合同约定 时 按合同办理 无合同约定时 保修期为 10 年 11 附录 A 低温弯折性能试验 三点弯折测试 规范性附录 A1 测试介绍测试介绍 三点弯折测试目的是用来评估 MMA 防水膜的低温弯折性能 将 MMA 防水膜喷涂在 三点弯折钢片的正反面 放入 40 的低温保持箱后 使用疲劳测试机台进行测试 测试用 的夹具制造公差必须严格控制 才能保证施加变形与规范要求一致 如图 A1 测试时 使 用电脑记录系统将测试的温度记录下来 最大与最小的荷载也要规律地间隔记录 A2 测试条件如下测试条件如下 测试频率 4Hz 施加变形 0 15mm 测试跨距 190mm 测试温度 40 测试周期 200 万次 喷涂 MMA 膜厚 2mm A3 测试方法测试方法 A3 1 将正反面喷涂 MMA 防水膜的弯折钢片 放入低温保持箱内 使用支撑轴承将弯 折钢片固定好并调整好水平 A3 2 当低温保持箱从室温降到 40 时 疲劳测试机器需保持在负载状态 以减少负 载刚棒因冷缩所造成的影响 准备完成後开始进行 200 万周期的测试 A3 3 当测试结束 低温保持箱从 40 升到室温时时 测试机器需保持在负载状态 以减少负载刚棒因热涨所造成的影响 A3 4 测试结束后 将喷涂 MMA 防水膜的弯折钢片取出 目测防水膜表面有无裂纹 要求防水膜无裂纹 12 图 A1 三点弯折测试示意图 A4 试验报告试验报告 试验结束后应提出试验报告 试验报告应包括以下内容 a 试件概况描述 b 试验装置简图及所用设备名称及性能简述 c 描述实验过程概况 重点记录试验过程中出现的异常现象 d 试验后防水膜状况 并做详细描述 e 试验结果评定 f 试验照片 13 附录 B 抗道碴动态碾压试验方法 规范性附录 B 1 试样 喷涂 MMA 防水膜的混凝土块 长宽均为 625mm 厚度为 200mm 配套的用件有 内径 585mm 高 400mm 的钢管 300mm 300mm 50mm 的钢板 B 2 试验方法 参照法国 SNCF B 2 1 试验在常温 22 3 进行 B 2 2 在试样上面放置一内径 585mm 高 400mm 的钢管 手工往钢管内填充符合相关 规定的道碴 并在道碴上放置一块 300mm 300mm 50 mm 的钢板 B 2 3 用拉压机在钢板上施加频率为 4 5Hz 最小值 30kN 最大值 125kN 的力 进行 个循环 见图 A1 图 B1 B 2 4 卸载过后 清理道碴 目测防水膜是否有明显损伤 然后借助放大仪器观察防水 膜是否有穿孔 要求防水膜无穿孔 B 3 试验报告 试验结束后应提出试验报告 试验报告应包括以下内容 a 试件概况描述 防水膜尺寸 混凝土尺寸 钢管和钢板尺寸 试验温度 内填道碴 625 625 200mm 的混凝土块 浇注于 20mm 厚的木板上 4 5 Hz 的周期力 最小值 30KN 最大值 125KN 内径 585mm 高 400 的钢管 厚度为 h 的防水膜 300mm 300mm 50mm 的钢板 14 b 试验装置简图及所用设备名称及性能简述 c 描述实验过程概况 重点记录试验过程中出现的异常现象 d 试验后防水膜状况 并做详细描述 e 试验结果评定 f 试验照片 15 附录 C 防水膜磨耗性能试验 C 1 试样 喷涂防水膜的混凝土试块 长宽均为 100mm 厚度 10mm 混凝土块上喷涂防水膜 分两层 总厚度平均 3 6mm 最小 3 3mm 最大 3 9mm 底层 为黄色 平均厚度 2 4mm 最小厚度 2 3mm 最大厚度 2 5mm 顶层为白色 平均厚度 1 2mm 最小厚度 1 0mm 最大厚度 1 4mm c 2 试验方法 C 2 1 试验在常温 22 3 进行 C 2 2 将试块固定在带有两个 H22 轮子的耐磨测试仪转动台上 使轮子给防水膜 施压 1000g 转动台以 60 圈 分钟转动 这样转动台就带动两个轮子向相反的方向转动 转动 台 转动 1000 圈 测量防水膜的质量损耗 要求质量损耗小于或等于 0 7g 耐磨测试仪 C 3 试验报告 试验结束后应提出试验报告 试验报告应包括以下内容 a 试件概况描述 防水膜尺寸 混凝土尺寸 试验温度 b 试验装置简图及所用设备名称及性能简述 c 描述实验过程概况 重点记录指定定圈数下的质量损耗 d 试验结果评定 e 试验照片 16 附录 D 混凝土基层表面处理要求及标准 使用 MMA 甲基丙烯酸甲酯 聚合物涂料 厚度范围在 1mm 到 3mm 之间 其表面 处理的粗糙度在 CSP3 CSP5 之间是最适合的 引用 ICRI 技术指南 对表面密封层 涂 层和聚合物覆盖层所需要的混凝土表面处理的选择和规范要求 国际混凝土修复协会 ICRI 1997 年 1 月编制 指南编号 No 03732 中有关混凝土粗糙度的要求及标准 ICRI 对于每一个粗糙度都有一个相对应的混凝土粗糙度编号 分别是从 CSP1 几乎 是平面 到 CSP9 非常粗糙 可以提供出明确的视觉标准 以方便产品的明细 操作和 认证 下表所示的各种方法混凝土表面粗糙度的要求 每一个编号的混凝土表面粗糙度都具 有典型的式样及纹理 每一个表面粗糙都有着代表性的粗糙面高度 这一粗糙高度与用相 同的混凝土表面粗糙度编号鉴定的所有方法相互适应 方法选择对照表方法选择对照表 混凝土表面粗糙度混凝土表面粗糙度 使用的涂料使用的涂料 CSP1CSP2CSP3CSP4CSP5CSP6CSP7CSP8CSP9 密封层密封层 0 75 m 薄膜薄膜 100 250 m 高成膜性涂料高成膜性涂料 100 250 m 聚合物涂料聚合物涂料 1250 m 3mm 预制方法预制方法CSP1CSP2CSP3CSP4CSP5CSP6CSP7CSP8CSP9 清洁剂刷洗法清洁剂刷洗法 低压水清洗法低压水清洗法 酸蚀法酸蚀法 打磨法打磨法 喷砂法喷砂法 钢丸喷砂法钢丸喷砂法 挖松法挖松法 针式剥落法针式剥落法 高压高压 超高压喷水法超高压喷水法 粗琢法粗琢法 焰喷法焰喷法 研磨研磨 转磨法转磨法 另外 根据 NACE No 6 SSPC SP 13 联合表面处理标准 混凝土涂装前应测量含水率 针对 MMA 防水涂料来说混凝土含水率应该不超过 10 混凝土表面应该干燥 对混凝土表面平整的要求还有所有新的混凝土基面必须被养护至少 7 天并且被修饰到 U4 标准 混凝土表面 U4 标准的定义来源于英国交通部高速公路工作处 在香港地区也得 17 以实施 这个表面能被防水系统所接受是已经证实的 U4 表面除具备下表中所列特征外还 必须干燥 没有油污 浮浆 养护剂 附着不良物 苔藓 水藻和其他杂质 混凝土突出 部位和不规则的接缝位置以及锋利的内角和外角应该被填充或处理平整 圆顺是非常必要 的 当混凝土完全硬化后 通过对其表面的处理如打磨或是