德国钢桥防水技术-武汉

德国钢桥、混凝土桥防水技术,威达（江苏）建筑材料有限公司李伶,2,内容介绍,桥梁防水的重要性德国桥梁防水的历史与规范中国桥梁防水现状及规范德国桥梁防水系统技术德国威达桥梁防水卷材,3,桥梁防水的重要性,4,.,WirkmechanismenderBetonkorrosion,UVStrahlung紫外线Wrme热Regen雨Frost霜冻Salze盐,桥面受到的外界影响的类型,5,CorrodedBridgedeckscausedbymissingwaterproofing被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,6,CorrodedBridgedeckscausedbymissingwaterproofing被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,7,CorrodedBridgedeckscausedbymissingwaterproofing被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,8,磨损性车辙,温度裂缝,疲劳开裂,钢桥面铺装常见的破坏现象,9,桥梁防水不当带来的问题,调查显示，混凝土桥上由于防水不当90年代修建的桥梁，有37%的桥梁的混凝土裂缝超过0.2-0.3mm以上；8%的桥梁钢筋中度锈蚀。80年代修建的桥梁，损坏程度更重，有64%的桥梁的混凝土裂缝超过0.2-0.3mm以上；27%的桥梁钢筋中度锈蚀；其中18%由于主梁产生开裂和梁变形，钢筋产生锈蚀而建议更换主梁重建。钢桥上也不容乐观，由于防水层与钢板和路面铺装层间粘结强度、高温下稳定性、材料抗疲劳性能等不足的原因，往往出现脱层、推移破坏以及铺装开裂、车辙等破坏。防水的缺失或者不当严重影响了桥梁结构的安全加速甚至直接导致桥面铺装的破坏大大降低桥梁的耐久性能,10,德国桥梁防水的历史与规范,11,德国桥梁防水发展历程,1970：开始大面积推广桥面沥青防水卷材系统1980：聚合物改性沥青防水卷材的使用1987：德国桥面防水系列规范ZTV-BEL-B（单层或双层）1999：对ZTV-BEL-BTeil1进行重新修订2003：ZTVING；prEN14695ZTV-BEL-B，最新的德国-欧洲桥面防水系统规范-针对沥青防水卷材,12,德国桥梁防水规范钢桥和砼桥,工程规范：ZTV-BEL-B德国桥梁防水技术规程规定了系统构造要求以及施工要求材料规范：TL-BEL-B桥梁防水材料技术条件，依据ZTV-BEL-BTeil1制定的针对单层热熔沥青防水卷材的材料规范TL-BEL-EP桥梁环氧树脂技术条件试验规范：TP-BEL-B桥梁防水材料及防水系统试验规程，依据ZTV-BEL-BTeil1制定的针对单层热熔沥青防水材料以及整个防水系统试验规范,13,中国桥梁防水现状及规范,14,混凝土桥梁防水卷材耐高温型APP改性沥青卷材上表面板岩、聚酯胎自粘防水卷材防水涂料橡胶改性沥青聚氨酯聚合物乳液,钢结构桥梁钢桥防水和上部铺装系统紧密相关SMA/GA改性沥青卷材高分子涂料EA环氧改性沥青,国内常用桥梁防水材料,15,错误的桥梁防水材料及系统的应用,16,中国桥梁防水的规范,混凝土桥梁防水规范道桥用改性沥青防水卷材JC/T9742005（混凝土桥）威达公司参编客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件（修订版）-2007年4月城市桥梁桥面防水工程技术规程（送审中）威达公司参编钢桥面的防水，目前没有明确的规范约束,17,德国桥梁防水系统技术,18,沥青混凝土（SMA）或浇筑式沥青（GA）,特殊桥面专用改性沥青卷材沥青冷底子油或双组分环氧树脂,混凝土桥面,德国混凝土桥梁防水系统,19,德国铁路桥梁防水规范,德意志联邦铁道规程:铁路桥梁及特殊建筑工程RichtlinievonDB：Eisenbahnbrueckenu.sonstigeIngenieurbauwerk该规程对铁路桥梁工程从系统材料到施工及验收均作了详细描述，是材料及工程规范的综合范本。在该规程中的第804.6101章节对混凝土铁路桥梁的防水系统进行了规定:沥青类卷材自1960年开始使用高分子材料不被允许使用高分子涂料只在特殊情况下经特批才能使用防水通常采用两道热熔SBS改性沥青防水卷材，实际要求和公路桥梁防水相似防水卷材须满足德国工业标准DIN52130-52133,20,德国桥上无喳轨道断面图,21,中国高速铁路桥梁防水要求,Betonunterbau下层混凝土结构,Abdichtung防水层,Betonberbau上层混凝土结构,轨道,轨道,铁路防水系统应具备的性能：良好的长期抗震耐疲劳性能、裂缝弥合性能与系统层次间良好的粘结性能能经受800万次以上的车行通过能适应-50C到+85C的温度变化50年以上的使用寿命,Seite22,中国高速铁路桥面系统无喳轨道,Seite22,混凝土桥面结构,防水层,底座保护混凝土,轨道,轨道,防护墙,防护墙,Seite23,中国高速铁路桥面系统无喳轨道,Seite23,混凝土桥面结构,底座保护混凝土,轨道,轨道,防护墙,防护墙,带板岩面的SBS改性沥青防水卷材板岩面/PE膜板岩面可以很好保护沥青卷材，提高抗紫外线能力，延长使用寿命板岩的附着力须经过专门的洗刷实验,防水卷材,24,沥青混凝土（SMA）或浇筑式沥青（GA）,沥青混凝土（SMA）或浇筑式沥青（GA）,钢桥专用改性沥青防水层第二道专用环氧基层处理第一道专用环氧基层处理,钢桥面,德国钢桥梁防水系统,25,MethodsofsteelpreparationaccordingtoZTVIngSandblastingSA2QuicksealingwithepoxyresinZTVIng工程标准的要求：喷砂打磨SA2；快刷环氧Important:Specialtypeofresinforsteel(thixotropic)重要提示：采用特殊的环氧树脂（触变性）,钢桥面基层处理,26,1stLayer第一层-Applicationwithlambswoolroller羊毛辊筒涂刷-Consumptionapprox.200g/sqm用量约200g/m2-nosanding不洒砂,2ndLayer第二层-Applicationwithlambswoolroller羊毛辊筒涂刷-consumptionapprox.250g/sqm用量约250g/m2-sprinklingwithfiredriedquartzsandofgrain0.2/0.7mm洒干燥、粒径0.2-0.7mm的石英砂,钢桥面的双组分环氧基层处理,27,多头喷灯施工快捷，整幅卷材受热均匀，保证施工质量。,桥面防水卷材的施工,28,自动焊接机热熔施工更适合大桥施工，接头少，施工便捷，施工质量有保证。,桥面防水卷材的施工,Machinevideo,29,Applicationofhotrolledasphalt(SMA)沥青混凝土（SMA）路面铺装层的施工,Protectionlayer:2.5-5.0cm保护层厚度：2.5-5.0cmSurfacelayer:accordingtonationalstandardsmax.temperature180C面层铺装层：最大摊铺温度180CApplicationbyFinisher借助路面铺装机进行铺装,Finisherandheavysmoothwhealrollerduringapplicationofhotrolledasphalt,30,Applicationofmasticasphalt(GA)浇筑式沥青（GA）的铺装施工,Protectionlayer:thickness2.55.0cm保护层厚度2.55.0cmApplicationinoneortwolayers12层保护层Temperaturemax.250C铺装温度最大250CApplicationbyFinisherorbyhand借助路面铺装机或手工铺装Surfacelayer:Masticasphaltorhotrolledasphalt面层沥青玛蹄脂或者浇筑热沥青,Applicationofmasticasphalt:Gutachvalleybridge,FRG,Transporttruckformasticasphalt,FinisherformasticasphaltontheA95,31,德国威达桥梁防水卷材,32,德国威达有限公司,德国威达有限公司成立于1846年，距今有160多年历史，是目前德国最老、最大的防水产品和系统供应商。威达公司是德国政府指定的“桥面防水材料专业生产企业”。公司生产的桥面专用沥青防水卷材，经过了德国国家专业机构的认可，并且通过了两年的实际铺装及使用检测，而且每年均顺利通过抽检。公司产品生产按照DINENISO90012000质量认证体系生产，产品施工做法严格遵循德国标准。公司桥面防水材料销售量居欧洲第一，已经施工的桥面面积超过40,000,000平方米，严格的质量保证体系使得德国威达公司桥面防水享誉欧洲。,33,德国指定桥面防水企业德国威达有限公司,威达为德国政府指定桥梁防水材料生产企业,34,德国政府严格的质量控制,桥面卷材生产许可证的严格控制：所生产的检测材料合格后并在一座桥上使用，经适当的交通2年后，对系统进行检测，检测合格后，才能获得政府颁发的许可证德国政府检测机构每年会对桥梁防水生产企业进行全方位审查，包括生产流水线及防水材料的检测鉴定等德国政府检测机构会定期对桥梁工程现场进行现场抽检，至少两年一次,35,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,36,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,37,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,38,应用性能检测,卷材和基层的粘结强度,卷材和底层铺装的粘结强度,整个系统的抗剪切强度,标准要求,实测值,39,1.Membranebehaviourandduribility卷材的基本性能和耐久性能2.Adhesiontothesubstrate与基层的粘结性能3.Crackbridgingability裂缝弥合性能4.Resistanceagainstshearstressforces抗剪切滑移性能5.Torchingproperties卷材的施工性能,桥梁防水层的技术要求,40,威达桥梁专用改性沥青防水卷材纯SBS/APP改性沥青：不含废胶粉偏胎基：胎基处于特殊位置热熔施工厚度：4.5mm拉力：1000/1000N/5cm延伸率：40%应用性能根据铺装不同确定，这在德国标准中有详细规定,威达桥梁专用改性沥青防水卷材,41,防水卷材的耐久性，使用寿命10-20倍差别采用了纯SBS改性沥青即不含废胶粉,纯SBS改性沥青,胶粉沥青,注：荧光显微镜60-80倍下观察,42,AnalytischeUnterscheidungvonSBS-undGummibitumen纯SBS改性沥青和胶粉沥青的对比分析,MeplottsvonPV-BahnenmitundohneGummianteil对含有胶粉和不含有胶粉的聚酯胎沥青卷材进行拉力试验测绘分析ZurUnterscheidungdientdasausschlielichvonderElastizittderDeckmassebestimmtePlateaunachBruchdesTrgers.对比在胎基断裂后，单独由沥青涂层的弹性承受拉力时的特性曲线（平顶段）情况,43,DetailunterscheidungvonSBS-undGummibitumen纯SBS改性沥青和胶粉沥青的详细对比,SBSBitumenzeigteinausgeprgteselastischesPlateau纯粹的SBS沥青具有显著的弹性平稳状态（特性曲线）SBS/GummibitumenzeigtkeinelastischesPlateau.含有胶粉的SBS沥青就不具有弹性平稳状态（特性曲线）,GummimehlverschlechtertsignifikantdieElastizittderDeckmasse.胶粉显著降低了涂层的弹性(KurvenausschnittenachTrgerbruchausdenKomplettkurvendesvorherigenCharts)上图中的这个曲线段是从前页整体拉力曲线中截取,44,VorgngebeiderAlterung纯SBS改性沥青和胶粉沥青老化的过程,ChemiedesSBS:SBS=Styrol-Butadien-StyrolBlockcopolymerSBS的化学构成：SBS苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物AlterungvonPolymerbitumen:Butadienistanflliggegen:Oxydation氧化高聚物沥青的老化：丁二烯失效由于：sichtbaresLicht可见光UVStrahlung紫外线Wrmestrahlung热辐射EsfindeteinKettenabbaustatt形成共聚物结构链的分解AlterungvonGummibitumen:BitumenversprdetdurchOxidation胶粉沥青的老化：沥青氧化作用后变脆Bitumenversprdetdurchlverlust沥青脱油后变脆,纯SBS改性沥青更不易老化，寿命更长！,45,材料基本性能检测,拉力延伸率测试,卷材厚度测试,沥青软化点测试,低温柔度测试,46,Definedpropertiesoftheunderground(surfaceroughness)满足预定要求的基层（表面粗糙度）Flowingpropertiesundertorchingconditions热熔时适当的流淌性能Enoughamountoftorchingpolymerbitumentofillhollows有足够的沥青填平空洞部位Guaranteeoffullybondedsheet保证卷材完全满粘Bondstrengthandadhesionbetweenepoxyresinandpolymerbitumen环氧和沥青卷材间的粘结强度Performanceistestifiedbysystemcheck(1.5N/mm2)系统检验（粘结强度大于1.5MPa),Searchingforhollows寻找空洞部位,Tearingstrength:EN13596,Adhesionofthetorchedpolymerbitumen沥青卷材的剥离强度,VerticalTestofbondstrength竖向粘结强度测试,卷材的剥离强度与粘结强度检测,47,Requirements:Flexibilityofthereinforcement前提要求：FlexibilityofpolymerbitumenExcellentcoldbendingflexibility胎基有很好的柔性高聚物沥青有很好的柔性优秀的低温弯折柔度SBSpolymerbitumenprovidesbetterpropertiesthanAPPpolymerbitumenSBS改性沥青比APP改性沥青表现更优异Performanceistestifiedbysystemcheck表现性能经过系统测试的检验,Positionofthecrack裂缝位置,卷材的裂缝弥合性能检测,4