济青线铁路混凝土桥面薄涂型聚氨酯防水体系施工

1、 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 1 中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院济青济青线铁路混凝土桥面薄涂型线铁路混凝土桥面薄涂型聚氨酯防水层聚氨酯防水层施工注意事项施工注意事项中国铁道科学研究院金属及化学研究所2017年7月 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 2 目 录一、防水体系简介二、防水层存在的缺陷三、混凝土基面处理缺陷四、施工建议 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 3 一、防水体系简介高铁桥面防水体系中最重要

2、的性能是不透水性能，桥面防水体系的病害主要表现在防水性能的丧失。防水膜的不透水性能由2个因素所决定，即，粘结力和耐老化性能。防水膜与桥面之间粘结力的不足或耐老化性能不良会最终导致防水膜的失效。粘结力下降的原因很多，如桥面处理不合格、基面含水量大、不良气候、防水层产生气泡或针眼等，但更与材料本身的固化速度、材料之间的润湿性及相容性相关。耐老化性能则与材料本身的分子结构相关，受原材料的种类及材料配方决定。 根据高铁桥面结构的特点，我们认为对理想的高铁桥面防水体系必须满足以下要求：1）良好的不透水性能；2）与混凝土桥面有足够的粘结力，特别是边角部分；3）步行交通和高铁正常运营条件不易破损；4）良好的

3、耐高、低温性能；5）对桥面状况(平整度、清洁度、温度、湿度等)有广泛的适应性；6）能抵御桥面裂缝的影响；7）良好的耐紫外老化性能和耐化学腐蚀性能；8）施工简单、快捷，不受桥面几何因素的制约等。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 4 一、防水体系简介混凝土桥基面混凝土桥基面面涂面涂200m底涂底涂400m封闭漆封闭漆找平层找平层混混 凝凝 土土 面漆面漆200m 底漆底漆400m封闭漆封闭漆 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 5 一、防水体系简介薄涂型改

4、性聚氨酯防水漆薄涂型改性聚氨酯防水漆 防水体系之特点：防水体系之特点： 1）防水层层间及与混凝土基面的粘结性能；2）防水层面层的耐紫外老化性能；3）现场基面和环境条件下的可施工性能。4）防水层厚度1mm（600-700m） CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 6 一、防水体系简介 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 7 一、防水体系简介底漆（封闭漆）材料：底漆（封闭漆）材料： 组成：环氧类，封闭细裂缝和混凝土表面的毛细孔，防止混凝土表面的碱性对涂装材料的性

5、能影响，并增加涂装材料与混凝土表面的附着力，所以底涂材料要求有较好的渗透性、封闭性、柔韧性和抗冲击性，并与面涂材料有较好的相容性与附着力。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 8 一、防水体系简介封闭漆材料：封闭漆材料： 序号序号项目项目技术指标技术指标1 1不挥发物含量（不挥发物含量（%）20，302 2细度（细度（m）203 3干燥时间干燥时间表干（表干（h）2实干（实干（h）244 4附着力（附着力（MPa） 2.5或混凝土基面破坏或混凝土基面破坏 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中

6、国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 9 一、防水体系简介 防水材料材料： 底漆（PPU-M1）： 底漆：属芳香族聚氨酯防水漆，由于含有苯环，在室外使用不耐阳光曝晒，易出现黄变、粉化。芳香族聚氨酯涂料价格较低，涂层具有较高的物理力学性能（较高的拉伸强度、断裂伸长率等），所以在桥梁、隧道防水等领域得到广泛应用。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 10 一、防水体系简介 底漆技术要求： 序号序号项项 目目PPU-M1PPU-M1PPU-M2PPU-M21 1不挥发物含量（不挥发物含量（%）65652 2细度（细度（m）50303

7、 3适用期（适用期（min）15154 4干燥时间干燥时间表干（表干（h）33实干（实干（h）24245 5外外 观观均匀一致均匀一致均匀一致均匀一致6 6拉伸强度（拉伸强度（MPa）1077 7断裂延伸率（断裂延伸率（%）200708 8低温柔性低温柔性(-30，mm)22 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 11 一、防水体系简介 薄涂型改性聚氨酯防水层综合技术要求： 1 1外外 观观涂层均匀、无色差、无流挂、无斑点、涂层均匀、无色差、无流挂、无斑点、不起泡、不龟裂、不剥落不起泡、不龟裂、不剥落2 2附着力（附着力（MP

8、a） 2.5或基材破坏或基材破坏3 3耐温变性（耐温变性（5个循环）个循环）防水层无破坏防水层无破坏4 4耐碱性（饱和耐碱性（饱和Ca(OH）2，10d）不起泡、不龟裂、不剥落不起泡、不龟裂、不剥落5 5耐盐雾试验（耐盐雾试验（1000h）不起泡、不龟裂、不剥落不起泡、不龟裂、不剥落6 6耐紫外老化性（耐紫外老化性（1000h）无明显变色无明显变色7 7耐紫外老化性（耐紫外老化性（3000h）无龟裂、无剥落无龟裂、无剥落8 8不透水性（防水层厚度不透水性（防水层厚度600m700m，0.3MPa，24h）不透水不透水 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道

9、科学研究院中国铁道科学研究院 12 一、新型防水体系简介 面涂材料： 面漆（PPU-M2）： 面漆：属脂肪族聚氨酯防水漆，具有优良的耐紫外老化性能，但普通漆固化后形成的涂层呈现脆性，主要用于室外钢结构防腐领域，不适用于室外混凝土结构的防护涂装。 而PPU-M2是在脂肪族聚氨酯树脂中引入柔性段并提高力学性能。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 13 二、防水层存在的缺陷防水层可能会存在的缺陷防水层可能会存在的缺陷包括：包括： 气泡气泡 鼓泡鼓泡 龟裂龟裂 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中

10、国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 14 二、防水层存在的缺陷2.1 气泡气泡 防水层表面存在较多不均匀分布小气泡，这些气泡以后在防水层表面存在较多不均匀分布小气泡，这些气泡以后在防水层表面可能会形成防水层表面可能会形成“鱼眼鱼眼”，由于气泡本身没有贯穿，由于气泡本身没有贯穿整个防水层，对防水功能不产生影响，但影响外观效果。整个防水层，对防水功能不产生影响，但影响外观效果。出现这种缺陷的原因可能是：出现这种缺陷的原因可能是： 防水漆粘度较低或施工过防水漆粘度较低或施工过程中添加了过量的稀释剂，导致大量挥发性介质逸出，而程中添加了过量的稀释剂，导致大量挥发性介质逸出，而同时防水漆出现表干现象。如

11、果形成气泡的气体压力小于同时防水漆出现表干现象。如果形成气泡的气体压力小于表干过程中表层膜的拉伸强度就会出现气泡。表干过程中表层膜的拉伸强度就会出现气泡。 施工时间施工时间在相对较高的温度时段进行时。在相对较高的温度时段进行时。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 15 二、防水层存在的缺陷2.1 气泡气泡防水层表面的气泡防水层表面的气泡防水层表面气泡破裂后形成的防水层表面气泡破裂后形成的“鱼眼鱼眼” CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 16 二、防水层存

12、在的缺陷2.2 鼓泡鼓泡 防水层个别部位出现鼓泡现象。将鼓泡破坏会发现防水层个别部位出现鼓泡现象。将鼓泡破坏会发现出现鼓泡情况的地方要么是混凝土基面没有处理或处出现鼓泡情况的地方要么是混凝土基面没有处理或处理不干净，留有油污等异物，要么采用了不合适的材理不干净，留有油污等异物，要么采用了不合适的材料对混凝土基面进行了修补。料对混凝土基面进行了修补。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 17 二、防水层存在的缺陷2.2 鼓泡鼓泡防水层鼓泡防水层鼓泡鼓泡下的混凝土基面鼓泡下的混凝土基面 CHINA ACADEMAY OF RAI

13、LWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 18 二、防水层存在的缺陷2.2 鼓泡鼓泡鼓泡下沥青鼓泡下沥青 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 19 二、防水层存在的缺陷2.3 龟裂龟裂 出现防水层龟裂现象，经实际检查，发现龟裂并没出现防水层龟裂现象，经实际检查，发现龟裂并没有贯穿整个防水层，是底面漆层出现的龟裂，表面漆有贯穿整个防水层，是底面漆层出现的龟裂，表面漆层完整，短时间内不会影响其防水效果。主要原因可层完整，短时间内不会影响其防水效果。主要原因可能是这个位置底面漆涂装过厚（超过能是这个位置底面漆

14、涂装过厚（超过1mm），在固），在固化过程中，溶剂挥发，涂层体积缩小，内聚力过大造化过程中，溶剂挥发，涂层体积缩小，内聚力过大造成的。成的。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 20 二、防水层存在的缺陷2.3 龟裂龟裂有龟裂的防水层有龟裂的防水层 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 21 二、防水层存在的缺陷2.4 防水层表面不平整防水层表面不平整 防水层表面不平整，主要体现在防水漆的流挂和底防水层表面不平整，主要体现在防水漆的流挂和底面漆的流平性差两个

15、方面。出现这种现象的防水层不面漆的流平性差两个方面。出现这种现象的防水层不影响防水效果，但外观较差。产生的原因：影响防水效果，但外观较差。产生的原因： 防水防水漆粘度较低，一次涂装过厚；漆粘度较低，一次涂装过厚； 底面漆适用期短。底面漆适用期短。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 22 二、防水层存在的缺陷2.4 防水层表面不平整防水层表面不平整表面不平整的防水层表面不平整的防水层 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 23 三、混凝土表面处理缺陷在涂料涂

16、装行业有一种说法：在涂料涂装行业有一种说法：“三分涂料，三分涂料，七分施工七分施工”。只有好的基层处理才能保证整。只有好的基层处理才能保证整个体系的附着力，保证体系的有效运行。个体系的附着力，保证体系的有效运行。缺陷包括：缺陷包括： 基层处理不彻底基层处理不彻底 排水口处理不当排水口处理不当 基面修补不当基面修补不当 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 24 三、混凝土表面处理缺陷3.1 基层处理不彻底基层处理不彻底对混凝土表面没有进行处理或处理不彻底，导致防水层表面不对混凝土表面没有进行处理或处理不彻底，导致防水层表面不光

17、洁光洁对原来的粘结不牢的聚脲层也没有进行铲除处理，直接在其上对原来的粘结不牢的聚脲层也没有进行铲除处理，直接在其上涂装新的防水层，这样的防水层在外力作用下很容易大面积剥涂装新的防水层，这样的防水层在外力作用下很容易大面积剥离，不仅起不到应有的防水作用，还会对今后的行车造成安全离，不仅起不到应有的防水作用，还会对今后的行车造成安全隐患隐患存在在附着不好的聚脲防水层直接喷涂或刷涂新型防水层情况，存在在附着不好的聚脲防水层直接喷涂或刷涂新型防水层情况，出现较大面积防水层鼓泡现象出现较大面积防水层鼓泡现象 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科

18、学研究院 25 三、混凝土表面处理缺陷3.1 基层处理不彻底基层处理不彻底 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 26 三、混凝土表面处理缺陷3.2 排水口处理不当排水口处理不当 排水口附近基面未处理或处理不当造成桥面多处积水，排水口附近基面未处理或处理不当造成桥面多处积水，这样势必会造成防水层在水中长期浸泡的后果，对防水这样势必会造成防水层在水中长期浸泡的后果，对防水层的耐久性产生影响。层的耐久性产生影响。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 27 三、混

19、凝土表面处理缺陷3.2 排水口处理不当排水口处理不当桥面积水桥面积水 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 28 三、混凝土表面处理缺陷3.3 基面修补不当基面修补不当 混凝土桥面由于各种原因都存在凹凸不平甚至局部磕碰混凝土桥面由于各种原因都存在凹凸不平甚至局部磕碰掉块现象，通过现场检查发现，各工段普遍存在用封闭掉块现象，通过现场检查发现，各工段普遍存在用封闭漆调和细砂进行基面缺陷修补情况，导致修补处防水层漆调和细砂进行基面缺陷修补情况，导致修补处防水层附着力下降，出现鼓泡现象。附着力下降，出现鼓泡现象。 CHINA ACAD

20、EMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 29 四、施工建议 施工工艺流程： 施工准备 基面清理 基面修补 潮湿基面处理 底涂涂装 面涂涂装 施工条件 注意事项 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 30 四、施工建议 施工过程：施工过程： p基面清理基面清理 有效清除混凝土桥面上的各种异物尤其是油污；有效清理疏松、尖角、凹凸不有效清除混凝土桥面上的各种异物尤其是油污；有效清理疏松、尖角、凹凸不平部位，并清除处理后基面的粉尘等。这样可提高体系的附着力。平部位，并清除处理后基面的粉尘等

21、。这样可提高体系的附着力。p基面修补基面修补 针对不平整基面，原则上是进行深度打磨处理，将不平部位打磨平整或打磨圆针对不平整基面，原则上是进行深度打磨处理，将不平部位打磨平整或打磨圆滑，不进行找平层处理。对于明显的空洞、掉块等缺陷可以用聚合物水泥砂浆进行滑，不进行找平层处理。对于明显的空洞、掉块等缺陷可以用聚合物水泥砂浆进行修补。修补。p基面坡度处理基面坡度处理 应考虑桥面的排水顺畅，在基面清理时应对整个桥面的坡度进行规划，尤其是应考虑桥面的排水顺畅，在基面清理时应对整个桥面的坡度进行规划，尤其是对排水口周边的处理，这次检查发现有些工段做的比较好，打磨出了通向排水口的对排水口周边的处理，这次检

22、查发现有些工段做的比较好，打磨出了通向排水口的凹槽。凹槽。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 31 四、施工建议施工过程：施工过程：已做处理的排水口已做处理的排水口 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 32 四、施工建议 施工过程：施工过程： p防水漆的施工防水漆的施工 避开高温时段施工；避开高温时段施工； 注意各种材料的适用期，禁止将变质的材料强行进行施工；注意各种材料的适用期，禁止将变质的材料强行进行施工； 在进行下次涂装前，应对上次的工作面进行检查

23、，检查的内容包括：在进行下次涂装前，应对上次的工作面进行检查，检查的内容包括：漏涂、气泡、鼓泡、表面异物等，如果有应进行处理，然后进入下道工序；漏涂、气泡、鼓泡、表面异物等，如果有应进行处理，然后进入下道工序； 应保证底面层和表面层的厚度及体系的总体厚度，可以通过控制防水应保证底面层和表面层的厚度及体系的总体厚度，可以通过控制防水漆的用量、或在施工过程中测量湿膜厚度间接保证干膜厚度；漆的用量、或在施工过程中测量湿膜厚度间接保证干膜厚度； 底面漆一次涂装不宜过厚（超过底面漆一次涂装不宜过厚（超过1mm），否则容易出现皲裂；），否则容易出现皲裂； 为减少流挂，可以适当增加涂装道数。为减少流挂，可以适当增加涂装道数。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院 33 四、施工建议 施工过程：施工过程： p施工记录施工记录 应加强施工过程的记录，记录内容应包括：当日的气候情况（温度、应加强施工过程的记录，记录内容应包括：当日的气候情况（温度、湿度等）、当前工序施工前的基面状态及应做的修补、本工序材料用量及湿度等）、当前工序施工前的基面状态及应做的修补、本工序材料用量及施工