新型桥面防水材料(道路建筑材料课件)

防水材料分类目前防水材料的种类繁多，常见分类见图防水材料的分类及其特点防水卷材防水卷材是指以原纸、纤维毡、纤维布、金属箔、塑料膜或纺织物等材料中的一种或数种复合为胎基，浸涂石油沥青、煤沥青、高聚物改性沥青制成的或以合成高分子材料为基料加入助剂、填充剂，经过多种工艺加工制成的可卷曲片状防水材料。防水卷材例如沥青（或改性沥青）防水卷材是在基胎如原纸、纤维织物等上浸涂沥青（或改性沥青）后，再在表面撒布粉状或片状的隔离材料制成的可卷曲片状防水材料；防水卷材合成高分子防水卷材是指以合成橡胶、合成树脂或两者共混体为基料，加入适量化学助剂和填充料，经一定工序加工而成的可卷曲片状防水卷材。防水卷材改性沥青防水卷材与沥青防水卷材相比，其使用温度区间大为扩展，制成的卷材光洁柔软，拉伸强度、耐热度及低温柔性均比较高，并具有较好的不透水性和抗腐蚀性。防水卷材因而，其在桥面防水层中应用相对较为广泛。其中，SBS卷材、APP卷材（I型）适用于摊铺式沥青混凝土的铺装，APP卷材（II型）主要用于浇筑式沥青混凝土混合料的铺装。防水涂料是指常温下呈无固定形状的黏稠液态高分子合成材料，涂布后通过溶剂的挥发或水分的蒸发或反应固化后，在桥面上形成坚韧的防水膜的材料的总称。按其防水机理和特点主要可以分为以下几种类型。防水涂料防水涂料（1）溶剂型防水涂料作为主要成膜物质的高分子材料溶解于有机溶剂中成为溶液，高分子材料以分子状态存于溶液（涂料）中，通过溶剂挥发，经过高分子物质分子链接触、搭接等过程而结膜。防水涂料（1）溶剂型防水涂料该类涂料干燥快，结膜较薄而致密，储存稳定性较好，易燃、易爆、有毒，施工时对环境有污染。防水涂料（2）水乳型防水涂料作为主要成膜物质的高分子材料，以极微小的颗粒，而不是呈分子状态；稳定悬浮，而不是溶解在水中，成为乳液状涂料，通过水分蒸发，经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜。防水涂料（2）水乳型防水涂料该类涂料干燥较慢，一次成膜的致密性较溶剂型涂料低，不宜在5。C以下施工；储存期一般不超过半年，可在稍为潮湿的桥面上施工，操作简便，不污染环境，生产成本较低。防水涂料（3）反应型防水涂料作为主要成膜物质的高分子材料以预聚物液态形状而存在，多以双组分或单组分构成涂料，几乎不含溶剂，通过液态的高分子预聚物与相应物质发生化学反应，变成固态物而结膜。防水涂料（3）反应型防水涂料该类涂料可一次性结成较厚的涂膜，无收缩，涂膜致密，但价格较贵。以沥青为基料，经溶剂溶解配制而成，外表呈黑色黏稠状，是一种含有细腻而均匀胶状液体的防水涂料。（1）溶剂型聚合物改性沥青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物质，常用桥面防水材料特点如下：以沥青乳液（如乳化沥青）为基料，以合成乳胶（如氯丁乳胶、丁苯乳胶）为改性剂，复合配制而成的一种防水涂料。该涂料防水性能优良，施工简单，柔韧性能好，耐气候老化性和耐化学腐蚀。（2）水乳型聚合物改性沥青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物质，常用桥面防水材料特点如下：以聚氨酯树脂为主要成膜物质的一类高分子防水材料。该涂料具有较大的弹性和延伸能力，以及较好的抗裂性、耐候性、耐酸碱性和抗老化性。（2）水乳型聚合物改性沥青防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物质，常用桥面防水材料特点如下：聚氨酯防水涂料：以聚丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料以及水泥、石英砂及各种添加剂、无机填料组成的无机粉料，配制而成的一种双组分、水性建筑防水涂料。该涂料弹性高，延伸率大，耐久性好、耐水性好。（4）聚合物水泥防水涂料防水涂料按涂料的不同成膜物质，常用桥面防水材料特点如下：项目卷材涂料质量稳定性材料质量取决于生产厂家；施工后有接缝或搭接；厚度均匀。质量取决于施工质量；施工后形成连续防水膜；涂膜厚度难以均匀控制。适应桥面能力工厂预制成一定宽度和长度，立面和阴阳角处较难处理；对桥面陡的起伏适应能力差。与桥面几何形状无关；薄的涂膜要求桥面相对平整防水卷材和防水涂料的性能对比防水涂料两类防水材料性能对比如下表。防水卷材和防水涂料的性能对比项目卷材涂料施工性能沥青类或改性沥青类防水材料需要喷火加热设备；合成高分子需要胶粘剂，施工劳动强度大。使用时无须加热，可以减少污染，相对简便；施工周期长、受风、雨影响较大。

经济性造价相对较高造价相对较低室内试验便于室内试验不便于室内试验防水涂料两类防水材料性能对比如下表。桥面防水材料的技术性质主要包括物理力学性能（耐高温性能、耐低温性能、不透水性能、拉伸性能）、路用性能（耐疲劳性能、黏结性能、抗剪切性能、抗老化性能和抗冻性能）和抗施工损伤性能（抗大型施工设备损伤性能、抗冲破性能、抗燃料污染性能）三个方面。防水材料的技术性质耐高温性能是指桥面防水材料能保持良好的工作性能，在施工时抵抗沥青混凝土高温破坏以及通车后抵抗夏季高温破坏的能力。通常以耐热度为评价指标，一般采用在烘箱中加热到一定温度（标准为140°C），观察防水材料会不会发生明显的扭曲甚至流淌为评价方法。耐高温性能一、物理力学性能其一，为保证防水层在热沥青混合料覆盖前不被施工和行人损坏，要求防水层在太阳光直射下不发生软化或发黏，即最低发黏温度的确定。耐高温性能一、物理力学性能耐热度的评价标准包括两个方面：其二，在沥青混合料碾压作业中，要求防水层适度变软。发黏或轻微的流淌可利于提高面层与防水层之间的黏结，同时又要防止过度的发软和流淌以避免集料刺破防水层，一般通过分析气温实测法来确定最佳耐热度区间。耐高温性能一、物理力学性能耐热度的评价标准包括两个方面：一、物理力学性能低温弯曲试验装置原理和弯曲过程（尺寸单位：mm）耐低温性能耐低温性能是桥面防水材料在低温环境下抵抗流变破坏和剪切破坏的能力，通常采用低温弯曲试验测定，以低温柔度表征，如图所示。一、物理力学性能低温弯曲试验装置原理和弯曲过程（尺寸单位：mm）耐低温性能一般来讲，沥青类防水材料的低温柔性与材料中聚合物沥青的针入度有关系。针入度越大，防水材料的低温柔性越好；反之，低温柔性就越差。一、物理力学性能低温弯曲试验装置原理和弯曲过程（尺寸单位：mm）耐低温性能因此，一般在防水材料中加入一定数量的填料来提高其低温柔性。一、物理力学性能耐低温性能不透水性能是指桥面防水材料在原始状态下抵抗水压破坏的能力，通常采用不透水试验测定。具体测试方法是在一定的水压力下将试件放置30min，观察有没有渗漏。一、物理力学性能拉伸性能是指桥面防水层在荷载、温度、湿度等外界因素作用下，与上下接触层变形协调的能力，通常采用拉伸试验测定，以断裂延伸率表征，按下式计算。拉伸性能一、物理力学性能拉伸性能εR=×100式中:εR—断裂延伸率（％）；△L—断裂时的延伸值（mm）；L—上下夹具之间的有效距离（mm）。二、路用性能耐疲劳性能耐疲劳性能是指桥面防水材料在承受荷载反复作用时，与混凝土的黏结性能不发生大幅度衰减的能力，通常采用疲劳试验测定，以衰减系数表征。黏结性能是指桥面防水层与上下接触层连接良好，在荷载及自然因素作用下不发生剥落的能力，通常采用拉拔试验测定，以黏结强度表征，按下式计算。二、路用性能黏结性能g—黏结强度（MPa）；F—拉力（N）；S—圆截面面积（mm2）。式中：g=二、路用性能抗剪切性能是指桥面防水层抵抗外力作用而不发生剪切破坏的能力。它用于评价桥面防水黏结层性能的优劣，通常采用直剪试验测定，以剪切强度表征，按下式计算。抗剪切性能式中：τ=τ—剪切强度（MPa）；F—拉力（N）；S—剪切面积（mm2）。二、路用性能抗老化性能也称为耐久性，是指在外界因素长期作用下，材料原有性能不发生大幅度衰减的能力，通常采用人工气候加速老化试验测定，以老化后的纵向拉力保持率和低温柔度两个指标表征。抗老化性能二、路用性能抗冻性能是指材料在饱水状态下经受规定次数冻融循环而强度不发生明显衰减的能力，通常釆用冻融循环试验测定。抗冻性能三、抗施工损伤性能抗施工损伤性能是指桥面防水材料在正常施工状态下不发生结构破坏的能力，包括抗大型施工设备损伤性能、抗刺破性能、抗燃料污染性能。三、抗施工损伤性能抗大型施工设备损伤性能是指在面层铺装时，防水层能够抵抗摊铺机、压路机等大型设备破坏的能力。它反映了桥面防水层在使用过程中对意外破坏的抵抗力，通常用车辙仪测定。抗大型施工设备损伤性能三、抗施工损伤性能抗刺破性能落锥穿刺试验示意图抗刺破性能是指材料抵抗施工过程中小面积集中荷载