NKY 環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料的應(yīng)用

王紅軍

(泰州市輝通交通工程檢測有限公司，江蘇泰州 225300)

水泥混凝土橋梁是公路橋梁中最主要的結(jié)構(gòu)形式，為了方便施工和行車舒適，橋面一般采用雙層瀝青混合料鋪裝。橋面鋪裝病害主要表現(xiàn)為車轍、推移和坑槽、松散等。而車轍和坑槽病害是當前水泥混凝土橋梁瀝青混合料鋪裝層出現(xiàn)頻率較高的病害;橋面防水層質(zhì)量和橋面壓實是需要重點關(guān)注的因素，橋面鋪裝病害絕大多數(shù)情況下是路面水損害的并發(fā)癥。橋面防水粘結(jié)層材料的優(yōu)劣直接關(guān)系到橋梁及其鋪裝層的使用壽命，世界各國對此越來越重視。美國國家聯(lián)邦公路署(NCHRP)于1972年正式規(guī)定應(yīng)對橋面進行防水措施保護，英國道路研究所(TRRL)對常規(guī)橋面防水層材料進行了試驗研究，德國、丹麥、日本等國家也相繼對橋面防水粘結(jié)層材料進行了設(shè)計，中國于20世紀80年代開始逐漸認識到了橋面防水、粘結(jié)功能的重要性，陸續(xù)在北京、江蘇等地的橋梁工程中鋪設(shè)了防水粘結(jié)材料。

1 NKY材料特點

目前常用的防水粘結(jié)層材料，如SBS改性熱瀝青，改性乳化瀝青，橡膠瀝青都不能滿足理想防水粘結(jié)層的要求。材料創(chuàng)新以構(gòu)筑高水平的防水粘結(jié)層是業(yè)界的迫切要求。新型NKY環(huán)氧瀝青材料能夠滿足水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層的諸多要求，能夠用具體的要求來控制和保證防水粘結(jié)層的質(zhì)量。NKY材料采用“常溫冷施工，高溫熱固化”的先進設(shè)計理念和先進的W/O結(jié)構(gòu)劑型，使得NKY材料具有良好的表面滲透性，對水泥混凝土表面裂紋有修復(fù)作用。同時，封堵了水泥混凝土表面的毛細孔，杜絕了“泛白”現(xiàn)象的發(fā)生。NKY材料還具有先進的施工性能、優(yōu)良的防水粘結(jié)性能，以剪切與拉拔為代表的力學(xué)性能十分突出。

1.1 NKY材料施工性能先進

1)不撒布碎石。拋撒碎石是一種臨時性的權(quán)宜措施，其缺陷表現(xiàn)為:首先它嚴重破壞了結(jié)構(gòu)的整體性，大大削弱了剪切和粘結(jié)強度;其次，由于撒完碎石后，碾壓機直接在碎石上碾壓，防水層被碎石硌破穿孔，嚴重損害了防水層的不透水性;另外，它施工不方便，提高了造價。因此，不撒碎石已在業(yè)界形成共識。

2)不粘輪、不翹皮。NKY材料灑布干燥后能夠承受車輪、機械履帶所產(chǎn)生的壓力和水平剪應(yīng)力，保持膜層完整，不會產(chǎn)生任何被撕帶、揭起(粘輪、翹皮)現(xiàn)象。

3)NKY材料粘度適中，灑布時霧化性能好。防水粘結(jié)材料通常用智能灑布車均勻噴灑在水泥混凝土橋面上，材料粘度需穩(wěn)定且不宜過大，否則將影響正常的灑布作業(yè)。

4)干燥性。NKY材料能夠快速干燥，氣候適應(yīng)性好。

5)儲存穩(wěn)定性。NKY材料具備一定的存儲期，不會受到野外作業(yè)因氣候、現(xiàn)場、裝備等因素的限制。而且NKY材料不用現(xiàn)場雙組分調(diào)配，無時間限制，無廢料風險。

6)環(huán)保節(jié)能性。NKY材料不含有苯類有毒溶劑，不會污染周圍的環(huán)境，也不會損害施工人員的身體。NKY材料在常溫下就能夠流暢地灑布出來，而無需加熱到100多度的高溫才能灑布，這樣的施工方式大幅度節(jié)約了能源。

1.2 NKY材料防水粘結(jié)層性能先進

1)力學(xué)性能大幅提高。NKY材料作為粘結(jié)混凝土橋面和瀝青鋪裝層的結(jié)構(gòu)層，不僅具備防水的功效，而且還具有良好的粘結(jié)性能，能夠使整個橋面系統(tǒng)在行車荷載的作用下保持良好的整體性。NKY材料防水粘結(jié)層的抗剪強度、粘結(jié)強度較SBS改性瀝青等防水粘結(jié)層材料都大幅提高。

2)不透水性能優(yōu)良。橋面防水層的功能之一是要在橋梁的使用期限內(nèi)保證外界水分無法滲漏到橋面水泥混凝土內(nèi)，NKY材料可保證在經(jīng)受可能的施工損傷后仍保持良好的不透水性。

3)耐高、低溫性能優(yōu)異。在夏季高溫季節(jié)，路面溫度往往高達50℃以上，冬季低溫季節(jié)，路面溫度往往達-9℃以下，NKY材料能在此高低溫下仍具有相當?shù)恼辰Y(jié)力，抗剪能力，能滿足惡劣條件下的行車要求。橋面鋪裝瀝青混合料攤鋪，SBS改性瀝青混合料攤鋪溫度可達160℃，碾壓溫度也在100℃以上，NKY材料能滿足瀝青鋪裝層攤鋪溫度下表面涂敷材料不流淌。

4)耐久性頗佳。NKY材料具有良好的耐久性能，不受高溫、碾壓、低溫、霜凍、堿鹽水等作用而降低粘結(jié)能力、抗剪能力和防水能力。

2 NKY材料層的施工與控制

1)現(xiàn)場施工的地點。新通揚運河特大橋為目前泰州市內(nèi)最大一座橋梁，大橋位于引江河和新通揚運河匯流口處，上跨三級航道新通揚運河和寧啟鐵路，橋梁全長2.3km，包括跨河主橋及其接線工程、站前路互通工程。新通揚運河特大橋主橋為獨塔單索面鋼筋混凝土梁斜拉橋，橋跨布置為43 m+117 m+185 m。主梁為單箱五室變截面預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用長線法預(yù)制懸拼的施工方案。該橋引橋為現(xiàn)澆混凝土箱梁和25 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。由于設(shè)計荷載的考慮，主橋拼裝后未設(shè)計混凝土現(xiàn)澆層，也是本橋使用NKY防水材料的一個重要原因。

2)材料。NKY環(huán)氧瀝青水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層材料。用量為0.8 kg/m2～1.0 kg/m2。

3)主要施工設(shè)備。智能瀝青灑布車，履帶式攤鋪機，鋼輪壓路機等。

4)施工前準備工作。采用拋丸法去除混凝土橋面的浮漿及雜物，去除深度1 mm～3mm，露骨率不小于20%，然后用高壓水沖洗干凈;曬干燥后，在灑布NKY材料前用高壓吹風機吹掃，不留死角。

5)NKY材料的施工。在灑布NKY材料前，在現(xiàn)場先人工刷涂一試驗塊，檢測在當時當?shù)氐臍鉁亍穸取⒌孛鏈囟取⑷照铡M坡、縱坡、混凝土橋面的縫隙率、吸水性等現(xiàn)場條件下，確定NKY橋面防水粘結(jié)層材料的精確用量、灑布方法和干燥時間，為隨后進行的智能灑布車噴灑提供參考依據(jù)。

徹底清洗智能灑布車，不允許瀝青或有機溶劑殘留。用智能型灑布車噴灑NKY橋面防水粘結(jié)層材料，灑布用量為0.8 kg/m2～1.0 kg/m2。常溫灑布(冷用)。灑布時在橋面放置具有一定面積的方盤，用以稱量檢測灑布量。材料灑布后進行自然養(yǎng)護，在材料干燥前不許人員和車輛進入。防水粘結(jié)層材料干燥后，即可進行鋪裝層瀝青混合料攤鋪。

NKY材料灑布應(yīng)均勻，特別注意起步和終止以及搭接處的灑布量，既不多灑也不漏灑，NKY防水粘結(jié)層干燥后，即與水泥混凝土橋面牢固凝結(jié)，而且材料能滲入水泥混凝土的細微裂縫中。材料干燥后，可在其上通行各種工程車輛和攤鋪機，它不粘輪，不起皮，故不需撒鋪碎石。按規(guī)定方法攤鋪瀝青混合料鋪裝層后，可以進行NKY材料防水粘結(jié)層性能的現(xiàn)場檢測。

3 NKY材料工程經(jīng)濟性分析

目前國內(nèi)水泥混凝土橋梁保修期為2年～3年，與國外15年后才需大修差距較大。病害發(fā)生的原因基本都與水損害有關(guān)。因此，性能優(yōu)異的防水粘結(jié)層是降低病害，延長橋梁使用壽命的關(guān)鍵所在。從整個橋梁造價來看，防水粘結(jié)層的造價僅占總造價的約0.5%，好的防水粘結(jié)層對防治病害能起到事半功倍的作用，值得投入足夠的資源，重視解決。

從國內(nèi)外的工程實踐來看，采用力學(xué)性能優(yōu)異的環(huán)氧瀝青類的防水粘結(jié)材料是構(gòu)筑高水平防水粘結(jié)層的不二選擇，而水性環(huán)氧瀝青正迅速成為水泥混凝土橋梁的首選材料。

NKY環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料僅為雙組分環(huán)氧瀝青防水材料價格的60%左右，與橡膠瀝青防水材料價格基本持平。同時，NKY材料更具施工操作性，能有效降低后序的施工成本。水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層材料技術(shù)經(jīng)濟性能評價匯總?cè)绫?所示。

表1 水泥混凝土橋面防水粘結(jié)層材料技術(shù)經(jīng)濟性能評價匯總

4 結(jié)語

性能佳、易施工、便交通、價格優(yōu)的NKY單組分環(huán)氧瀝青一經(jīng)使用就受到交通同行的廣泛認可，卓越的性能經(jīng)受了施工和荷載的考驗，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

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