京沪高铁桥面聚脲防水层施工技术
于洪宾
(金陵科技学院建筑工程学院,江签南京210000)
[摘要】京沪高速铁路徐沪股轨道形式改CRTSⅡ型板后,由于目尚无宽幅卷材防水层,使得卷材防水层难于满细讲述了防水层施工组织、关键工序要求,轨道板外防水层外露部分施工顺序等,最后指出防水层质址的监督,总 足CRTS』型板要求,最终决定采用家脲防水层方案.首先介绍聚脲弹性防水除料的特点及物理化学性能,进面详结出产生气泡的原因及相应的解决办法.
[关键词】桥梁工程:高速铁路:防水技术:桥面:聚
[中图分类号】TU443.31【文赋标识码】A
[文章编号】1002-8498(2012)04-0100-04
ConstructionofPolyureaWaterproofLayerforBridgePavement in Beijing-Shanghai High-speed Railway
Yu Hongbin
(*oomhBy *o y r g g y)
Abstract ; The CRTS Il is adopted at Xuzhou-Shanghai segment in Beijing-Shanghai high-speed railway.Because there is no waterproof membrane with broad width and it is difficult to meet CRTS I requirement polyurea waterproof layer is determined to use in the project. The charscteristics andphysical and chemical performance of polyurea waterproof coating are introduced. The constructione e jod dpod po abas oonba o axuoeodescribed in detail. The quality supervision of waterproof layer is ensured and the change reasons andcorresponding measures of bubble are resolved.
Key words:bridges; high-speed railway; waterproofing; bridge pavement; polyurea
明,混凝土桥梁出现的表层剥落、钢筋锈蚀等常见病害,不但给铁路正常运营和安全带来很大影响,135座,占正线建筑长度(642.522km)的80%.其 而且严重影响结构的耐久性.大量工程实践和试中大、中桥防水层原设计采用满足防水层技术条件验结果分析表明,产生病害的原因很多,但水是产生病害的重要原因之一,这是由于混凝土梁结构即使是作为刚性防水的混凝土结构,在建设和使用过程中,在动荷载反复疲劳作用下也会出现表面破损 和形状各异的大小裂键,自然界的雨水、雪水从破拥处或板端处流入,沿着裂缝渗人结构内.
我国铁路多年的运营经验和大量研究成果表1工程概况
京沪高速铁路徐州至上海段正线大、中桥总数的高聚物改性颌青防水卷材,小桥涵采用SBS改性沥青防水卷材.京沪高速铁路徐沪段轨道形式改CRTSⅡ型板后,由于尚无宽幅卷材防水层,使得卷材防水层难以适应CRTS型板要求.
防水层的情况,防护墙间的桥面防水层材料可采用 结合京沪高速采用CRTSⅡ型板且无宽幅卷材喷涂聚腺防水层.用于桥面防护墙内侧的防水层的主材料为喷涂聚脉弹性防水涂料、基面处理底漆、脂肪族面漆.
结构板由于水浸人而处于湿润状态时,其荷载要比干燥状态时大大降低,面且钢筋锈蚀、水泥进一步水化都会加速混凝土老化,进面降低结构板寿 命.因此,混凝土桥面设置防水层已成为各国提高桥梁耐久性的重要措施并列人规范.
2防水涂料特点
喷涂聚脲弹性防水涂料由甲、乙两种组分构成,甲组分为异氰酸酯类化合物,乙组分为胺类化合物,采用喷涂施工工艺使两组分混合、反应生成的弹性体防水涂料.甲、乙两种组分经专用机器加热、高压对
而淋、暴晒并远离火源.运输途中严禁雨淋、日光聚脲材料柔韧性好,同时具有表面硬度高、弹暴晒,并应隔离和远离火源,在未启封包装条件下性好的优点,使其具有优良的耐磨性和耐久性.同储存期自生产之日起为6个月,超过仍有剩余材料,如距离下次使用间隔超过12h,或空气温度大于 75%时,应向容器内加充氮气保护,以防其吸湿变质.
撞混合喷出,迅速固化形成高强度、高弹性的弹性涂度为10~40℃,通风性能良好、干燥的库房中,严禁 层,其具有优异的防水、防腐和防护性能.
时,聚脲材料的耐化学介质性能十分突出,可耐绝 大多数介质的长期侵蚀.由于聚脲特定的分子结构,并且体系中不含催化剂,喷涂聚默材料表现出优异的耐老化性能.喷涂聚脲材料在金属、混凝土、塑料、木材等多种底材上均具有良好的附着力.
喷涂聚豚弹性防水涂料的物理化学性能及对比如下:①拉伸强度≥16.0MPa;②拉伸强度保持率80%-150%,根据《建筑防水涂料试验方法)GB/ T16777-1997和《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000进行试验;③无处理、加热处理情况下断裂伸长率≥450%,碱处理、酸处理、紫外线筑防水涂料试验方法》和《建筑防水材料老化试验 老化(1500h)情况下断裂伸长率≥400%,根据《建如运梁车碾压、底座板和轨道安装过程的机械方法》进行试验:④无处理、加热处理、碱处理、酸处损伤,承受底座板与桥梁顶面滑动的摩擦而不破损.理和紫外线老化情况下低温弯折性要求低于-40℃时无裂缝,根据《建筑防水涂料试验方法》和《建筑防水材料老化试验方法》进行试验:表干时间≤ 45s,根据《建筑防水涂料试验方法》进行试验:6凝胶时间≤120s,根据《建筑防水涂料试验方法》进行试验:0.4MPa,2h不透水,根据《建筑防水涂料试验方法》进行试验;8加热伸缩率-1.0%-1.0%, 根据《建筑防水涂料试验方法)进行试验:饱和铁路混凝土桥梁在使用过程中会产生固定位Ca(0H)溶液中500h无开裂、无起皮剥落,根据置的动荷载和两个位置上的动荷载,此材料在复杂(建筑涂料涂层耐碱性的测定》GB/T9265一2009进行试验:00固体含量≥98%,根据《建筑防水涂料试1.5MPa,根据《建筑防水涂料试验方法》进行试验; 验方法)进行试验:0与潮湿基面黏结强度≥与混凝土黏结强度≥2.5MPa,根据《建筑防水涂料试验方法》进行试验;3撕裂强度≥60.0N/mm,根据《硫化橡胶或热塑橡胶裂强度的测定(裤形、 直角形和新月形试样)》CB/T529-2008进行试验;与混凝土剥离强度≥9.0N/mm,根据《胶粘剂180℃剥离强度试验方法挠行材料对刚性材料》GB/T2790-1995进行试验:5硬度≥90A,根据1999进行试验:落锤高度1m冲击无开裂、无褶皱 《橡胶袖珍硬度计压人硬度试验方法)GB/T531一剥落,根据《漆膜耐冲击测定法》CB/T1732-1993进行试验:阿克隆机测试耐磨性≤0.25cm²/(1.61km),根据《硬质橡胶硬度的测定》GB/
聚脲材料具有以下特点.
1)实现真正的”皮肤”式防水
杜绝涂层漏水和冒水.
2)杜绝涂层“原位拉伸”
极大地提高了对基材开裂的防护性.
3)优异的耐磨、耐穿刺和耐冲击力
4)快速固化
安装. 24h后运梁车即可通行,上人行走和进行设备
5)优异的化学性能
耐酸、碱、盐,尤其是冻盐的化学作用,不受冻融循环影响.
6)耐疫劳
的负荷应力作用下不会开裂.
7)混凝土基材三合一功能
独特的混凝土基材的抗开裂、开裂有效防护及失强基材补强的三合一功能.
8)耐高温和柔韧性好
既有优良的耐高湿性,又有优异的低温柔韧性.
.9)防水、防腐
优良的防水、防腐和外观装饰三合一功能.
10)细部施工性好
优异的节点、细部施工性和防水高可靠性.
11)卓越的施工性
机械化程度高、施工速度快、周期短、效率高,适用于复杂型道面施工,施工质量受人为影响和环境影响小.
12)性能优良
耐老化,防水层长期暴露在外,在大气中的温T1698-2003进行试验.保持防水功能.
度、湿度、阳光、自然界雨水、雪水等作用下能长期4防水层施工方法及质量检查
CRTS型板结构在防护墙内为喷涂聚腺防水层,防水层之上两轨道之间防水层外露.如果对外
3防水涂料物理化学性能
涂料应在原装密封容器内储存,存放于环境温露防水层的颜色有要求,为提高外露防水层耐老化
和不变色,最佳结构如围1所示.
Fig. 1Polyurea waterproof layer 图1喷涂聚服防水层
4.1防水层系统配套材料及技术要求
防水层系统必备的辅助材料是基层处理剂(俗称底漆),有环氧树脂和聚氨酯两种.表干时间≤2h,潮湿和干燥基层时,黏结强度均≥2.5MPa.
4.2防水层施工组织
防水层施工分两期进行,一期施工轨道板部位,二期施工两轨道板之间的外露部位.一期施工轨道板部位的涂层宽出10cm与二期施工的中间部位形成10cm搭接.在进行中间部位基层打磨处理(抛丸机打磨)时宽出的10cm喷涂聚豚涂层一并打 磨.一并涂基层处理剂、喷涂聚脲、脂肪族面漆.按此工艺施工搭接部位的结合不会出现问题.分期施工的优点是保证中间外露防水涂层不受损伤,同时可以进行脂肪族面漆的罩面处理.
完成,轨道板安装完成后中间外露部位用涂层修补 二期施工也可以采取一次性将整体聚际涂层材料补涂破损部位,再涂面层,但这样会增加材料成本.
虽然分两期施工,但轨道板下面的防水层仍需采取保护措施,对安装轨道板的施工单位必须提出 对防水层保护的要求.
1)桥面保持整洁,无散落的螺钉、螺母等带校角的金属件或利器.运梁车经过部位不应有坚硬材料.
防止确伤防水层. 2)在使用撬根等工具时,必须垫上软性材料,
3)防水层的工作人员不得穿钉子鞋,应穿软底鞋.
4.3防水层施工关键工序要求
4.3.1对桥面板质量要求
层间隙≤3mm,经监理验收合格后才能进行防水是纯聚脲组成.
施工.
4.3.2基层处理
虽然进行防水施工的梁是经监理验收合格的,但要达到喷涂骤服对基层的要求,必须对基层进行精细化处理,以确保聚腺涂层与基层附着力、涂层 平整、密实无针孔等.
1)先对基层表面孔润、裂缝和凹处等用聚合物砂浆补平.
2)用抛丸机进行打磨处理,彻底清除浮浆、污物等,并使基层具有粗糙度.
3)用吹灰机去除表面灰尘,必要时用水冲刷,但冲刷后要进行干燥处理,使基层干燥.
4)检验基层质量、坚实度、平整度、干燥度、粗糙度、洁净度、监理验收合格签署意见后方可进行下道工序.
4.3.3涂剧基层处理剂
应根据施工环境选用基层处理剂.基层处理剂涂布应均匀,不漏涂、不堆积.基层处理剂涂剧完毕的固化过程如遇风、雨天气应注意必要的遮 盖,基层处理剂达到固化时间应及时喷涂聚脲,如暴露时间过长应重新涂剧.
4.3.4聚脉涂层喷涂前准备
在呗涂前仔细检查A,R两组分物料是否正常,24h,高温高湿季节应特别注意A料保护(充N,或 在低温季节应将物料在15℃保温施工车内放置硅胶)防止湿气进人A料造成变质.R料则应充分搅拌,A,R料均不得在现场外加稀释剂.
4.3.5喷涂作业要点
1)必须由经过培训的专业人员施工.
2)一般是手持喷枪喷涂施工,也可机械化施工.一般先薄喷一遍,然后分二遍纵横交叉喷涂至设计厚度.
的起泡,应随后处理至合格. 3)感观厚度不够连续补喷,对有缺陷处如常见
4.4轨道板外防水层外露部位施工顺序
1)基层处理,应用抛丸机将基层和一期轨道部位防水层施工宽出部位同时进行.
2)涂剧基层处理剂.
3)喷涂聚际涂料.
4)刷涂或辊涂脂肪族面漆.
混凝土桥面板至少养护7d,基面应坚实、平整、的监督方法为:在不同湿度条件下喷涂成膜,检查 对是否为纯聚组成和与投标产品质量一致干燥、干净,无浮浆、污物、油脂、脱模剂,无裂缝、无涂膜质量是否一致,如一致则为纯聚脲,在湿条件针孔和松散表层,平整度用4m长靠尺目测,尺与基下涂膜有气泡与干燥条件下不一致则表面材料不
5起泡原因
(上接第99页)
5结语
万方数据
1)热起泡通常是气泡形成在涂层体系的两遍之间.这主要是由于喷涂第2遍时存在集中放热面此时第1遍又没有正常固化.
过量的湿气与聚脉体系中的异氟酸酯组分反应就 2)湿起泡是目前遇到的起泡的最主要原因.会导致湿起泡.反应会产生二氧化碳并形成有压力的气泡,形成机理如图2所示.
图2温起泡形成机理Fig 2Mechanism of wet blister
湿起泡原因:①施工材料的配合比不对,异氰酸酯组分过量:②喷枪有单喷异氰酸酯组分的现象:③异氰酸酯组分手控阀有漏料:④不正确的控制面板参 数:5混合室失效:底漆和聚喷涂时间间隔太短,如溶剂基的底漆设有固化:不是由于反应造成湿起泡,基材中可能隐藏一些湿气,聚豚弹性体体系的高放热性导致基材中的湿气或空气膨账,在快速固化的涂层中形成气球,将涂层顶起.
国外,发展国内”的方针,并已取得初步效果.随着我国经济技术发展水平的不断提高和与国际标准的不断接轨,我国标准与国际先进标准的差距正在 缩小,如在《泥凝土结构设计规范》CB50010-2010中对混凝土结构的安全储备不高、耐久性不足等问题就进一步增加了安全裕量、完善了相关设计内容,同时,也通过修订混凝土的性能参数等要求方 式来促进高强高性能材料的使用,以期达到提高资源利用效率的目的.
2010年5月,我国工程技术标准对外推广的官方标志(“长城双C"图案)正式启用,标志着中国工程技术标准的对外推广从此有了统一品牌,而且 也避免了国内标准体系众多导致国外业主难以理解的越尬,这将进一步促进我国国际工程竞争力的提升.
际工程技术标准是一项非常重要的技术工作,系 目前,对于对外承包工程来说,掌握和应用国
6结语
参考文献:
参考文献:
3)湿起泡解决方法①使用底漆:②基材充分干燥:③在湿凝土基材处于吸人状态或者变凉时施工.
1)聚脲材料柔韧性好,具有优良的耐磨性和耐久性.由于聚豚特定的分子结构,并且体系中不含催化剂,喷涂聚脲材料表现出优异的耐老化性.
2)通过喷涂聚豚弹性涂料防水层的施工,得出防水基层的处理、基层处理剂的配套及涂布、喷涂 聚脲前的材料、设备、环境条件准备、喷枪手的喷涂技能是获得高质量聚脲涂层的保证.
3)初步设计桥面防护墙内的防水材料均采用料,势必增加大量的工程投资.聚豚相关材料的供 防水卷材,价格较为便宜.采用聚作为防水材货能力要满足施工周期的要求.
4)建议研究适用CRTSIⅡI型板的卷材防水材料和甲基丙烯酸树脂甲酯(MMA)树脂喷涂防水层,以节约工程投资.
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统、及时地做好对欧洲混凝土结构技术标准的跟踪研究也是一项长期的工作,我们在关注欧洲混凝土结构技术标准发展状况及最新趋势的同时,还应关注欧洲国家在混凝土的耐久性设计、高性能混凝土 的应用及清水混凝土施工等混凝土技术方面的新进展.
[1]徐有邻,王晓,刘潮,等,指凝土结构理论发展及现范修订 的建议[J].建筑结构学报,2007(1):1-6.[2]沈水明,肖厚忘,黄润,等,中类建设工程标准体制比较研究[3]中国建筑科学研充院.CB50010-2010我发土结构设计规施 [].查筑经资,2005(5):39-42.[s].北京:中国建筑工业出版社 2011.[4]CB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准[S].北京:中 国建筑工业出版社,2010.[5]贡金高.魏烈,明家顺.中灵欣混土结构政计[M].北京;[6]李亚东.欧州规葱及其近期进展[J].桥爱建设 1999(3): 中国建筑工业出版社,2007.[ 7 BSEN206-1 ;2000 Eenpes manded cncrete-patl; specifi- 60-64.tion pefsmane prdetion and onfmity[ S]. 2000.