• Home
  • Aboutus
  • News
  • Service
  • Case
  • Technology
  • Product
  • Recruit
  • Project
  • Feedback
  • Contact
路橋?qū)S梅浪苛系难兄?/b>
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
摘 要: 為適應(yīng)我國(guó)路橋建設(shè)的高速發(fā)展,研制一種用氯丁膠乳改性的乳化瀝青作為新型的專(zhuān)用 的路橋防水涂料,較詳細(xì)介紹了該涂料的生產(chǎn)機(jī)理和工藝、設(shè)備及施工方法。 關(guān)鍵詞: 路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水涂料'>防水涂料的工藝、設(shè)備、性能指標(biāo)及施工方法。 一、課題的由來(lái) 隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入,全國(guó)各地交通設(shè)施迅猛發(fā)展,近二十多年來(lái),北京、上海、天津、廣州等大中城市相繼修建了一大批城市大跨徑橋梁、高架橋、立架橋等城市橋梁,高速公路、一級(jí)公路等高等級(jí)公路更是每年以上萬(wàn)公里的速度增加。


由于城市道路和橋梁的大量興建,人們對(duì)城市道路、橋梁、結(jié)構(gòu)防水技術(shù)研究的課題提到了議事日程上來(lái)。 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,例如美國(guó)、日本、西歐諸國(guó)對(duì)橋梁均設(shè)置專(zhuān)門(mén)的防水層。從橋梁結(jié)構(gòu)類(lèi)型、面層材料、防水技術(shù)、防水方法、使用性能、維修費(fèi)用等方面都作了詳細(xì)的規(guī)定。 我國(guó)最初的橋梁結(jié)構(gòu)防水一般采用路橋柔性材料鋪裝系統(tǒng),所采用的防水材料和施工做法,主要參照建筑防水工程做法,主要品種是 SBS 或 APP ( APAO )改性瀝青防水卷材建筑防水涂料,如聚氨酯防水涂料、 JS 復(fù)合防水涂料等,尚未有專(zhuān)用的路橋防水材料,也未形成一套適合于路橋防水材料的試驗(yàn)方法和性能指標(biāo)。 由于不少橋梁不做防水或采用的防水材料不當(dāng)造成橋梁出現(xiàn)滲水,使鋼筋銹蝕,鋪裝層剝落,堿骨料反應(yīng),由鋼筋銹蝕面引起的混凝土膨脹等嚴(yán)重?fù)p壞問(wèn)題,嚴(yán)重影響了橋梁的堅(jiān)固性和使用壽命,行車(chē)的舒適性和安全性。 橋梁防水主要存在著三個(gè)問(wèn)題,一是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題,主要是鋪裝設(shè)計(jì)不合理和受力薄弱環(huán)節(jié)未做防水,二是缺少路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水材料'>防水材料,三是防水施工質(zhì)量尚未過(guò)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的路橋防水施工規(guī)范與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 隨著我國(guó)高速公路和城市橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展,解決好道路橋梁的防水問(wèn)題已到了刻不容緩的地步,蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司與蘇州市泛力德路橋防水材料有限公司決定研究開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的路橋防水涂料。 二、聚合物改性乳化瀝青 由于路橋防水涂料有其特殊的性能要求,防水層涂膜平均厚度在 1 . 2mm~2mm 時(shí)能適應(yīng)路橋反復(fù)動(dòng)荷載抗壓的要求,當(dāng)混凝土路橋板開(kāi)裂 ≤ 2mm 時(shí)防水涂膜變形量滿(mǎn)足不拉裂的需要以保證防水要求。同時(shí)防水層應(yīng)有良好的耐久性,使用年限應(yīng)在 10 年以上,使用環(huán)境溫度 -15 ℃ ~90 ℃ ,在經(jīng)受瀝青混凝土攤鋪溫度 150 ℃ 的沖擊不影響防水層的使用性能。 過(guò)去我國(guó)路橋防水層的施工較多使用 APP 改性瀝青防水卷材,主要是 APP 防水卷材抗拉強(qiáng)度較大,也能耐 150 ℃ 高溫,但由于防水卷材施工繁鎖,施工不當(dāng)會(huì)造成鋪裝層分層脫殼,目前已很少采用。雖然國(guó)內(nèi)已有大橋涂料生產(chǎn),但由于其是溶劑型涂料,易燃、有毒,施工速度慢,因而具有很大的局限性。 乳化瀝青是一種水性涂料,無(wú)毒環(huán)保,可用噴涂施工,施工速度快。在普通公路的施工與修復(fù)中已廣泛采用,但其耐溫、耐候性能差,難以達(dá)到高等級(jí)公路與橋梁對(duì)防水層的要求。因而用高聚物對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性,使其成為一種路橋?qū)S玫?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水涂料'>防水涂料。 三、乳化瀝青與改性劑的確定 乳化瀝青以瀝青為分散相,水為速續(xù)相,依靠乳化劑的電荷而形成穩(wěn)定的乳化液。根據(jù)乳化劑的類(lèi)型,可分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子、粘土穩(wěn)定等四種乳化瀝青。陽(yáng)離子乳化瀝青,其帶有陽(yáng)離子電荷,骨料帶有陰離子電荷當(dāng)與骨料表面接觸時(shí),由于異性相吸的作用,使瀝青微粒吸收在骨料的表面上,兩者在有水膜的情況下,仍可以吸附結(jié)合,因而在陰濕或低溫季節(jié)( 5 ℃ 以上)陽(yáng)離子瀝青乳液仍可以施工,而不影響質(zhì)量。由于陽(yáng)離子乳化瀝青可以增強(qiáng)與骨料表面粘附力,提高路面的早期強(qiáng)度和抗?jié)B能力。因而我們選擇了陽(yáng)離子乳化瀝青。


 瀝青改性劑通常規(guī)有 SBS 、 APP ( APAO )和橡膠類(lèi)通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn) SBS 、 APP ( APAO )雖然具有優(yōu)越的改性性能如 SBS 能使瀝青低溫柔性達(dá)到 -25 ℃ 以上, APP 能使瀝青耐高溫性能達(dá)到 150 ℃ 以上。但 SBS 、 APP ( APAO )難以制備膠乳,乳化效果較差,故不適合作為乳化瀝青的改性劑。 橡膠材料是一種有機(jī)高分子彈性化合物,它在很廣的溫度范圍( -50 ℃ ~150 ℃ )內(nèi)具有極為優(yōu)越的彈性,同時(shí)橡膠材料不具有良好的抗裂性,耐久性和不透水的特點(diǎn)。 橡膠膠乳材料是高聚物粒子分散在水介質(zhì)中所形成的具有一定穩(wěn)定性的膠體分散體系,它在干燥未硫化的狀態(tài)下具有較大的伸長(zhǎng)率,并在除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。 橡膠膠乳改性乳化瀝青在高溫時(shí)有良好的穩(wěn)定性,在低溫下仍有一定的柔性,其針入度降低,軟化點(diǎn)上升,脆點(diǎn)下降,韌性和粘附性提高。 橡膠膠乳按其來(lái)源可分為天然膠乳、合成膠乳、人造膠乳以及再生膠乳四大類(lèi),但可用于改性乳化瀝青的膠乳并不多,通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),綜合其性能價(jià)格比及資源來(lái)源,我們選擇了氯丁橡膠膠乳與丁苯橡膠膠乳。 現(xiàn)將氯丁膠乳與丁苯橡膠膠乳分別介紹如下: 氯丁膠乳是由氯丁二烯乳液聚合而制得,它是最早生產(chǎn)的一種合成膠乳。氯丁膠乳按用途可分為通用型和特種型兩大類(lèi),共有 30 多個(gè)品種。氯丁膠具有極好的綜合性能,主要表現(xiàn)在,具有較強(qiáng)的粘合能力、較好的成膜性、較高的強(qiáng)度、同時(shí)還有良好的耐油、耐燃、耐溶劑、耐熱及耐老化等性能。因此,氯丁膠乳已成為合成膠乳中最常用的品種之一。氯丁膠乳的最大弱點(diǎn)是耐寒性能低( -40 ℃)和儲(chǔ)存穩(wěn)定性差(半年),在儲(chǔ)存期間,它不僅膠體性能發(fā)生變化,而且硫化膠膜性能也有所降低,但若在氯丁膠乳中加入增塑劑或聚合時(shí)加少量的第二單體,可以增加它的耐寒性能。 氯丁膠乳具有較好的綜合性能和易于成膜以及和瀝青混溶性好和耐老化性能優(yōu)等特點(diǎn)。氯丁膠乳與乳化瀝青摻配并用能明顯改善乳化瀝青的粘附性和熱穩(wěn)定性及耐老化性、耐化學(xué)腐蝕等性能。一般可將陽(yáng)離子氯丁膠乳和適量穩(wěn)定劑直接摻入陽(yáng)離子乳化瀝青中,經(jīng)過(guò)充分的攪拌或二次乳化制成陽(yáng)離子氯丁橡膠乳改性乳化瀝青產(chǎn)品,該產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐老化性能和抗?jié)B性以及較好的熱穩(wěn)定性和粘附性。同時(shí)抗低溫抗裂性能也有所改善。該產(chǎn)品可用于高等級(jí)公路和重交通路面及路橋的防水材料以及橋隧和地下工程的防水材料,也可用于特殊結(jié)構(gòu)變形縫的填充材料。這種材料尤其適用于高等級(jí)公路和重交通道路路面的日常維修養(yǎng)護(hù),故我們首先采用氯丁膠乳改性方案。 丁苯膠乳是以丁二烯和苯乙烯二種單體,分散在含有皂類(lèi)乳化劑的水溶液中,并加入引發(fā)劑,在 40~60 ℃下乳液聚合而成。丁苯膠乳是綜合性能較好的通用型合成膠乳,它的薄膜物理機(jī)械性能雖比天然膠乳要低得多,但由于它具有良好的耐老化性、耐熱性和耐腐蝕性以及較高的稀釋穩(wěn)定性,而且它的品種多(約 400 多種)、價(jià)格低,因此,它廣泛用于道路及土木建筑工程中的材料改性。 丁苯膠乳與乳化瀝青摻配并用所制備的丁苯橡膠膠乳改性瀝青具有良好的熱穩(wěn)定性和耐久性。在乳化瀝青材料中摻入 2%~4% 的丁苯橡膠膠乳,能使乳化瀝青的軟化點(diǎn)提高,低溫延度增加,脆性降低,由于丁苯膠乳與乳化瀝青與其他膠乳相比有良好的稀釋穩(wěn)定性,加之品種多、價(jià)格低,因而人們多選用丁苯膠乳作為乳化瀝青的改性摻加料,以便提高乳化瀝青的熱穩(wěn)定性和耐久性。


從改性乳化瀝青的性能檢測(cè)和貫入式灑布以及稀漿封層應(yīng)用結(jié)果證明,改性乳化瀝青的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、粘結(jié)性、抗老化性均優(yōu)于未改性乳化瀝青,但綜合性能低于氯丁膠改性乳化瀝青,因此在客戶(hù)要求價(jià)格較低時(shí)可采用。 四、聚合物改性乳化瀝青的生產(chǎn) 改性乳化瀝青的制備方法有 3 種。第一種方法稱(chēng)為二次熱混合法,即橡膠膠乳經(jīng)過(guò)兩次熱混合分散過(guò)程。橡膠膠乳(常溫)與熱乳化劑溶液( 60~70 ℃)經(jīng)乳化機(jī)混合,得橡膠膠乳乳化劑混合液,立即把該混合液與熱熔瀝青( 120~130 ℃)再送入乳化機(jī)進(jìn)行乳化。在乳化過(guò)程中,橡膠膠乳與瀝青再混合并分散,得到改性乳化瀝青;第二種方法稱(chēng)為一次熱混合法,即橡膠膠乳與瀝青乳液經(jīng)過(guò)一次熱混合分散過(guò)程。熱乳化劑水溶液 ( 60~70 ℃)與熱熔瀝青( 120~130 ℃)經(jīng)乳化機(jī)乳化得乳化瀝青( 90~10 0 ℃),把乳化瀝青立即與橡膠膠乳(常溫)再送入乳化機(jī)進(jìn)行混合,得到改性乳化瀝青;第三種方法稱(chēng)為一次冷混合法,即橡膠膠乳與瀝青乳液經(jīng)過(guò)一次冷混合分散過(guò)程。橡膠膠乳(常溫)與瀝青乳液(常溫)于常溫下送入乳化機(jī)進(jìn)行混合,得到改性乳化瀝青。 二次熱混合法分散性好,有較好改性效果。一次熱混合法分散性也好,改性效果也好,一次冷混合法分散性不如前兩種,改性效果較前二者差,但三種方法均可達(dá)到改性目的,我們選擇了第一種方法即二次熱混合法。 改性乳化瀝青的工藝流程見(jiàn)下圖:  瀝青貯槽 瀝青攪拌罐 乳化機(jī) 乳化液攪拌罐 乳化瀝青攪拌罐 成品貯罐    瀝青泵 比例泵 比例泵 瀝青泵      導(dǎo)熱油加熱爐   路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水涂料'>防水涂料設(shè)備詳見(jiàn)下列設(shè)備表: 1 、 QSY-15 燃油導(dǎo)熱油加熱爐 一套 2 、 100# 瀝青貯油槽 40m 3 3 × 6 × 2 . 5m (混凝土結(jié)構(gòu)) 3 、瀝青加熱攪拌罐 1 . 5 m 3 3 . 0KW 1 只 4 、乳化液攪拌罐(不銹鋼) 1 . 5 m 3 1 . 1KW 1 只 5 、乳化瀝青攪拌罐 2 . 5 m 3 1 . 1KW 1 只 6 、乳化機(jī) 15KW 1 只 7 、 QGB54 × 46-2 螺桿泵 4KW 2 臺(tái) 8 、 LCB-3A 瀝青泵(調(diào)速) 3 KW 1 臺(tái) 9 、 LCB-3A 乳液泵(調(diào)速) 3 KW 1 臺(tái) 10 、電氣操作臺(tái) 1 臺(tái) 11 、 乳化瀝青貯存罐(臥式) 20m 3 1 只 12 、工藝管線(xiàn)閥門(mén)操作平臺(tái) 1 套 五、影響改性乳化瀝青穩(wěn)定的因素 在改性乳化瀝青體系中,若某個(gè)粒子( A/R 微粒、 R 粒子、 A 微珠)界面膜破裂,那么這個(gè)粒子將吸附于它周?chē)钠渌W,從而?dǎo)致這些粒子界面膜的破裂,這些粒子又將吸附各自周?chē)脑S多粒子,這樣就形成了以起始的那個(gè)粒子為中心的凝聚團(tuán),產(chǎn)生聚沉現(xiàn)象,從而導(dǎo)致整個(gè)體系失去平衡的因素很多,例如橡膠膠乳和乳化瀝青所用乳化劑一個(gè)是陽(yáng)離子型,一個(gè)是陰離子型,這樣 A 微珠和 R 粒子上的界面電荷不同,兩者相遇后,由于異性電荷相吸引,立即會(huì)引起界面膜破裂從而發(fā)生聚沉現(xiàn)象。又如瀝青乳液和橡膠膠乳的密度不一致,兩者相遇后,密度大的粒子將會(huì)下沉從而導(dǎo)致整個(gè)體系聚沉。又如兩乳液酸堿性不同,相遇后將發(fā)生酸堿中和作用從而使乳液中的擴(kuò)散雙電層破壞,導(dǎo)致體系聚沉。因此兩乳液必須同時(shí)滿(mǎn)足下列條件時(shí)才能穩(wěn)定共存。 ( 1 )乳化劑類(lèi)型一致。兩種乳液所用乳化劑同是陽(yáng)離子型,或同是陰離子型,或是陽(yáng)離子型與非離子型,或是陰離子型與非陽(yáng)離子型。而陽(yáng)離子型與陰離子型只有采取特殊方式才可共存。


 ( 2 )乳化劑親水親油平衡( HLB )值一致。同類(lèi)乳化劑 HLB 值應(yīng)相同或接近。即瀝青乳化劑滿(mǎn)足對(duì)橡膠的乳化要求,橡膠乳化劑也能滿(mǎn)足對(duì)瀝青的乳化要求。 ( 3 )密度一致。橡膠膠乳與瀝青膠乳密度應(yīng)相同或盡量接近。 ( 4 )酸堿性( PH 值)一致。兩乳液 PH 值同在酸性或同在堿性范圍內(nèi), PH 值相同或盡量接近。 ( 5 )表面張力一致。兩乳液的表面張力應(yīng)相同或盡量接近。 以上 5 個(gè)條件中若有一個(gè)不能滿(mǎn)足,都會(huì)引起共存體系產(chǎn)生聚沉而遭到破壞。這五個(gè)條件是制備和保持乳液穩(wěn)定的必要條件。除此之外,還應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足下列兩個(gè)基本要求。若不能滿(mǎn)足這兩個(gè)基本要求,所制備的改性乳化瀝青將沒(méi)有實(shí)用價(jià)值,因此也就失去了實(shí)際意義。這兩個(gè)基本要求是: ①相容性良好。指破乳后橡膠與瀝青能充分混溶而不分層。相容性良好才能發(fā)揮各自的優(yōu)越性,起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用,得到良好的改性效果。 ②符合使用要求。改性后的乳化瀝青破乳速度、粘附性等符合使用要求,破乳成型后的各項(xiàng)使用性能應(yīng)達(dá)到相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求。 六、路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水材料'>防水材料的性能指標(biāo) 由于路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水材料'>防水材料尚未有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)故我們參考了國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)資料考慮到工程應(yīng)用實(shí)際要求在驗(yàn)證試驗(yàn)的基礎(chǔ)制定了 Q/320581BHK002-2003 《路橋防水涂料》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
七、路橋防水涂料防水層設(shè)計(jì)及施工要求 1 、應(yīng)選用易在潮濕基面作業(yè)的濕氣揮發(fā)固化型涂料,如乳化瀝青、丁苯膠乳改性瀝青和陽(yáng)離子氯丁膠乳改性瀝青防水涂料等親水性涂料; 2 、選用斷裂延伸率大的防水涂料,以適應(yīng)橋梁的振動(dòng)和變形; 3 、選用的防水層與路橋板和頂層粘結(jié)性能可靠; 4 、為增強(qiáng)防水效果,涂料應(yīng)與玻纖布、無(wú)紡布等復(fù)合使用,以提高防水層的強(qiáng)度; 5 、施工基層應(yīng)干凈、平整、無(wú)浮漿。達(dá)到 70% 以上混凝土強(qiáng)度。 用路橋防水涂料防水應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題 1 、鋼筋混凝土路橋板與鋪裝層之間應(yīng)設(shè)置有效的防水和防溶解鹽的不透水層,以避免發(fā)生水侵害銹蝕鋼筋; 2 、路橋板防水層頂,可采用水泥混凝土或?yàn)r青混凝土路橋鋪裝層; 3 、選用的路橋防水涂料應(yīng)堅(jiān)固、耐久、彈韌性強(qiáng),能適應(yīng)高溫 90 ℃,低溫 -15~-30 ℃和瀝青混凝土攤鋪溫度 150 ℃的熱碾壓施工要求; 4 、橋梁防水層設(shè)計(jì)厚度:采用水泥混凝土鋪裝層時(shí),防水層厚度為 1.5mm ,采用瀝青混凝土鋪裝層時(shí),厚度為 2mm ,當(dāng)橋梁縱向坡度大于 1.8% 時(shí),防水層厚度可適當(dāng)減。


 5 、 防水涂料施工后,為防止綁扎混凝土鋪裝層鋼筋扎破或碾壓瀝青混凝土鋪裝時(shí)破損,應(yīng)在防水層頂設(shè)置保護(hù)層,保護(hù)層應(yīng)在防水層施工后 24h 內(nèi)完成; 6 、路橋防水涂料在施工中,應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防水涂料進(jìn)行抽樣檢測(cè),以保證產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 八、研制總結(jié) 由我所設(shè)計(jì)研究開(kāi)發(fā)和蘇州泛力德路橋防水材料有限公司生產(chǎn)的路橋防水涂料,經(jīng)國(guó)家建筑材料工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè),產(chǎn)品質(zhì)量符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路橋防水涂料》 Q/320581BHK002-2003 的要求,另外根據(jù)路面施工要求和使用要求,增加了 160 ℃× 30min 的耐高溫試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果為不起泡,將延伸率指標(biāo)提高到 400~600% 。產(chǎn)品經(jīng)河南省新鄉(xiāng)高速公路連接線(xiàn)橋梁使用,防水抗?jié)B效果良好,滿(mǎn)足路面和橋梁防水要求,該涂料是目前較理想的防水材料之一。 路橋防水技術(shù)展望:我國(guó)路橋建設(shè)事業(yè)在過(guò)去的 20 年來(lái)有了快速的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái),我國(guó)路橋建設(shè)的前景是十分廣闊的,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,祖國(guó)各地必將興建眾多的城市大跨經(jīng)橋梁、高架橋、立交橋。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綜合實(shí)力的不斷提高,必將促進(jìn)城市路橋防水事業(yè)的發(fā)展。 我國(guó)今后在路橋防水技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)為: 1 、隨著我國(guó)路橋建設(shè)的迅速發(fā)展,路橋防水將擺到十分重要的位置,且發(fā)展前景十分廣闊; 2 、路橋防水技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作將提到重要的日程,并逐步與國(guó)際接軌,國(guó)外的一些成功經(jīng)驗(yàn)將被采用; 3 、路橋防水材料的研制、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)將有極大的發(fā)展?蒲、材料、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工和管理等部門(mén)將加大合作力度,開(kāi)發(fā)一大批優(yōu)良的路橋?qū)S?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='防水材料'>防水材料來(lái)滿(mǎn)足我國(guó)橋梁防水的技術(shù)要求。 綜上所述,路橋防水,前景廣闊。 


聯(lián)系人:王先生 手機(jī):13412664147
電話(huà):0769-23290612 傳真:0769-23290613
地址:東莞市南城區(qū)元美中心A2313室 郵編:523000
在線(xiàn)QQ:2931712374 郵箱:2931712374@qq.com 網(wǎng)址:http://www.bestechina.com
Copyright 2006-2015 利輝防水加固 All Rights Reserved. 網(wǎng)站備案:粵ICP備14045780號(hào)