專利名稱：：橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的防水粘結(jié)層，尤其是一種橋面鋪裝中聚脲防水粘接層。二
背景技術(shù)：
：隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的蓬勃發(fā)展，公路橋梁、城市道路立交橋、高架橋大量興建，道路等級的不斷提高，橋梁使用的耐久性也日益受到人們的廣泛關(guān)注，如何保證橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量并使其達到使用年限，已是當(dāng)前十分重要的問題。影響橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的因素是多方面的，而水的滲入是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)破壞的最直接和最主要的原因之一。在橋梁工程界，對防水的認(rèn)識也經(jīng)歷了一個從僅僅依靠排水管和路面縱橫坡排水到不僅依靠排水管和路面縱橫坡排水，還采取在鋪裝結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層來防水的措施。橋面防水層的作用主要是保護混凝土、鋼板、鋼筋，防止水特別是冬季融雪的鹽水和沿海的潮濕鹽霧對混凝土、鋼板、鋼筋的腐蝕。橋面防水層的重要意義正是在于切斷水的來源從而有效地保證橋面免遭破壞，延長其使用壽命，提高橋梁的耐久性。在橋面鋪裝中設(shè)置防水層已成為當(dāng)前交通公路界人士的共識。在國外，美國等國家已明確規(guī)定城市和公路橋梁必須設(shè)置防水層。我國自20世紀(jì)80年代起開始重視橋梁遭受雨水浸蝕的問題，并就橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)開展了許多專題研究。通過研究分析認(rèn)為，橋梁防水存在的主要問題一是橋梁設(shè)計問題，主要表現(xiàn)在鋪裝設(shè)計不合理和受力薄弱環(huán)節(jié)處未做防水處理以及橋梁結(jié)構(gòu)防水設(shè)計不合理造成的問題；二是防水材料問題，主要是缺少橋梁專用的防水材料；三是施工環(huán)節(jié)上，防水施工質(zhì)量尚未形成統(tǒng)一的操作規(guī)程和驗收標(biāo)準(zhǔn)，缺少專業(yè)的橋梁工程防水施工隊伍。橋面防水同建筑防水相似，是一個系統(tǒng)工程，涉及材料、設(shè)計、施工和維護管理，其中材料是基礎(chǔ)，設(shè)計施工是保證。目前我國公路橋梁及城市立交橋的橋面普遍采用瀝青混凝土鋪裝層，在這種條件下，做好防水層設(shè)計，合理選擇防水材料，正確制定施工工藝是尤為重要的。在橋面鋪裝中，鋪裝一般由防水體系與鋪裝表層組成，橋面防水和傳遞車輛荷載主要由鋪裝的防水體系實現(xiàn)，是橋面鋪裝的核心。防水體系由防水粘結(jié)層和鋪裝下層組成。也就是說橋面鋪裝結(jié)構(gòu)由下至上為防水粘結(jié)層、鋪裝下層和鋪裝表層構(gòu)成。國內(nèi)外針對橋面的不同鋪裝體系設(shè)計了不同的防水粘結(jié)層，主要有巻材類、瀝青涂膜類、反應(yīng)性材料涂膜類。反應(yīng)性材料涂膜類目前主要有環(huán)氧樹脂、環(huán)氧瀝青、英國eliminato，防水體系的聚甲基丙烯酸甲酯防水膜。以環(huán)氧樹脂為主體的防水粘結(jié)體系，在德國等歐洲國家應(yīng)用的比較多，在國內(nèi)的多座大跨徑鋼橋面(如山東勝利黃河大橋、長沙三叉磯大橋等)鋪裝工程中也得到了應(yīng)用，效果良好，只是各生產(chǎn)商環(huán)氧樹脂材料的性能差異，導(dǎo)致個別工程施工質(zhì)量存在缺陷。以環(huán)氧瀝青為主體的防水粘結(jié)體系在潤揚長江大橋、南京長江二橋、南京長江三橋等橋面鋪裝中采用過，其優(yōu)點是防水性、抗變形性能好，缺點是施工操作較復(fù)雜、成本較高。以聚甲基丙烯酸甲酯為主體的英國eliminato^防水體系在英國等國家使用的比較多，在國內(nèi)的香港青馬大橋、廣東虎門大橋修復(fù)、重慶菜園壩長江大橋等橋面鋪裝工程中得到應(yīng)用，效果良好。聚脲彈性體屬于反應(yīng)性涂膜類材料，由于其優(yōu)異的物理力學(xué)性能、耐老化性以及快速、方便的施工性能，在國外已經(jīng)在防滲、防水、防腐和抗磨涂層等方面得到非常廣泛的應(yīng)用。我國于20世紀(jì)末在引進國外技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了相關(guān)的研究和應(yīng)用，已經(jīng)應(yīng)用于地坪、船體涂層、建筑防滲涂層、工業(yè)管道、容器防腐等。中國專利CN101037587A公開了聚脲彈性體建筑工程防水材料；CN101033335A公開了聚脲彈性體管道防腐保護材料；CN1817989A公開了一種噴涂聚脲高強防水涂料及其施工方法。所有這些專利均是公開了聚脲材料的配制方法以及作為防水、防腐等保護材料應(yīng)用于被涂物表面。將聚脲材料應(yīng)用于橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層中作為防水粘結(jié)層還未見報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是將聚脲材料應(yīng)用于橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層中，設(shè)計出了聚脲防水粘結(jié)層，增添了橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中防水粘結(jié)層材料的品種，并提高了防水粘結(jié)效果。本發(fā)明由橋面底漆、聚脲彈性體、界面粘結(jié)劑組成，其橋面底漆上面有聚脲彈性體，聚脲彈性體上面有界面粘結(jié)劑。本發(fā)明，橋面底漆的作用是封閉水泥混凝土的孔隙，阻止水汽的上溢，防止鋼板的銹蝕以及增強上面涂膜與橋面板的粘結(jié)力。對水泥混凝土橋面，底漆主要采用水性環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、水乳型瀝青防水涂料、溶劑型防水粘結(jié)劑；對鋼橋面，底漆主要采用醇溶性無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆、無機磷酸鹽富鋅底漆、環(huán)氧富鋅漆、環(huán)氧鐵紅重防腐底漆、改性環(huán)氧紅丹重防腐底漆。噴涂的聚脲彈性體為13mm厚的涂膜，是防水粘結(jié)層的重要部分。由兩個組分構(gòu)成A組分是由端氨基聚醚或端羥基聚醚與化學(xué)計量過量的異氰酸酯反應(yīng)合成的端基含-NC0的半預(yù)聚物，半預(yù)聚物中NC0含量在12%25%之間；B組分由端氨基聚醚、液體胺類擴鏈劑及填料組成。填料有鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣、膨潤土。B組分的質(zhì)量份為端氨基聚醚3070份、液體胺類擴鏈劑1050份、填料010份。界面粘結(jié)劑的作用是增加橋面鋪裝下層與聚脲防水粘結(jié)層的粘結(jié)力。界面粘結(jié)劑有聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸甲酯樹脂、熱熔性瀝青、稀釋瀝青。本發(fā)明聚脲防水粘結(jié)層在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中是通過以下施工步驟實現(xiàn)的第一步橋面噴砂及清潔處理對水泥混凝土橋面，首先基面必須潔凈、干燥(新建混凝土橋面應(yīng)完全水化，干燥28d)和堅實，無浮漿、油或其它表面污染，然后進行噴砂處理并清掃干凈。對鋼橋面，清除鋼表面鐵銹、污物和異物，噴砂處理后符合Sa2.5級，露金屬光澤。第二步噴涂、刷涂或滾涂底漆材料對經(jīng)過噴砂及清潔處理后的水泥混凝土橋面，噴涂、刷涂或滾涂一層橋面底漆材料；對經(jīng)過噴砂及清潔處理后的鋼橋面，噴涂、刷涂或滾涂一層橋面底漆材料；控制底漆厚度為0.010.lmm、養(yǎng)護148h，形成橋面底漆；第三步噴涂聚脲彈性體噴涂聚脲彈性體材料采用專用的高壓噴涂設(shè)備，該設(shè)備由具有平穩(wěn)的物料輸送系統(tǒng)、精確的物料計量系統(tǒng)、均勻的物料混合系統(tǒng)、良好的物料霧化系統(tǒng)及方便的物料清洗系統(tǒng)構(gòu)成；通過該設(shè)備將聚脲彈性體材料的A、B組分在噴槍的高壓混合室內(nèi)通過混合、霧化后在橋面底漆表面霧化成型,成型后的聚合物分子結(jié)構(gòu)高度交聯(lián)，分子結(jié)構(gòu)致密，產(chǎn)生高致密、高拉伸強度、高柔韌、高硬度的涂料膜，使其能耐磨損，抗撕裂和抗沖擊；噴涂聚脲彈性體材料要一道一道進行，每一道間隔時間510秒，下一道要覆蓋上一道的50%，俗稱"壓槍"，同時下一道與上一道的噴涂方向要垂直，只有這樣才能保證涂層均勻，聚脲彈性體厚度為l3mm;養(yǎng)護324h，形成聚脲彈性體；施工前，橋面底漆上的渣子和雜物要盡量清理干凈，可使用吸塵器進行清理；第四步噴涂、刷涂或滾涂界面粘結(jié)劑在聚脲彈性體涂膜上噴涂、刷涂或滾涂一層界面粘結(jié)劑材料，用量為0.10.5Kg/m2，養(yǎng)護1048h，形成界面粘接劑。本發(fā)明的橋面鋪裝聚脲防水粘結(jié)層的技術(shù)性能指標(biāo)見表1。表l橋面鋪裝聚脲防水粘結(jié)層的技術(shù)性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明具有施工快速、方便，優(yōu)異防滲、防水、防腐性能，增添了橋面鋪結(jié)構(gòu)中防水粘接層材料的品種，并提高了防水粘接效果。四下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。附圖是本發(fā)明斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-橋面底漆2-聚脲彈性體3-界面粘接劑五具體實施例方式下面通過對鋼橋面鋪裝的一個實施例對本發(fā)明進行具體描述。如附圖所示，由橋面底漆l、聚脲彈性體2、界面粘結(jié)劑3組成，其橋面底漆1上面有聚脲彈性體2，聚脲彈性體2上面有界面粘結(jié)劑3。其施工方法步驟如下(一)材料1、底漆為環(huán)氧富鋅漆；2、聚脲彈性體的A組分是由端氨基聚醚與化學(xué)計量過量的脂肪族異氰酸酯反應(yīng)合成的端基含-NCO的半預(yù)聚物，NCO含量為199G;B組分的質(zhì)量份為端氨基聚醚55份、液體胺類擴鏈劑38份、鈦白粉7份；A、B組分的體積比為1:1;3、界面粘結(jié)劑為熱熔性瀝青。(二)施工方法1、對鋼橋面噴砂、清潔處理，清除鋼表面鐵銹、污物和異物，噴砂處理后符合Sa2.5級，露金屬光澤；2、滾涂一道環(huán)氧富鋅底漆，底漆厚度為0.05mm,養(yǎng)護24h;3、采用美國Gusmer公司生產(chǎn)的H-20/35主機及GX-7噴槍組成的噴涂設(shè)備系統(tǒng)，控制聚脲彈性體A、B組分物料的溫度為65。C，氣源壓力0.700.85MPa，物料輸出量218kg/min進行橋面底漆1表面噴涂施工，干膜厚度為2腿、養(yǎng)護12h;4、在聚脲彈性體2涂膜上噴涂一層熱熔性瀝青，用量為0.2Kg/m2;養(yǎng)護12h;5、為了測試聚脲防水粘結(jié)層在整個鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)效果，在上述成型的防水粘結(jié)層上鋪了一層4mm后的瀝青混凝土。(三)測試結(jié)果對上述聚脲防水粘結(jié)層的測試結(jié)果見表2。表2實施例的聚脲防水粘結(jié)層測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>可見，實施例的防水粘結(jié)層具有耐鹽霧、拉伸強度高、撕裂強度高、對基體粘合力強、在鋪裝結(jié)構(gòu)中拉拔粘結(jié)強度、壓剪強度高等特點，是較理想的橋面鋪裝防水粘結(jié)材料。權(quán)利要求1、一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，由橋面底漆(1)、聚脲彈性體(2)、界面粘結(jié)劑(3)組成，其特征是橋面底漆(1)上面有聚脲彈性體(2)，聚脲彈性體(2)上面有界面粘結(jié)劑(3)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，其特征是水泥混凝土橋面，橋面底漆(1)為水性環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、水乳型瀝青防水涂料、溶劑型防水粘結(jié)劑。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，其特征是對鋼橋面，橋面底漆(1)為醇溶性無機富鋅底漆、水性無機富鋅底漆、無機磷酸鹽富鋅底漆、環(huán)氧富鋅漆、環(huán)氧鐵紅重防腐底漆、改性環(huán)氧紅丹重防腐底漆。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，其特征是聚脲彈性體由兩個組分構(gòu)成A組分是由端氨基聚醚或端羥基聚醚與化學(xué)計量過量的異氰酸酯反應(yīng)合成的端基含-NC0的半預(yù)聚物，半預(yù)聚物中NC0含量在12%25%之間；B組分由端氨基聚醚、液體胺類擴鏈劑及填料組成，B組分的質(zhì)量份為端氨基聚醚3070份、液體胺類擴鏈劑1050份、填料010份。A、B組分的體積比為1:22:1。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，其特征是界面粘結(jié)劑為聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸甲酯樹脂、熱熔性瀝青、稀釋瀝青6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層，其特征是填料為鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣、膨潤土。7、一種橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層施工方法，其特征是步驟如下第一步橋面噴砂及清潔處理對水泥混凝土橋面，首先基面必須潔凈、干燥(新建混凝土橋面應(yīng)完全水化，干燥28d)和堅實，無浮漿、油或其它表面污染，然后進行噴砂處理并清掃干凈；對鋼橋面，清除鋼表面鐵銹、污物和異物，噴砂處理后符合Sa2.5級，露金屬光澤。第二步噴涂、刷涂或滾涂底漆材料對經(jīng)過噴砂及清潔處理后的水泥混凝土橋面，噴涂、刷涂或滾涂一層橋面底漆材料；對經(jīng)過噴砂及清潔處理后的鋼橋面，噴涂、刷涂或滾涂一層橋面底漆材料；控制底漆厚度為0.010.lmm、養(yǎng)護148h，形成橋面底漆(l);第三步噴涂聚脲彈性體噴涂聚脲彈性體材料采用專用的高壓噴涂設(shè)備，該設(shè)備由具有平穩(wěn)的物料輸送系統(tǒng)、精確的物料計量系統(tǒng)、均勻的物料混合系統(tǒng)、良好的物料霧化系統(tǒng)及方便的物料清洗系統(tǒng)構(gòu)成；通過該設(shè)備將聚脲彈性體材料的A、B組分在噴槍的高壓混合室內(nèi)通過混合、霧化后在橋面底漆(l)表面霧化成型，成型后的聚合物分子結(jié)構(gòu)高度交聯(lián)，分子結(jié)構(gòu)致密，產(chǎn)生高致密、高拉伸強度、高柔韌、高硬度的涂料膜，使其能耐磨損，抗撕裂和抗沖擊；噴涂聚脲彈性體材料要一道一道進行，每一道間隔時間510秒，下一道要覆蓋上一道的50%，俗稱"壓槍"，同時下一道與上一道的噴涂方向要垂直，只有這樣才能保證涂層均勻,聚脲彈性體厚度為l3mm、養(yǎng)護324h，形成聚脲彈性體(2);施工前,橋面底漆(l)上的渣子和雜物要盡量清理干凈，可使用吸塵器進行清理；第四步噴涂、刷涂或滾涂界面粘結(jié)劑在聚脲彈性體(2)涂膜上噴涂、刷涂或滾涂一層界面粘結(jié)劑材料，用量為O.10.5Kg/m養(yǎng)護1048h，形成界面粘結(jié)劑(3)。全文摘要橋面鋪裝中聚脲防水粘結(jié)層及其施工方法涉及橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中的防水粘結(jié)層。其結(jié)構(gòu)為橋面底漆(1)上面有聚脲彈性體(2)，聚脲彈性體(2)上面有界面粘結(jié)劑(3)。其施工方法步驟第一步橋面噴砂處理；第二步噴涂、刷涂或滾涂底漆材料；第三步噴涂聚脲彈性體；第四步在聚脲涂膜上施工一層界面粘結(jié)劑。具有施工快速、方便，優(yōu)異防滲、防水、防腐性能，增添了橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中防水粘結(jié)層材料的品種，并提高了防水粘結(jié)效果。文檔編號E01D19/00GK101314936SQ20081006993公開日2008年12月3日申請日期2008年7月7日優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日發(fā)明者華張,徐光紅,海文申請人:重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司