混凝土桥面防水粘结材料及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土桥面防水粘结材料及施工方法，由以下重量份的组分组成：热熔型复合改性沥青，短切纤维，单级配碎石；其中，所述热熔型复合改性沥青，由以下重量份的组分制成：沥青65‑85份，EVA改性剂2‑6份，SBS改性剂2‑6份，橡胶粉10‑20份，稳定剂0.5‑3份；短切纤维长度为0.5‑2cm；单级配碎石的粒径为3‑5mm。该粘结材料施工得到的粘结层可以解决混凝土桥面板与沥青铺装层之间粘结性差的问题，同时具有优良的防水性能，可以有效防止桥面铺装层的水损坏，并有效保护水泥混凝土结构。

Concrete bridge deck waterproof bonding material and construction method

【技术实现步骤摘要】
混凝土桥面防水粘结材料及施工方法
本专利技术属于道路建筑材料
，具体涉及一种混凝土桥面防水粘结材料及施工方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着我国公路事业和交通科技的迅猛发展，大型(大跨径)水泥混凝土桥梁得到了越来越广泛的应用。桥面铺装作为桥梁整体结构的一个重要组成部分，其质量的好坏对于桥梁营运期间的安全性、耐久性、行车舒适性和美观性都起着至关重要的作用。然而，由于桥面铺装层的受力条件与受气候条件的影响比路面铺装苛刻的多，往往导致桥面铺装沥青路面的使用寿命远远低于普通路段。桥梁结构与沥青铺装层之间的粘结对桥面铺装层起着至关重要的作用。这一层次称为防水粘结层(有的称为粘结层或防水层)，它不仅起到承上启下的过渡功能，即保证沥青混凝土与水泥混凝土之间的良好结合，共同承受车辆荷载的作用，从而提高桥面铺装层的使用寿命，而且还兼有防水作用。因此，无论采用什么样的铺装结构，忽视桥面防水粘结层的重要作用，往往会引发严重的桥面铺装早期病害,如脱层、推移等。桥面防水粘结层的性能不仅与桥面铺装结构及防水层本身性能有关，还与防水粘结材料的性能有直接关系。众所周知，桥面防水层的工作环境远比建筑防水层严酷的多，不仅要求防水层具有不透水、耐高温、低温的性能，而且应具有良好的粘结力与抗剪切能力等。而目前我国的建筑防水材料与桥面防水材料混杂，生产厂家众多，质量参差不齐。乳化沥青类封层需要经历破乳、析水、蒸发、固化等过程，需要较长的养护时间，难以满足快速施工的要求；卷材类分层则普遍存在与水泥混凝土板、沥青铺装层的界面粘结问题，容易脱层；树脂类材料封层虽然与水泥混凝土板结合较好，但是与沥青铺装层的粘结性较差，同时成本较高，养护时间长；热融SBS改性沥青撒碎石，夏季高温环境条件中，沥青混合料温度达到60℃，界面抗剪强度大幅下降，涂盖层中的沥青材料变软，受压游离。另外，在桥梁合成纵向坡度较大，或者重载车辆行驶较多的桥梁上设置防水层时难以满足抗剪性能要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种混凝土桥面防水粘结材料及施工方法。该粘结材料施工得到的粘结层可以解决混凝土桥面板与沥青铺装层之间粘结性差的问题，同时具有优良的防水性能，可以有效防止桥面铺装层的水损坏，并有效保护水泥混凝土结构。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种混凝土桥面防水粘结材料，由以下组分组成：热熔型复合改性沥青，短切纤维，单级配碎石；其中，所述热熔型复合改性沥青，由以下重量份的组分制成：沥青65-85份，EVA改性剂2-6份，SBS改性剂2-6份，橡胶粉10-20份，稳定剂0.5-3份。本专利技术降低了成本较高的EVA改性剂与SBS改性剂掺量，而增加了再生橡胶粉的掺量，在稳定剂的作用下使改性剂官能团与沥青官能团进行交联并形成三维网络结构，提高改性沥青的高低温性能。同时可以显著降低生产成本。短切纤维长度为0.5-2cm；单级配碎石的粒径为3-5mm。本专利技术中的纤维长度较短，其原因在于纤维直径较细，在0.5-2cm的长度下已经具有一定的长径比，可以很好的形成相互搭接。同时，较短的纤维长度可以避免纤维的团聚，便于施工。本专利技术降低了单级配碎石的粒径，其原因在于小粒径碎石比表面积较大，能够与防水粘结层形成更好的粘结。另外，混凝土桥面板之上的沥青混凝土通常为AC-20型或SMA-13型混凝土，与混凝土桥面板界面处的空隙较小，采用3-6mm粒径的碎石能够与上层沥青混凝土形成更好的咬合作用，提高桥面铺装体系的整体性能。在一些实施例中，所述沥青为70#基质沥青和90#基质沥青中的一种或两种的混合物。这两种沥青为我国使用最为广泛的沥青，获取方便，质量温度，成本相对较低。在一些实施例中，EVA改性剂为醋酸乙烯共聚物颗粒，粒度为2-4mm。在一些实施例中，SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒，为星形SBS改性剂和线形SBS改性剂的一种或两种的混合物。在一些实施例中，所述橡胶粉的粒度为40-60目。橡胶粉为废旧汽车轮胎经破碎、研磨制备而成的粉末。在一些实施例中，所述短切纤维为聚酯纤维、玻璃纤维的一种或两种。纤维拉伸强度高、弹性系数高、抗冲击性能好，耐化学腐蚀和耐热性好。进一步的，短切纤维的直径为10-80μm。在一些实施例中，所述单级配碎石为石灰岩、玄武岩、辉绿岩的一种或多种的混合物，其压碎值满足《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的要求，小于或等于26，表面无尘土。在一些实施例中，所述稳定剂为市售改性沥青稳定剂、蜡渣、硫磺、表面活性剂中的一种或多种的混合物。蜡渣是费托合成蜡的副产物。进一步的，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。所述混凝土桥面防水粘结材料的施工方法，包括如下步骤：将混凝土桥面进行铣刨、拉毛、打磨处理，提高混凝土桥面的粗糙度；将混凝土桥面干燥、除尘；采用热熔型复合改性沥青对处理后的混凝土桥面进行底涂，使桥面板与热熔型复合改性沥青充分粘结，起到防水的作用；在底涂表面均匀撒布一层短切纤维，撒布完成后，再次喷涂一层热熔型复合改性沥青，撒布纤维可以提高防水粘结体系的低温抗裂性能，避免沥青高温流淌，提高防水粘结层的抗冲击性能；在热熔型复合改性沥青涂层表面均匀撒布单级配碎石，提高防水粘结层与沥青铺面的咬合能力，覆盖率为60-80％，即可。在一些实施例中，每一层热熔型复合改性沥青的喷涂量为1-3kg/m2。进一步的，所述热熔型复合改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将沥青加热至160-200℃；按比例将EVA改性剂、SBS改性剂与橡胶粉加入到沥青中，密封下高速剪切处理，得改性沥青初混料；将改性沥青初混料低速搅拌发育；将稳定剂加入发育好的改性沥青中，高速剪切处理，得到热熔型复合改性沥青。更进一步的，改性沥青初混料制备过程中的剪切速度为2000-5000转/分钟，剪切时间为0.5-2小时，温度为160-200℃，降低改性组分的粒径，使其与沥青进行初步熔融混合。保证各改性组分在沥青中分散均匀，无明显颗粒。更进一步的，低速搅拌发育的搅拌速度为100-500转/分钟，使改性组分充分溶胀，与沥青充分交联，搅拌4-24小时，温度为160-200℃。更进一步的，加入稳定剂后，高速剪切的速率为2000-5000转/分钟，进一步降低溶胀后改性组分的粒径，剪切0.5-2小时。在一些实施例中，短切纤维的撒布量为100-300g/m2。在一些实施例中，所述单级配碎石的撒布量为6-10kg/m2。本专利技术的有益效果为：(1)优异的高温稳定性与抗剪切能力：通常沥青材料60℃时界面抗剪强度大幅下降，涂盖层中的沥青材料变软，受压游离。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：由以下重量份的组分组成：/n热熔型复合改性沥青，短切纤维，单级配碎石；/n其中，所述热熔型复合改性沥青，由以下重量份的组分制成：沥青65-85份，EVA改性剂2-6份，SBS改性剂2-6份，橡胶粉10-20份，稳定剂0.5-3份；/n短切纤维长度为0.5-2cm；/n单级配碎石的粒径为3-5mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：由以下重量份的组分组成：
热熔型复合改性沥青，短切纤维，单级配碎石；
其中，所述热熔型复合改性沥青，由以下重量份的组分制成：沥青65-85份，EVA改性剂2-6份，SBS改性剂2-6份，橡胶粉10-20份，稳定剂0.5-3份；
短切纤维长度为0.5-2cm；
单级配碎石的粒径为3-5mm。


2.根据权利要求1所述的混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：所述沥青为70#基质沥青和90#基质沥青中的一种或两种的混合物；
或，EVA改性剂为醋酸乙烯共聚物颗粒，粒度为2-4mm。
或，SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颗粒，为星形SBS改性剂和线形SBS改性剂的一种或两种的混合物。


3.根据权利要求1所述的混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：所述橡胶粉的粒度为40-60目。


4.根据权利要求1所述的混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：所述短切纤维为聚酯纤维、玻璃纤维的一种或两种；
进一步的，短切纤维的直径为10-80μm。


5.根据权利要求1所述的混凝土桥面防水粘结材料，其特征在于：所述单级配碎石为石灰岩、玄武岩、辉绿岩的一种或多种的混合物，其压碎值小于或等于26，表面无尘土；
或，所述稳定剂为市售改性沥青稳定剂、蜡渣、硫磺、表面活性剂中的一种或多种的混合物；
或，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。


6.权利要求1-5任一所述混凝土桥面防水粘结材料的施工方法，其特征在于：包...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文涛，张吉哲，巩渭华，杨波，徐全鹏，曹卫东，刘树堂，
申请(专利权)人：齐鲁交通发展集团有限公司青临分公司，山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37