铁路混凝土桥梁桥面防水卷材性能分析.pdf

铁道建筑
2013年第1期
Railway Enginecring
文章编号:1003-1995(2013)01-0005-03
铁路滉凝土桥梁桥面防水卷材性能分析
杜存山
(中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081)
摘要:铺设防水卷材防水层是提高铁路混凝土桥梁桥面耐久性的重要手段,防水层标准的实用性对保证
产品质量、エ程质量更是起着至关重要的作用。本文通过对《铁路混凝土桥面防水层技术条件》
(TB/T2965-2011)中的防水卷材物理力学性能指标的分析研究,认为在拉伸性能、不透水性、热老化
处理、接缝剥离强度等指标方面存在不尽合理之处,并对标准的进一妙修订提出了建议。
关键词;防水卷材混疑土桥梁氯化聚乙烯高聚物政性沥青
中图分类号:U443.33文献标识码:AD0I:10.3969/j.jssn.1003-1995.2013.01.02
化聚乙烯卷材加粘贴涂料型防水层体系(见图1)和高
铁路泯凝士桥梁桥面防水材料
聚物改性沥青卷材型防水层体系(见图2)。
保护层
在铁路泥凝土桥梁桥面铺设防水层是提高桥梁结
防水卷材(氯化聚乙烯)
两层间热熔焊接
构耐久性的重要技术手段。既有桥梁由于桥面防水失
防水苍材(氯化聚乙烯)
效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多,直接影响到
粘贴用聚氨酯涂料或水泥基胶粘剂
桥面基层
结构的使用寿命
目前我国铁路混凝土桥梁桥面防水层标准《铁路
混凝土桥面防水层技术条件》(TB/T2965-201)是
《铁路混凝土桥粱桥面TQF-Ⅰ型防水层技术条件》
(TB/T2965-1999)的修订版,1999版的制定为我国
铁路混凝土桥梁的耐久性保护提供了重要的保证。
2011版较1999版主要变化是:修改了氯化聚乙烯防
图1氯化聚乙烯卷材加粘贴涂料型防水层体系
水卷材和聚氨酯防水涂料的相关技术要求;増加了水
泥基胶粘剂、高聚物改性沥青防水卷材、高聚物改性沥
保护层
高聚物政性沥青防水卷材(热熔)
青基层处理剂的相关技术要求;对防水层铺设、保护层
高聚物改性沥青防水卷材(熟熔
的相关要求,质量检査要求和保修期也作了新的规定。
基层处理剂涂层
桥面基层
为使建设单位、设计单位及用户更好地理解、使用
新标准,保证防水层质量和桥梁结构耐久性,并为以后
标准的修订,防水体系设计更合理提供依据。有必要
对现标准中提到的防水体系组成、防水卷材材料性能
和施工工艺等进行深层次研究。本文主要从防水卷材
材料出发分析其合理性及仍存在的问题。
图2高聚物改性沥青卷材型防水层体系
2卷材防水层体系
3防水卷材
铁路混凝土桥面卷材防水层体系主要有两类:氯
建筑防水材料通常分为5大类:高聚物改性沥青
收稿日期:2012-08-06;修回日期:2012-10-13
基防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材
作者简介:杜存山(1963一),男,河北任县人,副研究员,硕士。
料、刚性防水及堵滿止水材料。其中,高分子防水
铁道建筑
卷材是典型的新型建筑防水材料,并在国内外都已占改性沥青防水卷材,其中SBS改性沥青防水卷材具有
相当比重,国外一些国家的市场份额高达50%以上。优异的耐低温性能,适合北方气候;APP改性沥青防水
如日本合成高分子防水卷材的产量目前已超过280万卷材具有优异的耐高温性能,更适合南方气候。橡塑
m2,美国高分子防水卷材的产量在1亿m2以上2。改性沥青防水卷材同时具有良好的高温和低温
而我国防水材料仍是以沥青基防水材料为主,占全部性能33。
防水材料的80%,高分子防水卷材占10%左右,其他
防水材料占10%左右
4新版标准存在的问题
防水卷材的品种并不多,每一个国家都是以自
偏爱的材料为主。用量最大并且已被社会认可的两种4.1防水体系的选择
材料是三元乙丙橡胶防水卷材和PVC防水卷材。美
标准中针对N类和L类氯化聚乙烯防水卷材和
国的三元乙丙橡胶防水卷材占其高分子防水卷材总量高聚物改性沥青防水卷材都是适用于有砟桥面道砟槽
的90%,而英国的PVC防水卷材则占到80%2
内和无砟桥面防撞墙以内,没有给出它们在使用中对
我国铁路混凝土桥面采用的卷材是氯化聚乙烯防条件要求的差异,给设计人员带来混乱。而且防水体
水卷材和高聚物改性沥青防水卷材。
系的任意选择,对今后的维修会产生不利影响。
3.1氯化聚乙烯防水卷材
高聚物改性沥青
氯化聚乙烯防水卷材是以氯化聚乙烯树脂为主要
我国铁路混凝土桥面采用的高聚物改性沥青防水
原料,加入多种化学助剂,经混炼、挤出成型和硫化等卷材要求使用长纤聚酯纤维毯做胎基,但对高聚物改
工序加工制成的防水卷材。按有无复合层分类,无复性剂没有明确要求,而聚合物改性剂种类繁多,性能各
合层的为N类,用纤维单面复合的为L类,织物内增异,目前添加的聚合物改性剂种类主要包括3大类
强的为W类。我国铁路混凝土桥面采用N类和L类①橡胶类,包括SBR、再生橡胶、废旧橡胶粉等;②热塑
氯化聚乙烯防水卷材。
性橡胶类,包括SBS等;③热塑性树脂类,包括APP,
3.2高聚物改性沥膏防水卷材
EVA,PVC等。国内外使用最普遍的是SBS和APP
高聚物改性沥青防水卷材采用热塑性弹性体高聚因为这两种聚合物和石油沥青的相容性最好。
物作为改性剂,改性沥青在常温下具有橡胶材料的弹
不同种聚合物改性剂改性效果不同,对于同一种
性,因此具有更好的粘结附着性能以及良好的抗疲劳聚合物改性剂,它的分子结构、加人量、反应条件等因
能力。采用高强度聚酯无纺布做胎基,卷材被赋予良素也影响改性沥青的性能,从而使改性沥青防水卷材
好的机械力学性能和抗穿刺性能。
的性能各异。
高聚物改性沥青防水卷材分为4类:①弹性体改4.3防水卷材的物理力学性能指标及试验方法
性沥青防水卷材(SBS);②塑性体改性沥青防水卷材4.3.1拉伸性能
(APP);③改性沥青聚乙烯胎防水卷材;④沥青复合胎
表1中列出了TB/T2965~2011,GB12953
柔性防水卷材。
2003和CB18242-2008关于相应防水卷材的拉伸性
SBS和APP改性沥青防水卷材是我国最常用的能技术要求和试验方法。
表1防水卷材拉伸性能技术要求
技术要求
标准号
防水卷材类型
试验方法
拉仲强度
扯断伸长率
TB/T2965N类氯化聚乙烯
≥12.0MP
≥550%
GB12593
GB12593
N类氯化聚乙烯≥5.0MPa
≥8.0MPa
≥200%
≥300%
GB125935,5,2
TB/T2965L类氯化聚乙烯
≥160N/cm
≥550%
GB12593
GB12593
L类氯化聚乙烯≥70N/cn
C
≥250%
CB125935.5.3
TB/T2965
高聚物改性沥青
≥210N/cm
≥50%
GB18242
GB18242
高聚物改性沥青≥500N/50mrm≥800N/5