第12卷第2期2012年1月1671—1815（2011）2-0464-03科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.12No.2Jan.2012 2012Sci.Tech.Engrg.桥面铺装防水粘结层的技术经济性储可华1葛折圣2*张龙2（安徽省高速公路控股集团有限公司1，合肥230052；华南理工大学2，广州510640）摘要防水粘结层在桥面铺装结构体系中起着至关重要的作用。
目前，高速公路工程中常用的桥面防水粘结层的材料有：高粘度改性沥青、普通改性沥青和环氧沥青等。
通过直接拉伸试验比较了不同桥面铺装粘结防水层的粘结强度；并比较了不同材料的经济性。
结果表明，高黏度改性沥青的粘结强度比普通SBS 改性沥青提高1倍左右，价格适中，能够广泛推广应用。
研究成果对桥面铺装工程的设计与施工具有重要的指导意义。
关键词桥面铺装粘结防水性能经济性中图法分类号U443．34；文献标志码B 2011年11月1日收到国家自然基金重点项目（51038004）、交通运输部西部交通建设科技项目（2009318000078）、广东省交通科技项目（2010-02-001）资助第一作者简介：储可华（1965—），女，安徽阜阳人，工程师，研究方向：高速公路建设与养护管理。
*通信作者简介：葛折圣（1974—），男，工学博士，博士后，高级工程师，研究方向：沥青混凝土。
E-mail ：zsge@scut．edu．cn 。
桥面铺装工程中，为了防止水分渗入桥面混凝土结构，腐蚀钢筋，威胁桥梁安全；将铺装层与桥面板粘结成一个整体，充分发挥铺装层与桥面板的复合作用，改善桥面板与铺装层的受力情况，需要在水泥混凝土桥面与沥青铺装层之间设置防水粘结层。
防水粘结层一般采用变形能力大的弹性材料。
当桥面板在温度变化或行车荷载作用下发生水平向变形时，防水粘结层可以吸收铺装层和桥面板之间部分相对位移，从而减小铺装层内的应力［1，2］。
目前，高速公路工程中，常用的桥面防水粘结层有以下3种类型：（1）高黏度改性沥青防水粘结层采用高黏度热改性沥青按1．6 1．8kg /m 2的洒布量喷洒在水泥混凝土桥面上，同时，采用专门的碎石撒布车撒布9．5 13．2mm 粒径的预拌碎石，使碎石撒布面积覆盖率达到60% 70%，碎石撒布量约为10kg/m 2。
（2）普通SBS 改性沥青防水粘结层采用与上述高黏度改性沥青防水粘结层相同的工艺，但采用普通热SBS 改性沥青，按1．6 1．8kg /m 2的洒布量喷洒在水泥混凝土桥面，同时，采用专门的碎石撒布车撒布9．5 13．2mm 粒径的预拌碎石，使碎石撒布面积覆盖率达到60% 70%，碎石撒布量约为10kg/m 2。
（3）进口环氧沥青防水粘结层环氧沥青属热固性材料，它将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化物。
从根本上改变了沥青的热塑性质，赋与沥青全新的优良物理力学性质，在粘结性能、热稳定性方面具有明显优势。
进口环氧沥青防水粘结层由于其价格高，施工工艺复杂，需采用专业的进口喷洒设备；国内现多用于钢桥面的防水粘结层，一方面由于钢桥面普遍比水泥混凝土桥面光滑，另外一方面是由于钢桥面表面温度远高于水泥混凝土桥面，钢桥面防水粘结层在抗剪性能以及高温稳定性等方面具有更高的要求。
防水粘结层在桥面铺装结构体系中起着非常关键的作用。
如果粘结层失效，不仅会导致桥面铺装破坏，而且会侵蚀桥面水泥混凝土结构，会影响桥梁结构安全［3，4］。
1试验材料1．1高黏度改性沥青的技术指标高黏度改性沥青防水粘结层用沥青技术指标见表1。
表1高黏度改性沥青的技术指标试验项目单位针入度（25ħ，100g ，5s ）不小于0．1mm 40软化点（T R＆B ）不小于ħ80延度（15ħ）不小于cm 50闪点（ħ）不小于ħ260薄膜加热试验（TFOT ）质量损失不大于%0．6薄膜加热试验（TFOT ）后的针入度不小于%65黏韧性（25ħ）不小于N ·m 20韧性（25ħ）不小于N ·m 1560ħ黏度不小于Pa ·s200001．2普通SBS改性沥青的技术指标普通SBS改性沥青防水粘结层用沥青的技术指标见表2。
表2普通SBS改性沥青的技术指标试验项目技术指标测试方法（JTJ052—2000）针入度（25ħ、100g、5s）40 60T0604—2000针入度指数PI min+0T0604—2000延度5ħ，5cm/min/cm min40T0605—1993软化点T R＆B/ħmin70T0606—2000运动黏度135ħ/Pa·s max3T0625—2000闪点/ħmin230T0611—1993溶解度/%min99T0607—1993离析，软化点差/ħmax2．5T0661—2000弹性恢复（%，25ħ，3min内）min90T0662—2000RTFOT 后残留物质量损失/%max1．0T0610—1993针入度比25ħ/%min65T0604—2000延度（5ħ）（cm）min25T0605—19931．3进口高性能环氧沥青技术性能指标环氧沥青防水粘结层用进口高性能环氧沥青的技术指标见表3。
表3进口环氧沥青技术指标指标要求试验方法重量比（AʒB）100ʒ445/抗拉强度（23ħ，MPa）≥6．8947ASTM D638断裂时的延伸率（23ħ，%）≥190ASTM D638热固性（300ħ）不熔化小试件放置在热板上黏度增加至1000cP（121ħ）（min）≥20由Brookfield黏度仪检测黏度，型号为HBT，采用No．3转子，转速为12r/min。
2试验方法与试验结果2．1高黏度改性沥青防水粘结层的直接拉伸试验为评价高黏度改性沥青粘结防水层材料的力学性能，在室内进行了直接拉伸试验，评价粘结层材料的粘结强度。
为了有效模拟粘结层结构和材料的实际性能，在试验室内按照实际的施工过程成型试件，先预制400mmˑ300mmˑ50mm的水泥混凝土板，其上表面模拟实际桥面水泥混凝土板的纹理结构，在预制水泥混凝土板上按施工要求涂粘结层材料，最后把涂过粘结层的水泥混凝土板放入高度为10cm特制模具，在其上利用芬兰振动轮碾机成型50mm厚的SMA—13沥青混凝土铺装层，并用取芯机钻取直径100mm试件，采用直接拉伸试验评价粘结层的力学性能，拉伸速度为50mm/min。
试验结果见表4。
表4高黏度改性沥青粘结防水层直接拉伸试验结果试件编号粘结强度/MPa25ħ60ħ11．20．3121．10．3330．980．30平均值/MPa1．090．312．2普通SBS改性沥青粘结防水层直接拉伸试验试验过程与高黏度改性沥青防水粘结层相同，试验结果见表5。
表5改性沥青粘结防水层直接拉伸试验结果试件编号粘结强度/MPa25ħ60ħ10．560．1820．620．2030．580．16平均值/MPa0．580．182．3环氧沥青防水粘结层直接拉伸试验试验过程与高黏度改性沥青防水粘结层相同，试验结果见表6。
表6进口高性能环氧沥青粘结防水层直接拉伸试验结果试件编号粘结强度/MPa25ħ60ħ12．40．822．61．232．71．3平均值（MPa）2．571．15642期储可华，等：桥面铺装防水粘结层的技术经济性3防水粘结层的技术经济比较按照2011年10月，广东省的材料价格，计算了各防水粘结层成本价格，分别汇总于表7。
表7各防水粘结层方案成本价格防水粘结层方案方案成本价格/（元·m－2）备注高黏度改性沥青粘结防水层约15洒布热高黏度改性沥青1．6kg/m2；洒布预拌碎石10kg/m2。
普通改性沥青粘结防水层约12洒布热普通改性沥青1．6kg/m2；洒布预拌碎石10kg/m2。
环氧粘结防水层约60美国进口高性能环氧沥青粘结防水层；进口专用设备洒布0．6L/m2。
从上述防水粘结层的拉拔试验结果来看，环氧沥青的粘结强度显然是最好的，但是环氧沥青材料价格昂贵，进口环氧沥青的价格通常需5 6万元/吨，且环氧沥青材料施工工艺复杂，需要专门的喷洒设备。
高黏度改性沥青的粘结强度比普通SBS改性沥青提高1倍左右。
由于其黏度较高，通常需要加热到185 190ħ左右才能进行均匀喷洒，对于一般洒布车加热系统存在困难。
一般需要在高黏度改性沥青中添加降低沥青高温黏度的降粘剂，以保证高黏度改性沥青的洒布效果。
4结语防水粘结层在桥面铺装结构体系中起着非常关键的作用。
目前，高速公路工程中常用的桥面防水粘结层的材料有：高黏度改性沥青防水粘结层、普通改性沥青防水粘结层和环氧沥青防水粘结层。
通过直接拉伸试验比较了不同桥面铺装粘结防水层的粘结强度，并比较了不同材料的经济性。
结果表明，高黏度改性沥青的粘结强度比普通SBS改性沥青提高1倍左右，价格适中，能够广泛推广应用。
参考文献1季节，罗晓辉，徐世法，等．SBS改性沥青桥面粘结/防水层材料与工艺研究．北京建筑工程学院学报，2003；19（4）：9—122马彦芹，梁志林．桥面铺装粘结防水层材料的选择及性能研究．公路，2007；（6）：101—1033杨育生，李振霞，王选仓．桥面铺装同步碎石防水粘结层的路用性能．长安大学学报（自然科学版），2009；29（6）：19—234孙恩杰．水泥混凝土桥面防水粘结材料的性能研究．公路，2007；（2）：111—115Performance and Economy of Waterproof andAdhesion Membrane for Bridge Deck PavementCHU Ke-hua1，GE Zhe-sheng2，ZHANG Long2（Anhui Expressway Holding Corporation1，Hefei230051，P．R．China；South China University of Technology2，Guangzhou510641，P．R．China）［Abstract］Waterproof and adhesive membrane plays a crucial role in the bridge deck pavement structure sys-tem．At present，waterproofing material used in the highway engineering are：high viscosity modified asphalt，mod-ified asphalt and epoxy asphalt．Through direct tensile tests，different bridge deck waterproof waterproofing material bond strength were compared．Then the different material economy was compared too．The results show that，high viscosity modified asphalt adhesive strength is improved by about100%of conventional SBS modified asphalt．Be-cause of its moderate price，it can be widely popularized and applied．Research has important guiding significance to bridge deck pavement design and construction of the project．［Key words］bridge deck pavement adhesion waterproof performance economy 664科学技术与工程12卷。
