排水性沥青路面防水粘结层材料试验研究

年月石油沥青第卷第期

排水性沥青路面防水粘结层材料试验研

究

丛羡杨军于良

溟

东南大学交通学院南京

摘要防水拈结层在排水性沥青路面中起着层间拈结的重要作用时改性沥青

改性乳化沥青号桥面防水涂料和环氧树脂四种粘层材料的基本性能进行了试验评价与比

较从中总结出排水性路面粘层材料选择常用的试验方法和性能要求

关键词排水性沥青路面防水粘结层试验研究

排水性沥青路面、是一种以大孔隙率多孔沥青混合料

为面层的路面结构形式由于排水性沥青路面具

有良好的抗滑降噪等性能近年来在实际工程

中得到越来越多的应用排水混合料孔隙率大造成与中面层间的接触面积减小两层间结合是否牢固直接影响到排水路面的使用性能目前普遍采用在层间设置防水粘结层的方法来加强上中

面

层之间的结合能力提高层间粘结强度喷洒的

防水粘结层材料不同于普通的沥青混凝土路面施工中喷洒的粘层油它与中面层密级配混合料结

合形成防水层共同起到防水作用同时防水粘结层的喷洒加强了中面层与上面层排水性沥青混

合料的粘结作用〔’鉴于防水粘结层使用功能的要求需要对防

水粘结层的材料进行严格地选择首先防水粘结

层需要具备较高的粘结强度和抗剪强度以保证

在上面层遭受荷载的情况下不出现脱层的现象

其次粘结层材料必须达到致密不透水的要求来

防止水浸入中下面层造成水损害第三材料的

耐老化性能要好材料的弹性韧性强度不能在热光风雨微生物和氧的作用下过快老化另外粘层材料施工要简便易行适用性强

选取了四种常用的粘层材料分别对其基本

性能和路面模拟性能进行了室内试验研究从中总结出排水性路面粘层材料选择常用的试验方法和性能要求为工程实践中排水性沥青路面防水

粘结层材料的选择以及施工提供参考

原材料

所选的四种粘层材料分别为改性沥青

改性乳化沥青号桥面防水涂料和环氧树

脂粘结层材料

改性沥青

试验中改性沥青由通沙沥青公司生产

其性能指标如表所示

表改性沥青性能指标

针入度软化点延度密度

改性乳化沥

青

试验中采用的是壳牌改性乳化沥青性能指标见表

表改性乳化沥青性能指标项目技术性能标准

外观黑灰色无粘附颗粒色泽均匀材料标准

蒸发残留物含量

针入度

软化点收稿日期作者简介丛菱女东南大学交通学院硕士研究生研究方向道路与铁道工程年第卷桥面防水涂料

桥面防水涂料的主要化学成分为阳离子氯丁胶乳化沥青材料用量为一整

体

厚度在一之间本试验采用厂家

开

发的号桥面防水涂料材料外观及固体含量见表

表防水涂料外观和固体含量编号外观固体含量

号黑灰色无粘附颗粒色泽均匀

以上大于一般路面裂缝最大宽度满足规范

要求〔〕规范要求℃时大于等于桥

面防水材料号中掺入了一定量的氯丁橡胶使

得该材料在各温度下延伸性能较好且温度适应性优于其它材料环氧树脂粘层材料在低温时断

裂拉伸率为这是该材料热固性能决定的但其断裂拉伸强度非常大大于砍因

此建议在今后粘层材料的研制过程中应掺入一定量的橡胶等改性材料提高材料的断裂延伸性育琶

环氧树脂粘结层材料

采用的环氧树脂为日本大有建设株式会社生

产属热固性材料分两组分为主剂为固化剂主要性能指标如表比例为,用量

为

。,

表环氧树脂各组分的物理性能和技术指标项目

主剂固化剂试验方法

粘度密度

一

外观透明液体淡黄色液体肉眼观测

粘层材料性能试验

基本性能试验通过基本性能试验来检验粘层材料是否满

足

质量标准并以此作为材料初步选择的依据粘层材料基本性能试验主要包括延伸性高温耐热

性低温柔韧性抗冻性耐酸耐碱性不透水性等

几个方面

延伸

性

目前我国采用的路面结构形式一般为半刚性

基层路面该路面结构由于基层材料和荷载等因素容易产生反射性裂缝为保证裂缝反射至防水粘结层时粘层具有一定抑制反射裂缝的能力且其防水和粘结的功能不被破坏需要粘层材料具有良好的变形协调能力采用断裂拉伸试验对粘层材料的延伸性进行评价试验结果如图试验结果表明各粘层材料的断裂拉伸率基本都大于经计算材料伸长量都能在

耐热性粘层材料在夏季高温季节可能会发生变形

软化流动熔融或氧化等变化在铺设沥青

上

面层时防水粘层材料还会受到高温骨料的热冲

击因此要求防水粘层材料要具有良好的耐热性

耐热性试验结果见表

表耐热性试验结果

涂膜表面流淌和滑动材料类型

号桥面防水涂

料

无无无

巧改性沥青

滑动滑动流淌

改性乳化沥青起泡滑动流淌环氧树脂无少许起泡起泡

在耐高温试验中号桥面防水涂料的性能最好环氧树脂基本满足要求其他三种材料不能满足规范要求规范要求无流淌和滑动〕第期丛菱等排水性沥青路面防水粘结层材料试验研究

。低温柔性

粘层材料低温性能的优劣影响到防水粘结

层

低温环境下的耐久性冬季持续的低温可能会使防水粘结材料的拉伸性能降低收缩变形发生脆裂因此要求材料要有一定的抗低温柔性低温柔性试验结果见表

表低温柔性试验结果一绕么半周棒是否有裂纹裂纹条数

材料类型

一一号桥面

防水涂料

从结果看各种材料均能满足要求说明这几

种材料的温度适应能力都比较好材料强度试验粘结强度设置防水粘结层的主要目的是加强排水性路面上面层与下承层之间的粘结作用因此要求防

水粘结材料具有较高的粘结强度粘结强度试验依据规范川要求采用“二”字模制备试件利用电

动抗折仪进行试验试验分别选取了

。℃

个温度试验结果如图

改性热沥青脆裂脆裂改性沥青改性乳化沥青

号桥面防水材料司兔刨泉护碗探

改性

乳化沥青

环氧树脂

温度

℃

图粘层材料在不同温度下粘结强度

环氧树脂的粘结强度如图

匕

己兔刘嗽勺训探

可见桥面防水材料的低温柔性较好而其

他三种材料在低温时均变脆这是由于材料中组成成分性质的不同所致号桥面防水涂料中掺入了一定的氯丁橡胶材料的低温柔性较好

而

改性热沥青和乳化沥青中含有的大量沥青质易在低温下变脆热固型材料环氧树脂在低温时也变

硬变脆但其较强的断裂拉伸强度可以一定程度

地抵抗温度应力抗冻融循环昼夜或夏季突然降雨可能造成防水粘层工

作

环境的温差变化很大要求防水粘层材料有良好

的适应能力一般通过抗冻融循环试验来检验粘

层材料的温度适应能力结果见表

温度℃

图环氧树脂粘结强度与温度关系曲线

表抗冻融循环试验结果材料类型一水浴各循环次

观察涂膜是否起泡开裂和剥离

号桥面防水涂料

改性沥青

改性乳化沥青环氧树脂

从图看出各种材料的粘结强度随温度的升高逐渐减小总的来看四种材料中环氧树脂

粘结强度最好对于温度的敏感性各种材料

随

温度变化粘结强度变化都很大其中环氧树脂粘

结强度随温度变化最大高温情况下大多数沥青基防水粘层会变软粘韧性下降因此应加强防水粘层高温粘结性研究广泛采用改性沥青基

材料提高沥青基软化点或采用其他耐高温的粘层材料