陳健俠

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518029)

南坪二期橋面防水粘結(jié)材料AMP的性能簡介

陳健俠

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518029)

以南坪二期橋面防水粘結(jié)層應(yīng)用過程為工程背景，結(jié)合寧波甬臺溫高速公路和上海東海大橋工程應(yīng)用AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料進(jìn)行橋面防水的實(shí)際情況和該材料的基本特性，對比目前常用的防水粘結(jié)材料的性能及工程應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)說明了AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料具備優(yōu)異的粘結(jié)性能、剪切性能和不透水性及便易的施工工藝。

二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料;基本特性;作用機(jī)理;施工工藝

1 概述

南坪快速路二期是深圳市“七橫十三縱”的高快速路網(wǎng)骨架的重要組成部分，西起廣深沿江高速前海立交，終接南坪一期塘朗立交，全長15.53 km，雙向8車道，其中約14 km為高架橋。其主要承擔(dān)皇崗口岸經(jīng)廣深高速公路及中部龍華等組團(tuán)的過境貨運(yùn)交通，對特區(qū)實(shí)現(xiàn)客運(yùn)交通與貨運(yùn)交通相分離、城市交通與過境交通相分離起到重要的推動作用。因此，南坪二期橋梁的使用壽命可以說直接影響到深圳市的整體交通環(huán)境。

橋梁主要病害有鋪裝層損壞、凍融破壞、鋼筋腐蝕等，通過分析可以知道水是造成這些破壞的最直接和最重要的原因之一。因此，從根本上切斷水的來源，即做好橋面鋪裝及防水處理，是保證延長橋梁使用壽命、提高橋梁上部結(jié)構(gòu)耐久性的有效措施。

早在20世紀(jì)60 年代，美國的研究就認(rèn)為，水分和防凍鹽是橋面混凝土凍融破壞和主梁鋼筋腐蝕的主要原因。這就促使開始提高和改進(jìn)橋梁混凝土質(zhì)量，增厚鋼筋混凝土中鋼筋的保護(hù)層，甚至對橋面板采取其它專門的保護(hù)措施，橋面防水粘結(jié)材料也應(yīng)時(shí)而生。我國在20 世紀(jì)80 年代初也逐漸認(rèn)識到鋼筋腐蝕的嚴(yán)重性和橋面防水的重要性，對防水粘結(jié)材料的研究和應(yīng)用也越來越重視。

防水粘結(jié)層性能的優(yōu)劣對橋面鋪裝的使用壽命影響很大。如果面層水透過防水粘結(jié)層滲入橋面板，鋪裝層和橋面板之間粘結(jié)力下降，會產(chǎn)生脫層現(xiàn)象，將導(dǎo)致橋面鋪裝使用性能的迅速惡化。在防水粘結(jié)材料的研究和應(yīng)用推廣過程中，為了達(dá)到橋面鋪裝和主體結(jié)構(gòu)使用性能好且耐久的設(shè)計(jì)目的，橋面防水層應(yīng)具備:(1)在服務(wù)期內(nèi)保持不透水性;(2)與面層和橋面有良好的粘結(jié)力;(3)抵抗車輛荷載(剎車、起動、轉(zhuǎn)彎)引起的剪應(yīng)力;(4)當(dāng)防水膜鋪設(shè)在橋面板時(shí)，必須能抵抗混凝土裂縫造成的破壞;(5)具有良好的耐久性能;(6)不被重載交通作用下的集料刺破;不受水和鹽類的損壞;(7)良好的溫度適應(yīng)性。

上述性能中以粘結(jié)性能、抗剪性能及不透水性最為關(guān)鍵。新型防水粘結(jié)材料AMP具備了優(yōu)異的粘結(jié)性能、剪切性能及不透水性，鑒于南坪二期是深圳市的重要貨運(yùn)干道，建設(shè)方、代建方及設(shè)計(jì)監(jiān)理等各方，對南坪二期橋面防水非常重視，并到寧波甬臺溫高速公路和上海東海大橋的橋面防水進(jìn)行了實(shí)地考察調(diào)研，最終考慮到寧波甬臺溫高速公路和上海東海大橋?qū)MP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料已有成功的使用經(jīng)驗(yàn)，南坪二期橋面防水粘結(jié)層也采用了該材料。

2 AMP基本特性

AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料，是一種革命性的防水粘結(jié)材料，是單組份黑色黏稠液體，它的主要成分為天然瀝青與石油瀝青共混物中加入石油基活性反應(yīng)物質(zhì)。

AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料的二階反應(yīng)賦予了其優(yōu)異的防水、粘結(jié)兩大特性，克服了傳統(tǒng)防水產(chǎn)品粘結(jié)和抗剪性能差等缺點(diǎn)。

3 AMP作用機(jī)理

(1)高滲透固化作用

AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料中特有的滲透材料可以滲透到水泥混凝土毛細(xì)孔3～5 mm深度，充分與水泥混凝土中堿物質(zhì)和氣體產(chǎn)生固化反應(yīng)，不僅可以起到修復(fù)水泥混凝土微缺陷的作用，還可以堵塞滲水孔，起到良好的防水效果。滲透基體同時(shí)與界面防水粘結(jié)層形成釘子效應(yīng)，顯著提高粘結(jié)、剪切強(qiáng)度。

(2)一階反應(yīng)作用

AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料中的石油基活性反應(yīng)物質(zhì)在一定比表面積下充分接觸空氣中的O2、SO2等活性氣體，發(fā)生共聚性物理化學(xué)反應(yīng)而形成彈性膠質(zhì)防水粘結(jié)層，使防水粘結(jié)層本身形成早期的內(nèi)聚力。同時(shí)，這種膠質(zhì)防水粘結(jié)層并不會完全固化，否則將導(dǎo)致與面層瀝青混凝土的粘結(jié)困難。

(3)二階反應(yīng)作用

初步固化的防水粘結(jié)層在高溫(≥100℃)瀝青混凝土的作用下會產(chǎn)生微溶化分布，在碾壓作用下骨料的大顆粒嵌入防水粘結(jié)層中，形成均勻分布的剪力鍵。同時(shí)，高溫將加速二階反應(yīng)的進(jìn)行，生成彈塑性的防水粘結(jié)層，提高內(nèi)聚力，從而提高其粘結(jié)力和剪切應(yīng)力，在面層瀝青混凝土與水泥混凝土之間形成良好的防水粘結(jié)層。圖1為AMP反應(yīng)框架。

圖1 AMP反應(yīng)框架

4 AMP性能指標(biāo)

AMP二階反應(yīng)型橋用防水粘結(jié)材料的性能指標(biāo)見表1。

表1 AMP二階反應(yīng)型橋用防水粘結(jié)材料的性能指標(biāo)表

5 AMP的特點(diǎn)和優(yōu)勢

(1)獨(dú)有的一階反應(yīng)、二階反應(yīng)過程;

(2)固化后的涂膜形成高彈塑性的防水粘結(jié)層;

(3)優(yōu)良的防水效果;

(4)優(yōu)異的粘結(jié)性能和抗剪切性能;

(5)施工方便;

(6)采用二階反應(yīng)型防水粘結(jié)層，原水泥路面無需銑刨，節(jié)約機(jī)械、燃油等成本，無粉塵污染，更環(huán)保。

6 AMP的應(yīng)用范圍

(1)水泥混凝土橋面的防水粘結(jié);

(2)鋼橋面的防水粘結(jié)，鋼橋面鋪裝瀝青層間粘結(jié)層;

(3)復(fù)合式路面(白改黑)的防水粘結(jié);

(4)隧道路面的防水粘結(jié);

(5)特殊建筑的防水粘結(jié)。

7 AMP與同類產(chǎn)品性能比較

AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料和防水卷材的比較分析見表2。

8 施工工藝

在灑布AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料前，需對基面進(jìn)行處理，新建混凝土橋面最少應(yīng)有7 d養(yǎng)護(hù)期，要求強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號。

(1)基面處理

首先對路表面上存有的不良附著物進(jìn)行清除(如浮漿等)，清掃路面砂粒、雜物，有油污的位置應(yīng)進(jìn)行特別處理，可采用溶劑溶解，同時(shí)界面需完全干燥，可用專用吹風(fēng)機(jī)吹掃干燥;處理后的混凝土基面必須潔凈、干燥和堅(jiān)實(shí)，無漿沫、油或其它表面污染。

表2 APP和AMP性能分析對比表

(2)AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料施工

界面清潔干凈，并完全干燥后，即可進(jìn)行AMP的施工。采用人工涂布和噴灑兩種方式進(jìn)行，其用量約為0.3～0.4 kg/m2。

a. 人工涂布:施工前，將其倒入適當(dāng)大小的容器中，輕微攪拌3～5 min，由操作人員用滾筒將其均勻地涂布于水泥混凝土或其它處置基面上。一般推薦采用該方式。注意應(yīng)盡量滾涂均勻。

b. 噴灑施工:施工前，將容器中的材料攪拌均勻，然后將攪拌均勻的材料注入噴涂設(shè)備——高壓無氣噴涂機(jī)，由施工人員手握噴槍進(jìn)行均勻噴灑。

為達(dá)到好的施工效果，AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料需采用兩次分次實(shí)施，常溫下第一次和第二次實(shí)施之間的時(shí)間間隔應(yīng)在2～4 h， AMP-100施工后4～8 h，即可進(jìn)行瀝青層的施工。

9 結(jié)語

本文根據(jù)南坪二期橋面防水粘結(jié)層對AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料的應(yīng)用過程，結(jié)合寧波甬臺溫高速公路和上海東海大橋應(yīng)用AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料進(jìn)行橋面防水的實(shí)際情況和該材料的基本特性，對比目前常用的防水粘結(jié)材料的性能及工程應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)說明了AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料具備優(yōu)異的粘結(jié)性能、剪切性能和不透水性及便易的施工工藝。

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2015-06-16

陳健俠(1963-)，男，廣東汕頭人，高級工程師，從事道路橋梁專業(yè)設(shè)計(jì)工作。