广州同固建材有限公司莱施克（中国）防水涂料生产厂家，是一家专业从事路桥防水材料、建筑防水涂料研发、生产、销售、施工为一体的专业防水厂家，是全国地区建筑防水与保温节能科技的示范企业。产品现远销新加坡、俄罗斯、日本、韩国、印度等海外市场同时在广东、山东、河南、河北、山西、浙江、江苏、四川、贵州、云南等路桥防水工程中得到应用，以优质的产品，满意的价格，快速的服务博得了广大客户的一致好评。

　　广州同固建材有限公司莱施克防水涂料厂家是大部分国家较主要的路桥防水材料、建筑防水涂料生产企业之一，目前在大部分国家10个国家设立了28家工厂；同时又是大部分国家建筑特种化学产品的 公司。经过十多年的发展，莱施克已成为中国路桥、建筑防水行业的带领者之一，其销售网络遍布全国。 莱施克建材严格执行规范管理，先后通过了ISO9001：2000质量体系认证、环境管理体系认证，计量合格证认证等。在内部管理过程中严格执行大宗原材料采购委员会制度、生产流程分段监控制度、库存产品定期检测制度、售出产品全程跟进制度。在生产、销售和服务过程中，严格把关产品和服务质量，以销定产，生产经营过程中严格按照ISO9001：2000质量体系标准实行一体控制。产品合格率达到高标准，聚合物改性产品占有华南地区25%以上，自投产以来质量品质一直得到广泛的肯定和信赖。

　　德国莱施克在中国十多年的成功发展经验，携大部分国家较新较好的防水涂料、防水技术及服务资源，为中国的防水化工行业继续作出贡献。

溶剂型防水粘结剂

溶剂型防水粘结剂性能研究及其在桥面铺装中的应用 摘 要: 该文根据国内外相关先进技术和水泥混凝土桥梁的使用环境, 立足于防水和粘 结功能, 开发了专门用于桥面铺装的溶剂型层间防水粘结剂, 并提出了其相应的技术要求。 同时系统研究了溶剂型防水粘结剂的防水性能、与桥面板及沥青混凝土的粘结性能及剪切性 能, 通过安(宁)-楚(雄)高速公路桥面防水工程的实施, 研究了其施工工艺, 为我国今后的桥 面防水技术提供了一条新思路。 关键词:桥面铺装;防水层;粘结剂 1 前言 随着我国高速公路的快速修建, 不可避免地要修 筑诸多桥梁,特别是在云南、四川及贵州等多山地区。 桥面铺装与一般路面使用条件的差异导致其使用性能 要求也有许多不同。

由于我国目前在桥梁防水层方面 的研究较少,没有取得打破性进展 ,防水材料性能指标 参差不齐 ,但总体性能较差,导致桥面铺装出现较大面 积的推移和脱层等病害。究其原因, 主要是一些业主 和施工单位对防水层的认识不够, 只强调防水层应具 备防水性能,而忽视其还应具备与水泥混泥土基层及 沥青混凝土面层的粘结性能 ,或者将粘结强度指标定 得过低,并且往往未考虑高温时的粘结和剪切性能。 鉴于此,重庆交通科研设计院与重庆市智翔铺道技术 工程有限公司通过综合调研, 从材料开发、性能研究入 手,开发了桥面专项使用的溶剂型防水粘结剂,并提出了相 应的技术要求。 2 材料简介及作用机理 2 .1 材料简介 溶剂型粘结剂是根据相似相溶的原理和性能互补 的原则,将沥青与多种***树脂及助剂经特殊工艺溶解于特定的溶剂中, 而形成的一种单组分桥面防水 材料 。它不仅防水性好, 渗透力强 ,而且与水泥混凝土 基层及沥青混凝土的粘结强度明显优于国内现有的桥 面防水材料。

2 .2 作用机理 溶剂型粘结剂具有粘度低 、渗透力强的特点, 当它 涂布于水泥混凝土桥面上时 ,就会渗透到桥面的微裂 缝内部,形成致密的网状结构 ,从而达到防水和与水泥 混凝土粘结的目的;当热拌沥青混凝土摊铺于溶剂型 粘结剂表面时, 防水膜部分熔化,与沥青混凝土混为一 体,从而实现了桥面与沥青铺装层之间的有效粘结 。 3 性能研究 3 .1 粘度测试 本研究中, 桥面防水材料渗透性能用粘度大小来 评价 。粘度小, 渗透力强 ,反之渗透力弱 。通过对比试 验,分别测试了改性乳化沥青与溶剂型粘结剂在常温 下的粘度 ,测试结果列于表 1 。

测试结果表明:在相同试验条件下 ,溶剂型粘结剂 的粘度仅为改性乳化沥青的 1/3 , 说明溶剂型粘结剂 的渗透能力远远大于改性乳化沥青 。 3 .2 防水性能测试 本研究中 ,桥面防水材料防水性能用渗水速度来表 1 改性乳化沥青与溶剂型粘结剂的粘度测试结果 s 试件编号 溶剂型粘结剂 改性乳化沥青 1 16.6 49 .2 2 16 .2 49 .3 3 16 .1 49 .7 4 16 .8 49 .5 5 16 .0 49 .1 平均值 16 .3 49 .4 注:采用涂氏粘度计进行测试;试验温度 20 ℃ 评价 ,渗水速度用渗水仪测定 。渗水速度小, 防水效果 好;反之, 防水效果差 。 同样通过对比试验, 分别测试了空白水泥混凝土、 改性乳化沥青、热沥青及溶剂型粘结剂在常温下的渗 水速度,测试结果列于表 2 。 表 2 几种桥面防水粘结剂防水性能测试结果 试件类型 水压力 / mBAR 渗水速度 /m L· s -1 备注 空白水泥混凝土 504 1.47 ×10 -5 C30 , 1 cm 厚 空白水泥混凝土 一层溶剂型粘结剂 502 2.44 ×10 -9 溶剂型粘结剂 用量为 0 .20 kg/ m2 空白水泥混凝土 两层溶剂型粘结剂 508 0 溶剂型粘结剂 用量为 0 .37 kg/ m2 空白水泥混凝土 三层溶剂型粘结剂 503 0 溶剂型粘结剂 用量为 0 .50 kg/ m2 空白水泥混凝土 一层改性乳化沥青 509 3.68 ×10 -8 改性乳化沥青 用量为 0 .40 kg/ m2 空白水泥混凝土 一层热沥青 507 4.75 ×10 -7 热沥青 用量为 0 .41 kg/ m2 以上测试结果表明 , 空白水泥混凝土具有较强的 透水性,涂刷溶剂型粘结剂及沥青之后的透水性得到 了明显减弱,但溶剂型粘结剂的效果较好,乳化沥青次 之,热拌沥青较差。

3 .3 粘结强度测试 桥面防水材料对桥面板的附着力用粘结强度来评 价。粘结强度通过测试拉拔力计算得出 ,拉拔强度 Ψ =P/S , S =πD 2 /4 。其中 P 表示拉拔力, S 表示有效 拉拔面积 , D 表示拉头的直径(50 mm)。粘结强度小, 附着力小 ;反之 ,附着力大。通过对比试验 , 测试了不 同厚度的溶剂型粘结剂及改性乳化沥青 、热沥青与水 泥混凝土之间的粘结强度 ,测试结果列于表 3 。 试验结果表明, 溶剂型粘结剂与水泥混凝土的“粘 结强度”和溶剂型粘结剂的用量有关 , 随着用量加大, “粘结强度”降低 ;热沥青和乳化沥青与水泥混凝土的 粘结强度均较低 。

因为随着用量的加大 ,滞留在膜内的少量溶剂尚未挥发干净 ,膜自身的较大内聚强度还 未形成,故试件的破坏位置会发生于膜内部, 由此计算 出非溶剂型粘结剂与水泥混凝土桥面之间的界面处的 粘结强度 ,并不能真实反映溶剂型粘结剂在水泥混凝 土上的附着力, 而是反映溶剂型粘结剂自身的抗拉强 度(内聚强度), 而溶剂型粘结剂与水泥混凝土桥面的 附着力要大于此处的粘结强度 。改性乳化沥青虽然对 水泥混凝土的渗透性较好 ,但由于自身强度太低, 故粘 结强度较低;而热沥青对水泥混凝土的渗透性较差 ,界 面结合不够紧密 ,故粘结强度较低 。 3 .4 组合结构剪切强度测试 桥面铺装防水层的使用效果是一个综合性指标, 既包括防水层与水泥混凝土的粘结性能 , 也包括防水 层的防水性能及其与铺装层沥青混凝土的粘结性能和 剪切性能 。特别是高温下组合结构的剪切性能指标非 常重要,高温剪切性能的优劣直接关系到桥面铺装是 否会出现脱层和推移等病害 。剪切强度 τ=F/S , S = πD 2 /4 。其中 F 表示剪应力, S 表示有效剪切面积 , D 表示试件的直径(100 mm)。 本研究中 , 同样通过对比试验 , 研究了组合结构 (空白水泥混凝土 三层溶剂型粘结剂 5 cmAC16 沥青混凝土 、空白水泥混凝土 改性乳化沥青 5 cmAC16 沥青混凝土 、空白水泥混凝土 热沥青 5 cmAC16 沥青混凝土)的常温(25 ℃)和高温(40 ℃)剪 切性能,测试结果列于表 4 和表 5 。 剪切强度的测试结果表明 ,无论是常温或高温 ,三 层溶剂型粘结剂与水泥混凝土及 5 cm AC16 构成的 组合结构的剪切强度明显高于其余两种组合结构的剪 切强度。说明作为桥面防水材料, 溶剂型粘结剂能够 实现桥面与沥青铺装层的有效粘结, 组合结构常温和 高温下的剪切性能优良 , 对于减少甚至避免桥面铺装的层间推移、脱层等病害是非常有利的 。 4 溶剂型粘结剂在云南安(宁)-楚 (雄)路试验工程中的应用 云南安楚高速公路 K93 915 大桥及 K95 815 大桥是两座水泥混凝土桥梁 ,也是溶剂型粘结剂初次 在云南省的试点工程 ,总面积为 6 000 m 2 左右 。云南 省普遍存在桥面铺装层发生推移的现象 , 其原因主要 是铺装层与水泥混凝土基层之间的粘结强度不够, 导 致层间抗剪性能严重不足。同时, 又考虑到两座大桥 的铺装下层采用的是防水性能并不突出的 AC -25 型 沥青混凝土,为了确保铺装下层与水泥混凝土桥面实 现有效粘结,提高铺装层与桥面的抗剪性能, 并起到良 好的防水效果, 必须适当加大溶剂型粘结剂的用量(厚 度)。整个施工工序分为 3 步进行 :

(1)水泥混凝土基层的处理,水泥混凝土桥面状 况较差,表现为 :平整度差 、浮浆较多、油类物质污染严 重等 。进场后首先进行水泥混凝土基层的处理 ,处理 内容包括 :基层浮浆的铲除、油污的清洗和各类灰尘杂 质的清理 。(2)溶剂型粘结剂的凃布。考虑到 K93 915 大 桥桥面状况,溶剂型粘结剂厚度须在 0 .3 mm 左右(量为 0 .5 kg/m 2 左右),由于用量较大, 为了使溶剂充分 挥发 ,将凃布工艺分为 3 次完成, 大致为 :较好次涂布 约0 .25 kg/m 2 , 次约 0 .15 kg/m 2 , 第三次约 0 .10 kg/m 2 。 (3)性能检测 。溶剂型粘结剂施工完 3 d 后进行 了防水性能的测试。通过测定涂布三层溶剂型粘结剂 的桥面的渗水系数来评价其防水性能。测得的渗透系 数为 0 。测试结果表明 ,溶剂型粘结剂的防水性能优 良。由拉拔力与拉头面积计算得出的粘结强度在 0 .8 MPa 左右 ,试验拉头的破坏位置均发生在溶剂型粘结 剂的内部 ,而不是溶剂型粘结剂与水泥混凝土的界面 处,这与室内试验基本吻合。

5 结论 (1)作为桥面铺装的防水层 ,溶剂型粘结剂具有 优良的防水性能 ,当其达到一定厚度时 ,桥面的渗水速 度为 0 。 (2)作为桥面铺装的粘结层 ,溶剂型粘结剂与水 泥混泥土桥面板及沥青混凝土铺装的粘结性能良好, 组合结构具有优良的高温和常温的剪切性能 ,对于防 止桥面铺装的推移、脱层等病害提供了技术保障。 (3)结合安楚公路桥面的实际情况, 选择了较大 用量(0 .5 kg/m 2)的溶剂型粘结剂作为该试验工程的 防水层,确保了桥面铺装良好的综合性能。

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　　软土路基施工难点

　　软土的稳定性欠佳，主要表现为天然孔隙较大、抗剪强度偏低等。在工程施工中，可通过几个特定标准，界定是否为软土路基。一是土壤颜色，通过该标准鉴定时，需使用外观卡对比，若土壤颜色呈现明显的灰色，则视为软土。二是含水率，经检测后，土壤若为液限土质或含水量达到35%以，则被视为软土。三是天然孔隙比，若土壤的天然孔隙比在1以上，则视为软土。

　　路桥软土路基施工难点主要表现为，相较于其他路基形式，软土路基受含水率较高的影响，难以确保路基夯实质量，降低了路基整体承载水平，易出现路面塌陷等问题；由于渗水性不足，土壤固结过程耗时更长，整体抗压强度将受到影响；在较大压缩性的影响下，若基于常规方法展开施工作业，则易引发路基沉陷事故。

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　　施工前的路基处理

　　路桥施工的前期准备要求较高，这也是推动后续各环节工作有序开展的关键。施工前期准备主要包括技术、材料及人员等方面。首先，施工人员需要充分掌握项目实际情况，通过实地调研确定施工区域内的土质状况、水文环境等，一体掌握软土路基施工中的阻碍因素。施工人员在分析地质环境时，需要充分考虑到路基的复杂多样性，通过科学的手段测量并整理所得结果，以便给施工方案的制定提供指导。不仅于此，为确保软土地基环境下的路桥质量，需将相关规定列入施工规章制度，此举是提升各环节施工规范性的关键。

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　　软土路基处理的技术要点

　　（一）排水固结法

　　利用排水固结法将土中的水有效排除，可使土层持续下降，并达到加固路基的效果。排水固结法主要是将沙井设置在地基中，并碾压路基，依据施工实际情况，可选择一次性加压或分层加压的操作方式。路基被碾压后，土中的水将通过沙井持续向外排出。此过程中，受土层自重影响，路基将随之下沉，路基的密实性也将得到提升。

　　此方法适用于含水量较高的软土层，经处理的土质会更加坚实，可为路基施工提供优良条件。

　　（二）换填法

　　基于对不满足建设要求的土层应采取换填处理，常见于浅层路基施工环境中，主要有两种方法。一是挖填法，更适用于路基土质偏软的施工环境。该方法的各操作环节更为精简，可有效控制工程成本。具体操作流程为，如若软土路基中含有部分不满足施工要求的土质，施工人员需将其舍弃，从而填充满足施工要求的土壤，且挖填高层度需控制在2m以内。

　　二是抛石法，适用于路面平整度欠佳且不存在坚硬外壳的环境中。该方法主要是将石头抛入路面 ，此时软土将逐步向道路两侧转移，可增强中间路面的强度。此方法使用的石块相对较大，需配备大型机械设备，将超出地面的石块压入地层中，随之增设反滤层。随后，在上述基础上填土作业，用土颗粒有效填充石缝。

　　（三）水泥深层搅拌桩法

　　基于水泥材料对软土加以处理，增强路基整体强度。相较之下，此方法在软土路基处理中应用较为广泛，可充分发挥水泥硬化后的强度特性。

　　施工人员将水泥混入软土中，伴随水泥的持续硬化，软土将与之有效黏合，土层将变得更加坚固。通过两种材料的充分混合，软土沉降可得到有效控制，将有效防止路基下沉。但值得注意的是，路桥建设不可局限于强度这一指标，还需要从实际情况出发，提升工程的效益性。

　　（四）砂石垫层法

　　以碎石为基础材料，将其铺筑在路基底层，从而起到增强地基稳定性的效果，此方法适用于路堤较低的工程环境中。

　　如若路堤较高，需为砂石垫层法的应用提供优良条件，首先使用排水固结法加以处理，此举在降低路堤高度的同时，还有助于提升路基稳定性。此处使用的排水固结法与常规的固结法存在一定差异，即在结束排水作业后，要向砂井中置入适量砂石，以达到地层铺设路基的效果。

　　实际施工中，需合理控制填土速率，若填土速率过快，将制约砂石的压缩性能；若填土速率偏低，将制约工程的施工效率。基于此，在施工中，需严格测试速度，并做出合理的调节。

　　具体而言，可将原路基下方的软土挖除，并遵循分层铺筑的方式填入砂石，各层厚度需控制在400mm内。在此基础上，分层碾压的压实度以90%为宜，随后持续回填并严格控制松铺厚度。之后，压路机开始碾压，需注意的是轮胎的重叠宽度要需控制在路宽的1/3～1/2区间内，此外速度不可超过2km/h，不允许出现过快或过慢的现象，否则将会对道路质量产生影响。

　　（五）强夯法

　　此方法适用于土质疏松且不具备优良黏合度的土层。工作原理为，通过起重机的持续夯实作业，缩小土间孔隙，较终达到增强土层结实度的效果，同时黏合度也将得到有效改善。

　　在此基础上开展施工作业，可保障工程的整体质量，还可有效控制施工成本。但值得注意的是，起重机在持续夯击过程中，有大量噪音，不利于周边居民的日常生活，因此施工单位需考虑工程周边区域的实际状况。除此之外，部分软土路基处理中还用到了碾压法，对于土壤分布不均、部分区域过于松软或是平整度不佳的区域具有可行性。碾压法可有效改善上述问题，多次碾压有助于提升土质密实度，在控制路基下沉的同时确保了路基的承载力，施工后的路基整体质量较好。

　　（六）抛石挤淤法

　　若施工区域有大范围积水洼地，通过抛石挤淤法处理可有效改善地质状况。该方法适用于不存在硬壳的软土环境。

　　实际施工中，可向公路路基底部抛填适量的片状石，在其作用下可将淤泥挤出地基，能大幅提升地基强度。

　　若工程中出现积水问题，可通过自然排水法或水泵抽水法加以处理，将地表水有效引导至***排水体系中，在工程许可的前提下，还可设置围堰用于改善排水效果。在施工区域内，所有的节水沟与排水沟都要遵循科学的布置方法。为工程适配挖掘机，可从两侧协同开挖，持续挖掘中间区域的3m软土，避免再次积水。此外，经施工后所得的土体需要转移到***地点，不可随意堆放。

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　　结语

　　路桥施工经常遇到软土地基环境，做好路基处理工作是确保后续各环节有序推进的关键。软土路基尤为复杂，尽管本文提出了几种较为典型的方法，但在技术成熟度上依然有较大进步空间，且在施工过程中需要以工程的实际情况为准，合理优化技术或采取多项技术同时使用。