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桥梁耐用性与桥梁防水的探究

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【摘要】:
影响桥梁耐久性的第一个因素是钢筋锈蚀,其主要原因是混凝土保护层的碳化和氯离子侵蚀,两者都是以水为载体进行的。不仅如此,水也是造成混凝土破坏的主要原因之一,如冻融循环、还原骨料反应等。由此可见,桥梁防水对桥梁耐久性的影响是非常重要的。桥梁防水是桥梁结构防腐的第一道屏障。有了防水屏障,它将“抵御国外敌人”,从而大大提高桥梁的耐久性,同时也符合“预防性维修”的指导思想。因此,桥梁防水具有重要而深远的意义
     影响桥梁耐用性的第一个因素是钢筋锈蚀,其主要原因是混凝土保护层的碳化和氯离子侵蚀,两者都是以水为载体进行的。不仅如此,水也是造成混凝土破坏的主要原因之一,如冻融循环、还原骨料反应等。由此可见,桥梁防水对桥梁耐久性的影响是非常重要的。桥梁防水是桥梁结构防腐的第一道屏障。有了防水屏障,它将“抵御国外敌人”,从而大大提高桥梁的耐久性,同时也符合“预防性维修”的指导思想。因此,桥梁防水具有重要而深远的意义,应重视桥梁的研究、设计、施工和管理。
    一、桥梁防水现状与对策
    1、现状
近年来,桥梁防水作为桥梁耐久性的关键环节,逐渐受到重视。然而,其中大部分只涉及桥面防水层的研究、设计和施工。
    桥面防水层的主要目的是从根本上切断水与混凝土结构的接触路径(确切地说,应称为“防水层”),保护桥面混凝土上部结构和主梁混凝土,避免水的破坏,提高上部结构的耐久性。重新。
20世纪上半叶以来,欧美发达国家对桥面防水技术、材料和性能的研究更加重视。相对而言,我国混凝土桥面防水的研究几乎是空白。除北京、天津等地外,大部分地区仍处于起步阶段。其防水材料、性能试验和施工工艺主要扩展到建筑工程的防水,尚未形成一套合适的桥面防水技术。这使得防水材料、技术、性能和测试方法处于市场混乱的阶段。即使是桥面铺装的防水层,也存在很多问题。例如,防水层与面层与桥面的粘结强度不足,出现早期破坏;防水材料本身的质量不足以失去防水效果;由于防水层本身的厚度和压缩性,桥面与上面的路面形成“两张f“蒙皮”,这对承载车辆荷载的路面极为不利,而且在新桥使用后,路面经常在大面积损坏。这也可能是桥面比路面更容易发生松动病害的原因之一。
     目前用于桥面防水层的材料,无论是沥青基层、聚合物基层还是水泥基层,都是以“膜式”防水层的形式形成的。其最重要的性能是“不渗透性”,其性能的丧失是疾病发生的关键。决定“膜”防水层抗渗性的主要因素有两个:粘结力和破坏条件。
     2、对策
     就桥面防水而言,防水材料的类型和质量是从根本上解决防水问题的关键。因此,在吸收和总结国内外先进技术和经验的基础上,开发适合的新型桥面防水材料,尽快建立桥面防水层的设计、施工和试验技术标准和规范,是提高桥梁防水性能的途径。特别是对新材料的研究取得了突破。
     桥面防水层铺筑材料应符合下列条件:
    (1)良好的抗渗性(防水性能);
    (2)与水泥混凝土桥面、沥青路面有足够的粘结强度;
    (3)面层碾压后,有良好的无破损性;
    (4)良好的耐高低温性能;
    (5)对桥面状况的良好适应性;
    (6)能较好抵御桥面裂缝的影响;
    (7)材料寿命应不低于面层寿命;
    (8)良好的边缘密封性;
    (9)施工简捷、环保。
     二、  整体性防水
     桥梁的特殊环境和特殊用途决定了桥梁防水应是一个整体、系统的概念,桥面防水只是桥梁防水的主体部分。如果忽视了防水的整体性,仍然不能很好地解决桥梁防水问题,桥梁耐久性的概念也不完整。这里有几个例子。
     在空心板的头部,由于混凝土开裂,厚度较薄,水总是沿着头部的小裂缝从伸缩缝等部位逐渐进入空心板,很难排除进入空心板内部的水。这样,对梁体的破坏是直接造成的,不仅发生了化学攻击,而且低温冰也会造成很大的影响。因此,空心板封头的防水也是一个薄弱环节。
在绞车中,由于施工空间小,工作量小,经常引起重视,施工技术和材料很少被严格掌握。因此,许多桥梁在使用初期都存在严重的渗漏问题。我们知道,双绞线是桥面之间横向连接的重要部分,它承受了大量的剪切力。它在加强桥面上的力的横向分布和桥面的完整性方面起到了重要的作用。一旦受到水的影响,强度降低或甚至损坏,就会出现饰面板力。
      研究表明,边板的渗流往往比中板严重。其原因可能是桥面混凝土的平整度差和防撞护栏支架的堵塞,桥面水容易陷入桥面两侧的低洼处。而边缘防水往往比较薄弱,容易造成边缘板渗水破坏。
      对于侧梁和侧板(包括翼板)的外边缘表面,由于直接暴露在外部和长期的雨水和盐水等环境中,侧梁和侧板(包括翼板)的外缘表面大部分受到雨水、盐水等严重浸出、腐蚀等严重现象的影响。这是旧桥调查中常见的现象。因此,应研究侧梁侧板的防水缺点、位置及解决办法。
      三、  浸透型一体化桥梁防水
      1、防水方式
      如上所述,传统桥面防水材料基本上属于“膜”防水法,在水泥桥面与沥青路面之间形成一层防水层。这种防水方法和材料本身存在缺陷:1、上层和下层需要足够的粘结强度,但随着时间的推移,材料的粘结强度将降低或甚至损失;2、材料的寿命和使用寿命一般较低,一般只有几年;3、对水泥桥桥面条件的适应性(如平整度、坡度、清洁度等)。4、高温沥青路面摊铺、碾压,会造成一定的影响,甚至损坏;5、施工技术和技术要求严格、难以掌握;6、生产、储存、施工存在环境问题;7、桥面边缘密封防水始终是一个难题;8、水泥桥面与沥青路面之间有这样的"软的"隔离层,容易导致"两个皮"现象。
      这种传统的“膜”防水技术通常是从住宅建筑工程的防水中引进的。众所周知,桥面防水具有不同于建筑工程的特殊性,因此,为了适应桥梁工程的防水,必须对其进行深入的研究、改进和完善。分析了桥面防水的特殊性:1。桥梁的使用寿命一般比房屋建筑的使用寿命长;桥梁的工作环境和温度均比房屋建筑差;不同荷载作用下桥梁产生静荷载,桥梁多为动荷载和工作变形;不同的维护条件会对社会交通造成较大的干扰。
      针对上述"薄膜"防水方式的不足,提出了一种新型的桥梁"非膜"防水型防水材料的防水方式,它渗 入混凝土内部,不形成涂膜,增强了混凝土结构自身的防水性能,形成了"结构防水集成系统"。
    这 种“无膜”的实现需要一种新型防水材料即“无膜渗透防水液”的支撑,它不仅可以解决桥面防水问题,而且还可以解决梁体头、伸缩缝、梁体、翼板、防撞护栏、甚至下梁等防水问题。结构。由于其渗透性和不形成防水膜,它克服了许多“膜”。类型的固有缺陷。从而更好地实现了桥梁的整体防水。
     2、非膜式浸透型防水机理
    “不透膜防水溶液”是一种无毒、无味、不挥发、不可燃、无色、透明、环保的水性溶液。涂层在混凝土表面喷涂,涂层不形成,原有混凝土结构的外观和颜色不变,但混凝土渗透到一定深度(几毫米至-11毫米)形成反应层。防水液渗入混凝土的毛细孔隙,形成不溶于水的链状晶体,产生抗毛细孔隙现象。它形成了一个强大的疏水层,使混凝土表面具有长期的防水效果,形成了“结构防水一体化”的效果。从而防止混凝土的腐蚀,如酸、碱、盐、CO2和SO2为载体,提高混凝土抗风化、冻融破坏、减缓碱骨料反应的能力。同时,这种“憎水层”具有透气性,混凝土内部的水分可以完全排出。这大大提高了混凝土桥梁整体结构的耐久性。
    3、非膜式防水方式的优势
与传统的“膜”防水方法相比,“非膜浸”防水方法为桥梁防水提供了一种全新的防水理念。它确实有许多突破性的优势:
   (1).混凝土结构的表层形成了完整的防水层,具有长期的防水效果。
   (2)既能憎水防水、又能呼吸透气;
   (3)适用范围广,可实现桥梁整体防水;
   (4)施工简单、方便、快捷,施工质量容易保证,不需要维修保养;
   (5)基底表面处理要求不严格,只能去除水、灰尘、油污和污垢;
   (6)因此,对表面条件(平面度、坡度等)没有特殊要求。(2)适用于各种几何形状,无边缘问题;
   (7)抗氧化、抗紫外线、耐磨,其使用寿命远大于“薄膜式”;
   (8) 属于环保型防水技术。
 
    通过室内车辙试验,定性研究了高温轧制的适应性。结果表明,高温沥青和高温混合料对防水试样的防水性能无明显影响。经过碾压成型和1小时车辙试验,试样对沥青和沥青混合料具有良好的粘结适应性。
    微裂缝密封的实际试验表明,对于裂缝小的混凝土结构,当裂缝小于0.5mm时,刷过“防水液体”后,在裂缝处具有良好的疏水性和防水效果。
    四、 结束语
    无膜防水方法为桥梁防水提供了一种新的防水概念。它确实具有许多突破性的优点,尤其是混凝土桥梁的整体防水。当然,要为桥梁防水提供新的技术支持,需要更深入、更广泛的技术和应用研究。