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橋梁耐用性與橋梁防水的探究

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【摘要】:
影響橋梁耐久性的第一個因素是鋼筋銹蝕,其主要原因是混凝土保護層的碳化和氯離子侵蝕,兩者都是以水為載體進行的。不僅如此,水也是造成混凝土破壞的主要原因之一,如凍融循環、還原骨料反應等。由此可見,橋梁防水對橋梁耐久性的影響是非常重要的。橋梁防水是橋梁結構防腐的第一道屏障。有了防水屏障,它將“抵御國外敵人”,從而大大提高橋梁的耐久性,同時也符合“預防性維修”的指導思想。因此,橋梁防水具有重要而深遠的意義
     影響橋梁耐用性的第一個因素是鋼筋銹蝕,其主要原因是混凝土保護層的碳化和氯離子侵蝕,兩者都是以水為載體進行的。不僅如此,水也是造成混凝土破壞的主要原因之一,如凍融循環、還原骨料反應等。由此可見,橋梁防水對橋梁耐久性的影響是非常重要的。橋梁防水是橋梁結構防腐的第一道屏障。有了防水屏障,它將“抵御國外敵人”,從而大大提高橋梁的耐久性,同時也符合“預防性維修”的指導思想。因此,橋梁防水具有重要而深遠的意義,應重視橋梁的研究、設計、施工和管理。
    一、橋梁防水現狀與對策
    1、現狀
近年來,橋梁防水作為橋梁耐久性的關鍵環節,逐漸受到重視。然而,其中大部分只涉及橋面防水層的研究、設計和施工。
    橋面防水層的主要目的是從根本上切斷水與混凝土結構的接觸路徑(確切地說,應稱為“防水層”),保護橋面混凝土上部結構和主梁混凝土,避免水的破壞,提高上部結構的耐久性。重新。
20世紀上半葉以來,歐美發達國家對橋面防水技術、材料和性能的研究更加重視。相對而言,我國混凝土橋面防水的研究幾乎是空白。除北京、天津等地外,大部分地區仍處于起步階段。其防水材料、性能試驗和施工工藝主要擴展到建筑工程的防水,尚未形成一套合適的橋面防水技術。這使得防水材料、技術、性能和測試方法處于市場混亂的階段。即使是橋面鋪裝的防水層,也存在很多問題。例如,防水層與面層與橋面的粘結強度不足,出現早期破壞;防水材料本身的質量不足以失去防水效果;由于防水層本身的厚度和壓縮性,橋面與上面的路面形成“兩張f“蒙皮”,這對承載車輛荷載的路面極為不利,而且在新橋使用后,路面經常在大面積損壞。這也可能是橋面比路面更容易發生松動病害的原因之一。
     目前用于橋面防水層的材料,無論是瀝青基層、聚合物基層還是水泥基層,都是以“膜式”防水層的形式形成的。其最重要的性能是“不滲透性”,其性能的喪失是疾病發生的關鍵。決定“膜”防水層抗滲性的主要因素有兩個:粘結力和破壞條件。
     2、對策
     就橋面防水而言,防水材料的類型和質量是從根本上解決防水問題的關鍵。因此,在吸收和總結國內外先進技術和經驗的基礎上,開發適合的新型橋面防水材料,盡快建立橋面防水層的設計、施工和試驗技術標準和規范,是提高橋梁防水性能的途徑。特別是對新材料的研究取得了突破。
     橋面防水層鋪筑材料應符合下列條件:
    (1)良好的抗滲性(防水性能);
    (2)與水泥混凝土橋面、瀝青路面有足夠的粘結強度;
    (3)面層碾壓后,有良好的無破損性;
    (4)良好的耐高低溫性能;
    (5)對橋面狀況的良好適應性;
    (6)能較好抵御橋面裂縫的影響;
    (7)材料壽命應不低于面層壽命;
    (8)良好的邊緣密封性;
    (9)施工簡捷、環保。
     二、  整體性防水
     橋梁的特殊環境和特殊用途決定了橋梁防水應是一個整體、系統的概念,橋面防水只是橋梁防水的主體部分。如果忽視了防水的整體性,仍然不能很好地解決橋梁防水問題,橋梁耐久性的概念也不完整。這里有幾個例子。
     在空心板的頭部,由于混凝土開裂,厚度較薄,水總是沿著頭部的小裂縫從伸縮縫等部位逐漸進入空心板,很難排除進入空心板內部的水。這樣,對梁體的破壞是直接造成的,不僅發生了化學攻擊,而且低溫冰也會造成很大的影響。因此,空心板封頭的防水也是一個薄弱環節。
在絞車中,由于施工空間小,工作量小,經常引起重視,施工技術和材料很少被嚴格掌握。因此,許多橋梁在使用初期都存在嚴重的滲漏問題。我們知道,雙絞線是橋面之間橫向連接的重要部分,它承受了大量的剪切力。它在加強橋面上的力的橫向分布和橋面的完整性方面起到了重要的作用。一旦受到水的影響,強度降低或甚至損壞,就會出現飾面板力。
      研究表明,邊板的滲流往往比中板嚴重。其原因可能是橋面混凝土的平整度差和防撞護欄支架的堵塞,橋面水容易陷入橋面兩側的低洼處。而邊緣防水往往比較薄弱,容易造成邊緣板滲水破壞。
      對于側梁和側板(包括翼板)的外邊緣表面,由于直接暴露在外部和長期的雨水和鹽水等環境中,側梁和側板(包括翼板)的外緣表面大部分受到雨水、鹽水等嚴重浸出、腐蝕等嚴重現象的影響。這是舊橋調查中常見的現象。因此,應研究側梁側板的防水缺點、位置及解決辦法。
      三、  浸透型一體化橋梁防水
      1、防水方式
      如上所述,傳統橋面防水材料基本上屬于“膜”防水法,在水泥橋面與瀝青路面之間形成一層防水層。這種防水方法和材料本身存在缺陷:1、上層和下層需要足夠的粘結強度,但隨著時間的推移,材料的粘結強度將降低或甚至損失;2、材料的壽命和使用壽命一般較低,一般只有幾年;3、對水泥橋橋面條件的適應性(如平整度、坡度、清潔度等)。4、高溫瀝青路面攤鋪、碾壓,會造成一定的影響,甚至損壞;5、施工技術和技術要求嚴格、難以掌握;6、生產、儲存、施工存在環境問題;7、橋面邊緣密封防水始終是一個難題;8、水泥橋面與瀝青路面之間有這樣的"軟的"隔離層,容易導致"兩個皮"現象。
      這種傳統的“膜”防水技術通常是從住宅建筑工程的防水中引進的。眾所周知,橋面防水具有不同于建筑工程的特殊性,因此,為了適應橋梁工程的防水,必須對其進行深入的研究、改進和完善。分析了橋面防水的特殊性:1。橋梁的使用壽命一般比房屋建筑的使用壽命長;橋梁的工作環境和溫度均比房屋建筑差;不同荷載作用下橋梁產生靜荷載,橋梁多為動荷載和工作變形;不同的維護條件會對社會交通造成較大的干擾。
      針對上述"薄膜"防水方式的不足,提出了一種新型的橋梁"非膜"防水型防水材料的防水方式,它滲 入混凝土內部,不形成涂膜,增強了混凝土結構自身的防水性能,形成了"結構防水集成系統"。
    這 種“無膜”的實現需要一種新型防水材料即“無膜滲透防水液”的支撐,它不僅可以解決橋面防水問題,而且還可以解決梁體頭、伸縮縫、梁體、翼板、防撞護欄、甚至下梁等防水問題。結構。由于其滲透性和不形成防水膜,它克服了許多“膜”。類型的固有缺陷。從而更好地實現了橋梁的整體防水。
     2、非膜式浸透型防水機理
    “不透膜防水溶液”是一種無毒、無味、不揮發、不可燃、無色、透明、環保的水性溶液。涂層在混凝土表面噴涂,涂層不形成,原有混凝土結構的外觀和顏色不變,但混凝土滲透到一定深度(幾毫米至-11毫米)形成反應層。防水液滲入混凝土的毛細孔隙,形成不溶于水的鏈狀晶體,產生抗毛細孔隙現象。它形成了一個強大的疏水層,使混凝土表面具有長期的防水效果,形成了“結構防水一體化”的效果。從而防止混凝土的腐蝕,如酸、堿、鹽、CO2和SO2為載體,提高混凝土抗風化、凍融破壞、減緩堿骨料反應的能力。同時,這種“憎水層”具有透氣性,混凝土內部的水分可以完全排出。這大大提高了混凝土橋梁整體結構的耐久性。
    3、非膜式防水方式的優勢
與傳統的“膜”防水方法相比,“非膜浸”防水方法為橋梁防水提供了一種全新的防水理念。它確實有許多突破性的優勢:
   (1).混凝土結構的表層形成了完整的防水層,具有長期的防水效果。
   (2)既能憎水防水、又能呼吸透氣;
   (3)適用范圍廣,可實現橋梁整體防水;
   (4)施工簡單、方便、快捷,施工質量容易保證,不需要維修保養;
   (5)基底表面處理要求不嚴格,只能去除水、灰塵、油污和污垢;
   (6)因此,對表面條件(平面度、坡度等)沒有特殊要求。(2)適用于各種幾何形狀,無邊緣問題;
   (7)抗氧化、抗紫外線、耐磨,其使用壽命遠大于“薄膜式”;
   (8) 屬于環保型防水技術。
 
    通過室內車轍試驗,定性研究了高溫軋制的適應性。結果表明,高溫瀝青和高溫混合料對防水試樣的防水性能無明顯影響。經過碾壓成型和1小時車轍試驗,試樣對瀝青和瀝青混合料具有良好的粘結適應性。
    微裂縫密封的實際試驗表明,對于裂縫小的混凝土結構,當裂縫小于0.5mm時,刷過“防水液體”后,在裂縫處具有良好的疏水性和防水效果。
    四、 結束語
    無膜防水方法為橋梁防水提供了一種新的防水概念。它確實具有許多突破性的優點,尤其是混凝土橋梁的整體防水。當然,要為橋梁防水提供新的技術支持,需要更深入、更廣泛的技術和應用研究。
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