摘要:为了有效提高桥梁结构的稳定性,延长其使用寿命,本文首先对桥面柔性防水材料性能指标进行了分析探讨,然后就此提出了相应的检测技术,希望对提高桥面防水质量,促进交通业发展有积极作用。
关键词:检测技术;性能指标;防水材料;桥面
0引言
针对我国桥梁施工期间经常出现的结构强度下降、混凝土松散、钢筋锈蚀等问题,国内外大多选用在沥青铺装层以及桥面板之间铺设柔性防水层,以便阻挡水分进入混凝土主梁内。所以,选用的防水材料不仅需具备隔离水分的效果,还需通过自身或者外加涂层粘结的方式和上下层之间组成一个整体,用来承受外来荷载与变形,和电化学保护、刚性防水以及涂环氧涂层等防水措施比起来,更为合理、经济,且防水功能更佳。
1.桥面柔性防水材料性能指标的分析
1.1性能要求
(1)抗剪性。综合我国桥面建设的实际状况,因为使用沥青铺装桥面,桥面就会出现松散的情况,这是由于在铺装桥面过程中,桥面本身的抗剪能力并不高,所以,应选择在室内进行试验的方法,以此来检测出桥面柔性防水材料所具备的抗剪能力,并且,外界自然环境也会在一定程度上影响桥面柔性材料的抗剪效果。
(2)粘性性能。桥面柔性防水材料对粘性也有一定的性能要求,在开展桥面施工期间,铺装沥青过程中,需合理控制施工材料的用量以及使用方法,假如沥青材料无法达到铺装时候的要求,此时,便需要考虑桥面柔性防水材料的粘结性能,并且不同的桥面柔性防水材料,其粘性机理是有一定差异的,因此,在铺装过程中,铺装的温度要求也是不一样的。所以,对于桥面柔性防水材料性能方面,需认真研究其粘结性能,而且还需要充分了解温度对防水材料粘结性能的影响[1]。
(3)不透水性能。在桥面防水层面上铺装沥青过程中,在利用压路机碾压沥青期间,防水层可能会因为高温骨料的作用而遭受严重刺激,这一刺激将会直接破坏桥面质量,致使防水层失去效果,从而导致防水层在试验期间失去防水性能。所以,有必要对柔性防水材料的不透水性能进行分析,并且这也能够作为材料施工人员评价损伤性能的一大指标。
(4)抗疲劳性能。通过对桥面柔性防水材料的性能进行调查研究,我们不难发现桥面柔性防水材料还具备一定的抗疲劳能力,这一性能可以很好地确保桥面的稳定性,在使用期间,桥面承受车行驶车辆的纵向压力,长时间的碾压,材料与上下层之间的粘度将会发生一定的改变,假如其中的粘度无法达到预定值,此时防水层将会产生滑动,进而影响防水材料的主要性能及功能,并且还会大大降低沥青桥面的稳定性以及安全性,使得桥面受到严重损坏。所以,还需特别注意桥面柔性防水材料的抗疲劳性,如果有必要,还需不断改善材料的抗压性能。并且还需系统全面地分析桥面柔性防水材料的抗疲劳性[2]。
1.2性能的确定
确定桥面柔性防水材料的性能需严格遵循如下原则:第一,保证材料具有较强的不透水性。所谓不透水性即在碾压与摊铺热沥青混合料期间、在行车荷载的作用下材料的不透水性能,其工作条件非常恶劣。所以,需通过提高不透水性能指标来增强材料的防水效果;第二,保证防水层具有很好的耐久性。防水材料作为有机材料的一种,其各项指标将会随着使用时间的延长而不断削弱,但要确保其工作年限内其各项指标必须满足规定要求;第三,保证具有较强的抗施工损伤性能。
完成防水层施工以后铺装沥青材料期间,施工车辆直接行驶在防水层面上,有可能会对防水层的质量造成影响;在摊铺混合料过程中,防水薄膜受热冲击的影响将会变软,然后在碾压期间铺装层就会受到影响。在不影响防水性能指标的基础上,还需考虑这些条件将会对防水薄膜带来的影响;第四,保证较强的施工性能。选择的防水层性能指标需方便施工,操作工艺简单、快捷。比如,涂膜,其表干速度不能过快,防止水分来不及蒸发;实干也不要太长,防止影响工程进度;第五,保证能够抵御桥面的变形能力。我国现有的桥梁设计方法中允许桥面板出现低于2mm裂缝,也就是防水层需在裂缝位置处理好和梁体之间的关系,此外,还应该承担受拉区出现的弯拉变形。所以,防水层应有着一定的抵抗桥面变形的能力;第六,保证有着较强的地温、耐高温性能。根据JTJ032-94公路沥青路面施工技术要求,在摊铺沥青混合料期间温度最高控制在140到165度,加入防水材料没有较好的耐高温性能,面对这一情况,就会出现过分软化直至流淌,进而失去防水效果。所以,防水材料需具备较强的耐高温效果。据相关调查发现,在我国东部区域冬季最低温度将达到零下20-40度,在这一环境下,要想保证防水材料的性能质量。一定要具备较强的耐低温性能[3];第七,保证和桥面混凝土以及沥青铺装层之间有着较强的粘结效果。沥青铺装层与桥面混凝土之间有着较强的粘结力,这样才可有效避免桥面铺装层出现推挤、壅包以及剥落现象。但,如果设计的铺装层不合理,也可能带来这些病害,所以,合理设置铺装层尤为关键。
2.桥面柔性防水材料检测技术的分析
桥面防水材料的性能是否得以充分发挥,首先与材料的技术性能有直接关系,其次是防水层的施工质量。针对一些施工质量较差的防水层其无法达到保护混凝土梁体的效果,甚至还会进一步破坏桥面,所以,需选择较为先进的检测方法,主要是全程监控防水层的施工。目前我国检测桥面防水层的仪器还不够专业,在开展桥面施工期间,一些施工单位是严格按照防水材料的说明书进行工作的,其施工工序也是综合以往的经验来安排的,目前还无法利用特定的指标来检测工程施工质量,针对桥面柔性防水材料性能指标的检测技术问题,有必要就桥面柔性防水材料的检测技术进行研究,进而更深入的了解防水材料的特性,然后综合其性能开展施工。
使用电动剪切仪主要是检测混凝土桥面与防水层和沥青面层之间的抗剪能力,其检测方法即利用剪切件逐步向沥青混凝土试件增加剪力,测试系统不断采集位移以及力数据并进行存储,直到防水层和沥青混凝土之间脱离,测试系统上将保存最大位移与力值。这一检测技术主要适用于现场或者室内对各种防水层的检测,试验结果用于对桥面的设计以及防水材料的选择等。此仪器是由剪切件、回拉件、推动杆、力传感器、螺杆以及减速器和蜗杆涡轮、底座等组成。底座是仪器的主要部件,导座、减速器以及蜗杆涡轮都装在底座上,涡轮和螺杆直接通过梯形螺纹连接在一起,螺杆的右侧和剪切件、顶杆、力传感器连接在一起,剪切件通过导座导向。在试验过程中,电机通过同步带驱动剪力件、推动杆以及力传感器、螺杆等剪切试验。从位移与受力的角度考虑,使用螺距为5mm的螺杆以及推力轴承和1/40的蜗杆涡轮较为合适。
结语:
总而言之,通过深入全面地探讨桥面柔性防水材料性能指标以及检测技术,能够更加深层次地、有针对性地对防水层施工现场的技术指标进行评价,并且通过全程监控现场施工,能够有效地减少物力以及财力的浪费。另外,通过对桥面防水层现场检测技术的研发,能够更高质量地完成检测。并且,还需不断完善防水层的性能指标,提高施工设备质量,通过积极运用先进的科学方法,达到防水材料性能的充分发挥。
参考文献:
[1]石程光.桥面铺装材料结构组合与防水粘结层性能研究[J].吉林大学,2015(32):156-158.
[2]孙健.适用于钢桥面铺装的橡胶环氧碎石防水粘结过渡层研究[J].东南大学,2015(23):123-125.
[3]刘桂花.混凝土桥面长效防水粘结体系的研究与性能研究[J].重庆交通大学,2016(34):146-147.