橡胶沥青防水涂料

橡胶沥青防水涂料（精选9篇）

橡胶沥青防水涂料 篇1

氯丁橡胶(CR)改性沥青防水涂料是一种具有强度及延伸率高、耐老化、成膜快、抗形变、耐高温等特点,可广泛用于各种建筑防水工程的材料。但是,一般CR改性沥青防水涂料为溶剂型涂料,含有大量有机溶剂,属易燃易爆、有毒有害材料,在生产、贮存、运输及使用过程中均存在安全及污染风险,且该类涂料不能在潮湿基面上施工,会影响施工周期。本研究制备了一种由CR与丁苯橡胶(SBR)复合改性的乳化沥青防水涂料,该涂料安全环保,可在潮湿但无明水的基面施工。本文介绍了该橡胶复合改性沥青防水涂料的制备方法,探讨了橡胶复合改性剂的配比和添加量对改性沥青性能的影响,并分析了改性沥青乳液稳定性的影响因素。

1 实验部分

1.1 主要原料

阳离子氯丁胶乳(CRL):固含量55%,上海山橡化工;阳离子丁苯胶乳(SBRL):固含量51%,德龙化工;建筑道路石油沥青:90#,茂名石化;阳离子乳化剂:十八烷基三甲基氯化铵(1831),上海金山经纬化工;非离子乳化剂:聚乙二醇(PEG600),江苏海安石化厂;稳定剂:聚乙烯醇(PVA);稳定剂:氯化铵。

1.2 仪器设备

胶体磨:上海诺尼轻工机械有限公司;电子万能试验机:济南恒瑞金试验机有限公司;离心机:金坛市盛威实验仪器厂;不透水仪:天津市港源试验仪器厂;恒温恒湿试验箱:天津市港源试验仪器厂;数显沥青延伸度仪:无锡华南实验仪器有限公司;电脑全自动沥青软化点仪:南京拓兴仪器仪表研究所;电脑数控沥青自动针入度仪:天津市港源试验仪器厂。

1.3 制备及性能

橡胶复合改性沥青防水涂料的配方见表1。将称量的PVA、氯化铵用70~80℃水溶解配制成溶液,然后加入乳化剂搅拌溶解,用盐酸调节p H值为3~4,并控制温度为60~70℃;将SBRL、CRL引入胶体磨,搅拌速度为4 000 r/min下循环10~15 min;然后将沥青(130~140℃)缓慢引入乳化机,循环30 min。具体工艺如图1所示。

将采用上述工艺制备的橡胶复合改性沥青防水涂料按规定制成试样进行性能测试,结果见表2。

2 结果与讨论

2.1 橡胶复合改性剂对沥青性能的影响

CR是由氯丁二烯单体乳液聚合而成,不仅具有耐光照、耐老化、耐热、阻燃、耐磨、耐化学药品等性能,还具有使用温度范围宽、回弹性高、强度大等物理机械性能[1]。

SBR是由苯乙烯和丁二烯两种单体乳液聚合而成,相对分子质量约为(13~25)×104,能改善沥青的高低温性能、感温性能和抗热老化性能,特别具有良好的低温抗裂性能[2]。

单一改性剂改性的沥青一般只存在某一方面的性能优势,其综合性能往往欠佳[3]。本研究采用了CR和SBR作为复合改性剂对沥青进行改性,以改性沥青蒸发残留物的延度、针入度及软化点为指标评价改性后沥青的性能。橡胶复合改性剂的配比见表3。

图2是改性沥青蒸发残留物的延度变化。从图2可以看出,橡胶复合改性沥青蒸发残留物的延度较未改性前有较大改善,因为在200℃以下,橡胶基本不与沥青发生化学反应,改性过程大多数属于物理改性,延度的变化可能是由于橡胶的添加改善了沥青分子链的柔性,当受到外力作用时,橡胶作为受力集中点产生较大形变吸收了能量。沥青蒸发残留物延度与CRL∶SBRL的值成反比,当CRL∶SBRL<1时,延度的变化幅度减小。

图3是改性沥青蒸发残留物的针入度变化。从图3可以看出,橡胶复合改性沥青蒸发残留物的针入度较未改性前有较大改善,针入度随CRL∶SBRL比值的减小先减小后增大;当CRL∶SBRL为17∶18时,针入度值最小。

图4是改性沥青蒸发残留物的软化点变化。从图4可以看出,橡胶复合改性沥青蒸发残留物的软化点较未改性前也有较大改善,软化点随CRL∶SBRL比值的减小先增大后减小;当CRL∶SBRL为22∶15时,软化点值最大。

由于CR与SBR的结构、含有的基团不同,即使橡胶复合改性剂的总用量相同,但由于配比不同,改性沥青蒸发残留物的基本性质存在较大的差异。SBR分子中含有空间体积较大的苯基,单纯采用SBR改性时,可能由于空间位阻效应,一部分SBR分子链不能很好地接近沥青分子,在受热等条件改变时,容易发生移动滑移错位现象,宏观表现则是高低温性能不足;但当引入空间位阻较小的CR分子链后,CR可以进入SBR的空间结构,形成互相缠绕的互穿空间网络结构,对沥青的改性效果有所提高。研究还表明,即使不添加任何硫化剂,在加热条件下CR也可以交联(热硫化),原因是CR能够释放出氯,形成CHCl,从而生成交联键。

综合各项指标,CRL∶SBRL为22∶15时,橡胶复合改性沥青的综合性能优于单一橡胶改性沥青。

2.2 影响改性沥青稳定性的因素

2.2.1 沥青

石油沥青由芳香分、饱和分、沥青质、胶质等组成,其胶体结构类型与化学组成随原油品种及加工工艺的不同而存在很大差别,乳化难易程度也随之不同。沥青中含蜡量高,将降低沥青对基层的粘附能力及其低温柔性,同时也增加了乳化的难度。本研究选用的是茂名石化90#建筑道路石油沥青,其基本性能见表4。

2.2.2 橡胶复合改性剂的添加量

为考察橡胶复合改性剂添加量对改性沥青乳液储存稳定性的影响,将橡胶复合改性剂的配比CRL∶SBRL定为22∶15,考察橡胶复合改性剂的添加量对沥青稳定性的影响。用离心机处理改性后的沥青,转速3 500 r/min处理15 min,通过计算离析出的水相体积与总体积比值测定离心稳定性,结果见图5。

从图5可以看出,改性沥青的稳定性随橡胶复合改性剂添加量的增加而变差:当添加量在5%~40%时,改性沥青的离心稳定度<25%;当添加量超过40%后,改性沥青的离心稳定度快速增加,储存稳定性明显变差。

2.2.3 乳化剂

离子型乳化沥青的稳定性主要受界面膜作用、双电层作用、界面张力作用三方面的影响。1)界面膜方面,乳化剂分子吸附在沥青和水界面上形成界面膜,能够阻碍乳化沥青胶团靠近聚结,对乳化沥青胶团的聚结起屏障作用,界面膜越强、越厚,屏障作用就越强。直链烷基乳化剂由于横截面积小,在界面上的饱和吸附量较大,因而在界面膜中的排列紧密,所形成的界面膜强度较大。2)双电层方面,离子型乳化沥青乳液中沥青与水界面上的电荷结构呈扩散双电层分布。双电层的吸附层基本固定于界面,属单分子层,吸附层向外为扩散层,电荷向水介质扩散,吸附层与扩散层所形成的ζ电势电位越大,乳化沥青微粒间的排斥力越大,乳液就越稳定。阳离子乳化剂可产生较大的ζ电势,且比阴离子乳化剂更容易使沥青微粒与带负电荷的基面粘附,因此阳离子乳化沥青的破乳、聚结、成型时间较短。3)界面张力方面,降低界面张力能够保持乳化沥青体系的稳定。70℃水的表面张力64.4 mN/m,140℃沥青的表面张力约24.5 mN/m,因此,沥青与水的界面张力较大。长碳链(≤18碳原子数)且以—CH3为端基的直链离子型乳化剂能有效地降低界面张力。

沥青成分复杂,其HLB值一般在16~18之间,而单一乳化剂的HLB值较为固定,因此单一乳化剂很难完全乳化沥青微粒,复合乳化剂则可提供较为宽广的HLB值。另一方面,由于离子型乳化沥青中粒子的静电张力,使沥青乳液的稳定性降低,当离子型乳化剂与非离子乳化剂复合使用时,二者将交替吸附在颗粒表面,大大降低了颗粒之间的静电张力;另外,非离子乳化剂水化作用形成的水化层,对乳液的稳定性也有一定的协同效应。研究证明,不同种类的乳化剂复合使用能提高乳化效果和乳化沥青的稳定性,大大提高乳化沥青的使用性能[4]。

为考察乳化剂对乳化沥青稳定性的影响,保持其他成分配比不变,以1831作为单一乳化剂,以1831与PEG配比为2∶1作为复合乳化剂,分别测试不同添加量对改性沥青离心稳定性的影响,结果如图6。

从图6可以看出,随着乳化剂添加量的增加,乳化沥青的离心稳定度减小,稳定性增加。以阳离子乳化剂与非离子乳化剂作为复合乳化剂的添加量始终比以阳离子乳化剂为单一乳化剂的添加量要小。根据上述结果,采用1831∶PEG为2∶1作为复合乳化剂,添加量为2%较为合适。

2.2.4 pH值

维持各成分配方不变,采用HCl调节pH值,观察改性沥青离心稳定性的变化情况,结果见图7。

在制备改性乳化沥青试样时可以观察到pH值不宜过低,因为加入的酸过多后,乳液中反离子(Cl-)的浓度会变得很高,它会破坏双电层结构,使ζ电势电位降低,导致破乳。由图7可以看出,随着pH值的增加,改性沥青乳液的离心稳定度先减小后增大,当pH=3.5时,离心稳定度数值最小,改性沥青乳液最稳定。因此,pH值宜为3~4。

3 结语

采用CR与SBR复配作为改性剂,以阳离子乳化剂与非离子乳化剂复配作为乳化体系,以聚乙烯醇、氯化铵作为稳定剂,在pH值为3~4的条件下制备的改性沥青防水涂料具有综合性能较佳、稳定性较好等优点。

参考文献

[1]李吉,马文石,胡维浦.水性氯丁胶乳的制备、改性及应用[J].粘接,2012(3):71-73.

[2]李冬红,范永将,高卫光,等.丁苯胶乳改性沥青的制备与性能[J].胶体与聚合物,2011(29):9-10.

[3]张玉芳,栗培龙,李晓明.高聚物复合改性乳化沥青性能探讨[J].公路交通科技,2008(25):217-219.

[4]尹永科.石油沥青乳化剂选择及其性能分析[J].化学工程与装备,2012(8):179-183.

橡胶沥青防水涂料 篇2

关键词：橡胶沥青路面；施工工艺；基层处理；摊铺；碾压

经济社会的发展和各地联系的增强，推动了公路工程建设的迅速发展。为确保工程质量，提高路面综合性能，各种新技术和新工艺也逐渐被应用到公路工程施工建设中，橡胶沥青就是其中的重要工艺技术之一。橡胶沥青能实现对废旧轮胎的利用，有利于保护周围环境，并且还能提高路面的抗裂和抗变形性能，在公路工程建设中愈加受到关注和重视。但一些施工单位和施工人员忽视质量控制，未能严格遵循工艺流程施工，影响橡胶沥青路面工程质量和施工建设效益提升。为转变这种情况，应该加强每个施工环节的质量控制，严格遵循施工工艺流程，保证工程建设质量，使橡胶沥青在公路工程建设中发挥更大的作用。

1橡胶沥青概述

随着技术的发展与创新，橡胶沥青在公路工程建设中逐渐得到广泛应用。将其应用到施工中不仅能确保工程质量，还能提高沥青路面综合性能，为车辆通行创造便利，因而在公路工程建设中越来越受到重视。橡胶沥青是指以废旧轮胎橡胶粉和沥青为主要原料，利用相应的技术和工艺生产而成的公路路面新型结合材料[1]。就其材料组成来看，约有20%为汽车废旧轮胎加工而成的橡胶粉。在环境保护越来越受到重视，公路工程质量要求越来越高的现代社会，橡胶沥青在公路施工中的应用愈加受到关注。作为一项重要的路面施工技术，橡胶沥青具有自身显著特点和优势。其不仅具有高黏度的特征，弹性恢复性能优良，能改善路面抗氧化和抗老化性能，同时橡胶沥青混合料的抗疲劳强度高，具有优良的抵抗反射裂缝能力。公路工程建设中，通过橡胶沥青的应用，可以增强路面的高温稳定性和低温抗裂性，预防路面车辙、裂缝、鼓包等缺陷出现。具有较强地降低路面应力的能力，能够有效预防反射裂缝出现。并且封水性能良好，有利于延长沥青路面的使用寿命[2]。此外，利用橡胶沥青还能降低行车噪音，提高行车舒适度。并实现对废旧轮胎的利用，促进资源再利用，降低道路工程施工成本，也有利于环境保护工作。

2橡胶沥青路面施工工艺

公路工程建设中，为促进橡胶沥青得到有效利用，首先应该明确橡胶沥青的技术要求，以此为规范和指导，重视混合料生产过程的质量控制，确保混合料的性能。同时做好橡胶沥青混合料的运输、摊铺和碾压施工，实现对每个施工环节的有效控制，保障公路工程质量。

2.1混合料生产

双面击实各75次，进行马歇尔试验，得出橡胶沥青混合料的技术指标如下：稳定度＞8kN，设计空隙率3%～4.5%，沥青饱和度70%～85%。同时加强原材料质量检测和验收，确保质量合格，为混合料生产质量提高奠定基础。废旧轮胎胶粉掺入量约20%，采用机制砂，确保质地坚硬，干净整洁，清除里面的杂物，5～15mm的粗集料含量不超过20%。采用石灰岩质细集料，3～5mm细集料含量不大于5%。填料使用的矿料由强基性岩石磨细而成。同时加强水泥、粗细集料、外加剂的质量检测和验收，保证质量合格，不合格材料不能用于现场施工。橡胶沥青混合料采用间断级配，按照设计比添加混合料，并用电子称称重，确保材料添加质量准确。优先采用间歇式搅拌方法，拌和时间控制在50～65s为宜，保证混合料拌和均匀，性能良好。注重混合料拌和温度控制，橡胶沥青加热温度为175～195℃，出料温度应该大于180℃，低于170℃或高于210℃应该废弃，以保证混合料的综合性能，为摊铺碾压施工效果提升奠定基础。整个混合料生产过程中应该保证加热温度稳定。适时检查矿粉添加管道、除尘管道、冷料仓，发生堵塞时应该对其及时清理，并清理冷料仓筛网上的超粒径石料[3]。混合料拌和完成后需要清洗管道和沥青计量设备，保证其综合性能良好。有利于提高混合料生产的准确性，确保橡胶沥青混合料综合性能。

2.2路面基层处理

清理路面基层的杂物、垃圾等，确保基层干净和整洁，对于反射裂缝处还要进行补强处理。橡胶沥青路面正式施工前，应该铺筑试验路段，确定松铺系数、碾压遍数和碾压速度等指标，为正式施工奠定基础。同时试验路段铺筑还能检验机械设备的综合性能，验证混合料配合比，检验工艺流程。对出现的不合格部位应该采取处理措施，直至各项指标合格为止，以便更好地指导橡胶沥青路面正式施工。

2.3混合料运输

橡胶沥青混合料生产之后温度下降速度比较快，为确保摊铺和碾压施工效果，混合料拌和完成后应该及时将其运往施工现场。通常采用15t以上的大吨位自卸车运输混合料，并保证车辆运输能力与机械摊铺能力相适应，避免中途停工，确保混合料摊铺连续进行。提高驾驶员的素质和责任心，中途不得急刹车或者急调头。正式运输混合料之前，应该清理运输车辆的车厢，将里面的杂物全部清理，并用水将车厢清洗干净。为避免沥青混合料与车厢黏结，需要在车厢底部和车厢板上涂抹一层防黏剂。并且运输过程中应该在车辆上覆盖篷布，做好保温工作，避免橡胶沥青混合料温度降低而出现离析现象。同时覆盖篷布还可以防止雨水进入，避免混合料溢出而污染周围环境。整个运输过程中，混合料温度降低幅度不得高于10℃，确保混合料温度适宜，满足混合料摊铺的温度要求。自卸车到达施工现场后，应该由专门的工作人员指挥卸料，在距离摊铺机10～30cm处停车卸料，并避免与摊铺机发生碰撞。卸料时应该一次性倒净，对出现的残留部分及时清理，避免出现结块现象，保证车厢的干净与整洁，为后续混合料运输创造条件。

2.4混合料摊铺

摊铺时，橡胶沥青混合料的温度应该在170℃以上，如果混合料的温度低于160℃，应该废弃。合理控制摊铺速度，有效保障混合料的摊铺效果，通常摊铺速度在2～4m/min为宜，有利于保证路面平整度，为控制碾压质量创造条件。橡胶沥青混合料的温度下降速度非常快，因而摊铺时要确保下承层温度较高，防止离析现象发生，保证混合料适宜的温度。通常采用2台摊铺设备联合进行摊铺施工，从而缩短混合料的输送时间，避免混合料温度下降速度过快。摊铺前1h应该加热熨平板，并且加热至110℃以上，保证摊铺效果。开始摊铺时，混合料相对温度较低，因而应该适当降低摊铺速度，控制在1～3m/min为宜[4]。另外，在整个摊铺施工过程中，非常关键的内容是应该确保混合料温度适宜，避免温度降低而出现离析现象，同时在摊铺施工完成后，应该及时进行碾压施工。

2.5混合料碾压

碾压施工是非常关键的环节，直接影响橡胶沥青路面的压实度和平整度，对车辆通常也具有重要影响，因而是施工单位质量控制的关键内容。碾压分为初压、复压、终压三个步骤，三个碾压施工环节混合料的温度分别不低于150℃、135℃、90℃。橡胶沥青路面单层压实厚度不超过80mm，采用10t以上高频率、低振幅的双钢轮压路机，为提高路面压实度创造良好条件。施工中对路面应该分段压实，每段厚度在50～60m为宜。坚持“高频、低幅、紧跟、慢压”原则，先碾压两边，再进行中间部位的碾压施工。初压用双钢轮压路机静压1～2遍，速度2～3km/h为宜；复压用振动压路机碾压3～4遍，速度3～4km/h为宜；终压用双钢轮压路机碾压2遍以上，速度3～5km/h为宜，至轮迹完全消失。为避免混合料粘轮现象发生，可在压路机钢轮上适量洒水，保证碾压顺利进行。碾压完成后检查路面压实度，不合格部位需要返工，直至合格为止。

3结语

橡胶沥青路面工艺流程简单，能实现对废旧轮胎的有效利用，有利于提高路面抗车辙能力，延长工程使用寿命。在公路工程建设中越来越受到重视和关注，其应用也变得更为广泛。施工中应该严格配合比设计，加强每个施工环节质量控制，进而提高橡胶沥青路面工程质量和施工建设效益。

参考文献：

浅谈橡胶沥青碎石封层 篇3

关键词：橡胶沥青 碎石 封层

1 橡胶沥青碎石封层的类型

橡胶沥青碎石封层在路面结构的层位的不同及橡胶沥青碎石结构的不同有不同的名称。

1.1 用于基层顶面，主要目的为了减少路面裂纹时，被称为橡胶沥青应力吸收层。

1.2 用于桥面水泥混凝土铺装顶面，主要目的为了桥面防水时，被称为橡胶沥青桥面防水层。

1.3 用于路面表面，主要目的为了路面养护时，被称为橡胶沥青碎石封层。

1.4 用于路面表面，主要目的为了养护、维修、补强，其结构为双层时，被称为橡胶沥青嵌入式封层。

1.5 用于开普封层，主要目的为了防水、减少裂纹、增加路面强度，其结构为双层，被称为橡胶沥青碎石开普下层。

2 橡胶沥青碎石封层的不同层数

2.1 一油一料（单层）：用于橡胶沥青碎石封层、应力吸收层、桥面防水层。

2.2 两油两料（双层）：用于橡胶沥青碎石下面层、嵌入式封层。

2.3 一油一料之后上面加铺稀浆封层（开普封层）。适合于农村公路新建路面和养护。

3 橡胶沥青碎石封层、应力吸收层、桥面防水层的比较

3.1 常用的橡胶沥青碎石封层、应力吸收层、桥面防水层基本相同，都采用一油一料的层铺法工艺，以橡胶沥青为结合料，采用单粒级石料，先喷洒热沥青再铺筑石料，经胶轮压路机碾压而成。

3.2 橡胶沥青碎石封层和橡胶沥青应力吸收层（桥面防水层）的不同之处是橡胶沥青碎石封层的碎石洒布量较大，碎石要紧密接触。橡胶沥青应力吸收层和桥面防水层的碎石洒布量较少，碎石要有一定的间隙。

3.3 橡胶沥青用量1.6-2.0kg/m2，2.0-2.5kg/m2。

3.4 碎石普遍采用8-10mm或9.5-13.2mm单粒级。

3.5 桥面维修中，采用应力吸收层铺筑于水泥混凝土桥面与沥青混凝土面层间，沥青洒布量为2.0Kg。碎石撒布率约为70%。

4 技术特点

4.1 可形成较均匀、较厚的沥青膜，因此，具有较好的防水性能。

4.2 具有较好的低温变形能力和弹性，因此，具有抑制裂纹反射及应力吸收的能力。

4.3 具有较高的粘结性，因此，能起到不同介质层间结合的作用。

4.4 与石料之间有较高的粘附性，可减少碎石的脱落。

4.5 有效的提高了沥青用量，可延缓剪切疲劳裂缝的产生，抗老化能力增强，可延长结构的使用寿命。

4.6 与橡胶沥青混合料面层组合，可减薄路面的设计厚度，减低工程造价。

5 适用条件

5.1 下承层应具有足够的强度、平整度。

5.2 路面应洁净、干燥。

5.3 最低路表施工温度为15℃；雨天和即将下雨的天气不能进行橡胶沥青碎石封层的施工。

5.4 应注意风速，风速应不能影响到工程的施工。

5.5 养生期间(48h)车辆行驶速度应小于60km/h。

6 应用范围

6.1 高速公路的维修养护（试验路阶段）。预期目的为有效防止路面面层裂缝的反射，并起到防水作用。

6.2 旧沥青路面、水泥路面的维修养护，可有效修复各种普通病害，尤其对较严重的裂缝及网裂。

6.3 用于开普封层的下层。

6.4 可用于低等级公路及农村公路的表面封层，即可直接在半刚性基层上应用。

7 材料的选择

7.1 石料的选择

7.1.1 应采用石质坚硬的石料。

7.1.2 石料宜预热或乳化沥青裹附。

7.2 橡胶沥青的选择

7.2.1 胶粉粒径的选择：一般选用20-60目之间粒径的级配胶粉。

7.2.2 胶粉掺量的选择：一般在18-25%之间，通过室内试验确定。

7.2.3 橡胶沥青应采用现场对接方式生产加工，保证在充分混合及发育后制备的橡胶沥青在4～6小时内使用，洒布温度为195～205℃，喷洒粘度最好保证大于3Pa.s(180℃旋转粘度)。

8 施工工艺

8.1 现场勘察路面状况，进行路面病害处治。

8.2 准备专用的封层设备，对各种施工机具应做全面检查，应经调试并使其处于良好的性能状态。配套设备包括：可升温沥青罐，碎石封层机，装载机，胶轮压路机等。

8.3 工序应紧密衔接，每个作业段长度应根据压路机数量、洒铺设备能力等确定。

8.4 宜在干燥和较热的季节施工，并应避开雨季及低温季节，使封层通过开放交通压实，快速成型稳定。

8.5 施工的最佳地表温度为30℃及以上，当地表温度在15℃及以下时，禁止橡胶沥青碎石封层施工。

8.6 测定各种材料种类及其用量。石料要求筛分为一定粒径范围，保证清洁干净。

8.7 施工中全幅封闭或半幅封闭交通，原路面清扫彻底。

8.8 封层设备同时洒（撒）布橡胶沥青和碎石，车速控制3.5km/h左右，出现不均匀的或有中间断条情况及时处理。

8.9 封层后用20吨以上胶轮压路机立即进行整幅跟进碾压。胶轮压路机碾压3~4遍，碾压车速控制在3~5Km/h。

8.10 施工缝及构造物两端连接处操作应仔细，接缝应紧密、平顺。

8.11 在施工初始前的新旧路面及前后两车喷洒时产生的接茬应搭接良好。横缝可采用对接法处理方式。在每段接茬处，用薄铁板或耐高温材料横铺在本段起洒点前及终点后，其长度为1～1.5m。

8.12 施工下一幅时，封层左侧石料的洒布应与上一幅右侧的石料对齐，保证纵缝搭接良好。

8.13 初期养护及开放交通。开放交通24、48小时后分别对封层进行清扫，碎石封层完工后48小时内应限速通车。

9 应用情况

橡胶沥青碎石封层自2008年至今已在我省多条道路维修施工中应用。

沈阳五洲公司施工的橡胶沥青碎石封层主要工程如下：

9.1 面层

2009年阜新市环线1km。

2009年阜新朱苍线2km。

2010年铁岭102线9km。

2011年辽阳沈营线2km。

2011年沈丹高速公路左侧超车道1.1km试验路。

9.2 桥面防水层

2011年沈丹高速公路10座桥面防水层共计6万m2。

9.3 开普封层底层

2010年鞍山202线15km。

2010年辽阳202线6km。

2010年抚顺202线40km。

2011年阜新奈广线10万㎡。

9.4 下封层

2011年辽阳沈营线15km。

10 注意事项

10.1 橡胶沥青要现场加工，严格控制胶粉的质量。

10.2 橡胶沥青发育时间严格控制不超过60分钟。

10.3 橡胶沥青开始喷洒粘度不小于3Pa.s，喷洒结束粘度不小于2.5Pa.s。

10.4 橡胶沥青加工设备（主要指预混罐、发育罐、成品罐）要与封层的工作量、作业方式、封层车数量相匹配。如供应拌和站拌合用，还要另行配置。

10.5 碎石质量要严格控制，上封层、高速公路上、下封层都应采用预裹覆的石料。

10.6 严格控制石料的粒径及粉尘含量。

10.7 严格管理碾压及清扫环节，特别是上封层，通车后的前3-4天，每天都要及时清扫。

10.8 上封层特别要注意气候条件。

11 结束语

橡胶沥青碎石技术在辽宁省取得了很好的应用效果，是一项比较好的实用技术，对路面裂纹的产生有很好的抑制作用，能对较严重的裂缝及龟网裂的路面有很好的修复作用，且具有良好的防水性能和优良的粘结性能。因此，我们完全有理由相信，橡胶沥青碎石技术必将在公路建设、养护工程中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]《公路养护技术规范》及《公路沥青路面养护技术规范》.

[2]《公路改性沥青路面施工技术规范》、《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》.

橡胶沥青防水涂料 篇4

喷涂橡胶沥青防水涂料是国外近10年来, 继聚脲等低 (无) 污染涂装技术后, 为适应施工和环保需求而研发的一种新型无溶剂、无污染的绿色产品。该类产品及相关技术工艺在加拿大自1999年开始研发, 并于2003年正式推向市场, 产品具有优异的防水、防腐性能。该工艺属快速反应喷涂体系, 原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单, 可方便地在立面、曲面上喷涂几毫米厚的涂层而不流挂。喷涂橡胶沥青防水涂料的延展性和弹性等性能很接近于橡胶, 因此在国外被称为“Liquid Rubber”, 即液体橡胶。

该技术国内最早由波力尔 (天津) 科技发展公司于2005年从加拿大引进, 并在国内防水领域进行推广应用。随国内对该技术的逐步了解, 国内的公司从2009年也开始研发相关产品。据不完全统计, 2011年, 我国喷涂速凝橡胶沥青的产量大概是3500 t, 2012年估计为6000~7000 t, 2013年预计为1万t左右。

2 喷涂橡胶沥青防水涂料的喷涂工艺

喷涂橡胶沥青防水涂料为双组份材料。第一组份为水性橡胶沥青乳液, 第二组份是破乳剂。该材料喷涂施工采用配套的无气连续喷涂设备, 在动力系统的推动下, 两种组份通过不同的管路运行到各自的喷枪, 喷涂时两枪口向内倾斜, 物料喷出的瞬间形成雾化状态, 两组份在到达基面前和到达基面时进行充分地混合, 从而形成更均匀的橡胶沥青涂膜。

3 喷涂橡胶沥青防水涂料的特点

(1) 耐老化性能

按照美国ASTM检测标准检测, 在紫外线、臭氧作用下性能稳定;110℃无流淌或滑落, 具有良好的抗温性;适用温度为-37~90℃, 具有优良的抗冻性和低温柔性。

(2) 物理性能

拉伸强度可达到1.4 MPa, 断裂伸长率可达1600%以上, 恢复率大于90%, 具有抗撞击、抗拉力、抗静水压力等优良性能。

(3) 施工便捷, 成型迅速

冷制冷喷, 采用新型双管喷涂技术, 3 s成型80%, 表干时间2 h, 实干时间10 h。

(4) 环保安全

无毒、无害、无污染 (可直接用于饮用水领域) , 施工时无明火、不加热、无任何烟气排放。

(5) 整体成型

整体成型、无缝隙, 与基底高渗透结合成为一体, 并具有良好的自弥合性 (5 mm洞、隙可自动弥合) , 特别对异形体有良好的适用性。

(6) 适用领域广泛

可应用于各种化工工业保护、管道设施、建筑设施、电力工程、地铁隧道、地下工程、国防工程及公路桥梁等防护、防腐蚀、防水、防渗漏等。其中在化工工业保护中可用于:金属防腐防锈、抗酸碱腐蚀、管道内外防护、水汽隔绝、渗漏密封等。

(7) 应用基层条件

应用基层条件广泛, 可应用于金属、水泥、沙、石、木头、砖瓦等基层, 涂膜与基层不剥离。

4 喷涂橡胶沥青防水涂料的检测标准

喷涂橡胶沥青防水涂料在国外没有对应的产品标准, 都是参照美国ASTM检测标准对所需要的性能进行检测, 如果性能满足工程需要, 则在对应的工程中进行采用。该材料引入我国后, 最初参照的标准是JT/T 408—2005《水乳型沥青防水涂料》, 但由于该标准和喷涂橡胶沥青防水涂料的材料性能相差较大, 使用中指导意义不大。2009年, 我国开始进行《喷涂速凝橡胶沥青防水涂料》产品行业标准的编写, 并于2012年底在TC195/SC1建筑防水材料分技术委员会的主持下通过了审查。现拟编制工程标准《喷涂橡胶沥青防水涂料应用技术规程》, 已列入中国工程建设标准化协会下达的编制计划。标准的制订实施对我国喷涂橡胶沥青防水涂料的健康发展具有重要的指导意义。

5 喷涂橡胶沥青防水涂料的应用实例

自从2005年引入喷涂橡胶沥青防水涂料以来, 在国内不同的工程防水中得到应用, 同时, 逐渐从防水领域向防腐领域拓展, 市场前景广阔。

(1) 地下防水工程

地铁建设中的防水问题一直是困扰设计和施工的一大难题, 近年来地铁漏水问题也受到社会越来越多的关注。2009年, 天津地铁三号线铁东路站全部使用喷涂橡胶沥青防水涂料对底板、侧墙、出入口等多部位进行防水处理, 收到良好的效果。

(2) 屋面防水工程

2010年, 石家庄联邦伟业东方明珠项目在六层楼顶建设一座大型空中水系, 该水系面积1万多m2, 施工基层包括混凝土和钢结构, 六层楼中全部为高档商场, 防水要求严格。该项目采用喷涂橡胶沥青防水技术后, 防水效果良好。

(3) 工业应用

喷涂橡胶沥青防水涂料引入国内最初应用于防水领域, 实际上该材料可以在防腐、防护等多种领域应用。国内工业应用较少, 在储罐基础防渗和污水池防渗防护工程做了应用, 使用效果良好。

此外, 喷涂橡胶沥青防水涂料还在海洋船体领域、环境保护领域和水利电力设施领域也进行多种尝试, 取得一定成效。

6 喷涂橡胶沥青防水涂料存在的问题

虽然喷涂橡胶沥青防水涂料有很多优点, 但是其市场认知度还有待提高, 施工操作人员对该涂料施工技术的熟练程度有限等多方面的因素导致应用和推广中还存在一些问题。

(1) 初始强度和附着力较低

在材料使用的介绍中强调瞬间成膜, 使很多人误以为和聚脲一样。但在实际应用过程中发现该材料瞬间反应成膜后的初始强度和粘接力较低, 要达到最佳性能需数10天时间, 因此施工中对材料初始的保护尤其重要。

(2) 市场认知度有待提高

市场上对该材料的优异性能认识不够, 加之价格相对普通材料较高, 大规模推广仍存在困难, 但从长期效益看, 该材料的施工质量和使用寿命较传统材料优势明显, 后期维护费用投入明显减少, 对于大型工程的维护优势尤其明显。必须加强该材料的市场推广手段, 使社会认识到该材料在经济性方面的长期优势。

(3) 熟练工人较少

受施工工艺的影响, 该材料的应用效果和施工工人的技术水平关系密切, 只有经过系统培训, 经验丰富的操作工人才能保证该材料施工应用过程中达到最佳效果。

(4) 施工设备的研发

目前国内该材料配套的施工设备比较单一, 在一些较复杂的领域比如管道等方面的施工还存在一定困难。因此, 有关自动化配套设备的研究对材料应用领域的扩展具有重要的意义。

7 结论

国内喷涂橡胶沥青防水涂料经过几年的努力, 在原材料和设备方面的进展很快, 随着相关标准的出台, 将对此材料在国内的发展应用起到进一步的推动作用。但是我们不应该将目光仅仅局限在现有的防水领域, 应该和国际接轨, 尽快拉近两者之间的距离, 并对该类材料生产和应用技术进行深入的研究, 进一步提高技术水平, 加快拓展喷涂橡胶沥青防水涂料在工程领域的应用范围。

摘要：喷涂橡胶沥青防水涂料是一种新型双组份喷涂材料, 具有耐老化、施工便捷、粘接性能优异等特点, 可广泛应用于防水、防腐防护等领域。该材料于2005年引入我国, 2009年得到快速发展, 其国内行业标准已于2012年底通过审查。在国内推广应用的8年里, 该材料在屋面、地下、地铁等防水工程中得到较多的应用。目前该材料正处在高速发展期, 也存在一些问题需要改进, 因此需要进一步深入的研究, 拓宽该类材料应用领域, 加快这项技术的进一步成熟与发展。

橡胶沥青防水涂料 篇5

非固化橡胶沥青防水涂料以其非固化、自愈性、蠕变性、粘结性及与各种防水卷材良好的相容性等特点成为当前热点涂料之一,住建部在《建筑业10项新技术(2010)》中即将其作为重点推广产品之一,2014年建材行业制定了JC/T 2216—2014《非固化橡胶沥青防水涂料》标准,国家建筑地下、屋面设计图集均把非固化防水涂料列入防水层做法材料选用表之中。国内生产、施工企业采用非固化防水涂料为主要防水材料相继推出了零缺陷超级防水系统、零隐患非固化防水系统、零渗漏非固化防水系统、零风险非固化防水系统[1]等。

通过市场抽查发现,多数市售非固化橡胶沥青防水涂料高温65℃难以通过,滑移、流淌、滴落现象严重,究其原因在于涂料本身性能的相互克制上,如蠕变性与耐高温性能,常温下要求材料有蠕变自愈合特点,而又要求65℃高温不滑移,要做到这点确非易事。据介绍,韩国与美国共同研制了一种特殊添加剂,该添加剂在生产非固化沥青防水涂料过程中起到积极的催化作用,使沥青与各种高分子聚合物之间形成稳定的化学结合,这种化学结合使涂料保持永久粘滞性[2],目前国内能研发出该添加剂的企业还未见报道。为打破技术垄断,笔者从改性沥青本身的高温易流淌特点出发,采用预交联措施,增大沥青脂分子质量,并添加其它成分,研制出性能优异的非固化橡胶沥青防水涂料(以下简称非固化涂料)。

1 试验

1.1 主要原材料

石油沥青:中海沥青(泰州)有限公司,AH-90#石油沥青,主要性能指标见表1。交联剂:多官能团化合物,化学试剂,白色粉末,易溶于苯、甲苯、矿物油,熔点160~165℃,沸点220~230℃;催化剂:有机酸类化合物,化学试剂;相容剂:低分子表面活性剂,化学试剂;热熔型丁苯橡胶:中国石化巴陵石化分公司,SBS1401,工业级;SBR橡胶粉:山东显元化工科技有限公司,工业级;塑化剂:机械油。

1.2 石油沥青预交联改性

将90#石油沥青、塑化剂、相容剂加入搅拌釜,加热至160℃左右,搅拌30 min后加入交联剂、催化剂,反应2~3 h,测试混合料的耐高温性能,要求65℃,2 h不流淌。

1.3 非固化涂料配制

在预交联改性沥青的耐高温性能满足要求后,先添加有机碱,使体系催化剂失活,然后升温至180~200℃,继续搅拌,加入热熔型丁苯橡胶SBS1401、SBR橡胶粉,约1.5 h后,用玻璃棒蘸料目测,若料均一,则表明橡胶熔解良好,然后加入超细石粉,搅拌分散,直至无颗粒为止,测试非固化涂料的性能,达标后关闭加热,冷却出料包装。

2 试验结果及分析

2.1 预交联改性对沥青性能的影响

2.1.1 耐高温性能的影响

将预交联改性沥青热熔刮涂到120 mm×50 mm×(2~4)mm的铝板上,涂覆面积为100 mm×50 mm,厚度为(2±0.2)mm,在标准试验条件下放置24 h,同步对比1块空白试件(铝板上涂覆料为90#石油沥青与塑化剂)。然后将试件放入已恒温至65℃的电热鼓风干燥箱内,并与水平面成45°角,2 h后取出,试样耐高温情况如图1所示。

图1表明,空白试样沥青料在65℃流淌严重,因为90#石油沥青的软化点只有45.2℃,而又添加了塑化剂机械油,因此耐65℃高温性能较差。添加交联剂的改性沥青料高温65℃无流淌、滑移迹象,高温改性效果十分明显。

交联剂掺量为沥青质量的1%、2%、3%、4%时高温65℃流淌情况见图2。

由图2可见,交联剂掺量为1%时耐高温性能不好,流淌严重,但是较未添加交联剂时的流淌情况好得多;当交联剂掺量大于2%时,65℃基本无流淌,达到了沥青本身高温性能改性目的,这对下一步配制非固化涂料大有裨益。

2.1.2 延度的影响

延度是衡量沥青性能的一项重要指标,GB/T 4508—2010《沥青延度测定法》对此也有明确的测试方法,沥青中影响延度的主要成分为沥青脂,即其中的高分子类材料,高分子材料比例大,延度就高。本试验通过添加交联剂提高了沥青中脂质的含量,对沥青延度的影响是必然的。表2为交联剂掺量对预交联改性沥青延度的影响。

由表2可见,交联改性对沥青延度有较大的影响。未改性的沥青混合物(沥青、塑化剂等)延度为154 cm,1%交联剂能将延度提升到172 cm,增幅为11.7%,2%交联剂将延度提升到185 cm,增幅为20.1%,此后增大交联剂掺量对延度的增幅影响较小,说明生成的沥青脂质量减少。

2.1.3 应力松弛的影响

应力松弛是在总应变不变的条件下,由于试样内部的粘性应变(或粘塑性应变)分量随时间不断增长,使回弹应变分量随时间逐渐降低,从而导致变形恢复力(回弹应力)随时间逐渐降低的现象。JC/T 2216—2014《非固化橡胶沥青防水涂料》标准测试的应力松弛是5 min时的力值(F5min)与最大力值(Fmax)之间的比值S=(F5min/Fmax)×100%。很明显,应力松弛与涂料中的高分子有关,若无高分子成分,则应力松弛基本无变化;若高分子材料过多,5 min力值变化小,2种情况下,应力松弛值均较高,不合适非固化涂料概念。本试验中由于交联剂的加入,增加了沥青脂质的比例,对预交联改性沥青的应力松弛影响见表3。

由表3可见,交联剂对预交联改性沥青的应力松弛有较大影响。未改性的沥青应力松弛为94.5%,说明沥青本身的沥青脂在拉伸保持的5 min内有较小屈服,1%交联剂将应力松弛降低到88.1%,降幅为6.4个百分点,2%交联剂将应力松弛降低到83.8%,降幅为10.7个百分点,此后增加交联剂对应力松弛的影响减小。表3还表明,仅依靠交联剂增加沥青脂不能将应力松弛降低到标准要求的35%以内,需要外加高分子材料改性。

2.1.4 预交联改性机理分析

石油沥青基本由沥青油、沥青脂、沥青质组成。沥青油由或带侧芳核的低分子直链烷烃组成,分子质量小,呈液态油状,对高温影响最为明显,但由于分子链上基本无活性基团,通过一般的化学反应难以使其聚合成较大的分子;沥青质是高分子化合物,难熔,加热到300℃以上直接分解[3],虽然部分带有特征活性基团,但由于分子质量大、惰性强,很难进一步交联成更高分子质量化合物,呈固体状沥青质对沥青耐热度有利;沥青脂常温呈液体或半固体粘稠状,由中低分子质量树脂组成,含羟基、巯基、羧基、活性氢等特征基团,分子质量较沥青质低,活性较高,因此,沥青脂是可合成更高分子质量树脂的成分。

基于上述分析,试验中在石油沥青中添加一定比例的多官能团交联剂、催化剂、相容剂等,通过一定工艺,使沥青脂反应生成更大分子质量的脂质成分,从而实现了沥青高温(65℃)不流淌。其次,为避免最后得到的非固化涂料发硬、非固化特征不明显、成本偏高等,应控制交联剂的掺量,只要化合反应后的改性沥青温度达到标准要求的65℃即可。

2.2 非固化橡胶沥青防水涂料

2.2.1 非固化涂料与普通自粘橡胶沥青卷材涂盖料对比

有观点认为,非固化橡胶沥青防水涂料可直接通过SBS、SBR等对石油沥青改性而得,类似于配制自粘改性沥青卷材涂盖料,为此试验中也根据JC/T 2216—2014《非固化橡胶沥青防水涂料》测试了市售多个品牌的自粘橡胶沥青卷材(执行标准GB 23441—2009)涂盖料,结果如表4所示。

由表4可知,样品1完全符合非固化涂料标准要求,样品2、样品3除潮湿基面粘结部分试样界面裸露外,其它指标也能达标,特别是体现非固化特征的应力松弛指标,3个样品测试值均低于35%,这似乎造成一种错觉:自粘橡胶沥青卷材涂盖料即是非固化涂料。但事实并非如此,很明显,非固化涂料有蠕变性,长期不干,能够自行修复较小裂纹;带水施工性,在有明水的情况下也能与基面完全粘结,而这类特点自粘橡胶沥青卷材涂盖料不具备。因此,配制非固化涂料时,不仅要符合标准要求,还要体现蠕变性(一定时间内自流平),带水施工满粘(盛水玻璃杯内壁,3 min内粘附)等特点。

2.2.2 预交联改性沥青对非固化涂料性能的影响

预交联改性沥青作为非固化涂料的基料,占比大,其本身性能直接影响涂料性能。与未改性石油沥青相比,预交联改性沥青的耐高温性能较好,其次,延伸性、应力松弛也有一定改善。试验中,预交联改性沥青添加量变化与超细石粉填料变化相对应,其它组分固定,测试数据见表5。

表5表明,预交联改性沥青主要影响非固化涂料延伸性、应力松弛、低温柔性、密度等性能指标,对粘结性、耐热性等影响较小。在SBS、SBR等高分子材料添加量不变时,提高预交联改性沥青添加量相当于降低高分子材料与预交联改性沥青的比例,导致涂料延伸性、应力松弛的降低,低温柔性随之变差;预交联改性沥青本身耐高温65℃以上,所以非固化涂料的高温性能均能通过。但是实验发现,并非应力松弛越小越好,否则导致附着在涂料上面的卷材在立面或斜面施工时易滑落,见图3。

图3表明,斜面卷材24 h滑落严重,若大面积铺贴,滑落时间更短,明显这与非固化涂料松弛应力或内聚力有关。因此,开发非固化涂料时不能过分追求较小的松弛应力、过分的蠕变性等非固化特征,需要协调各技术指标、施工性能等方面的平衡。

根据实验情况,预交联改性沥青添加量控制在55%~65%较合理。

2.2.3 橡胶对非固化涂料的影响

非固化涂料中常用的橡胶有热塑性丁苯橡胶(SBS)、SBR胶粉(低分子量的聚合物),SBS主要对涂料的耐高低温、延伸性能有利,而SBR主要对涂料的耐低温、延伸性、粘结性能有利。但是,过多的SBS导致涂料粘结性变弱,应力松弛变大。SBS添加量对非固化涂料物理性能的影响见表6。

由表6可知,SBS添加量对非固化涂料粘结性能、松弛应力等重要指标影响明显。当SBS添加量由2%逐渐增大到8%时,粘结性能由100%内聚破坏变成部分界面裸露,说明随着SBS添加量增多,涂料内聚力增大,界面粘结力渐渐小于涂料内聚力,非固化特征慢慢减弱。随着SBS添加量的增多,表征非固化的另一指标应力松弛逐渐增大,6%添加量时还能满足标准要求(≤35%)。高温(极限)、延伸性指标均随SBS添加量的增多逐渐增大。SBS对非固化涂料施工性能的影响见表7。

由表7可见,SBS添加量对非固化涂料施工性有影响,主要体现在140℃时的黏度(施工喷涂或刮涂温度)、蠕变性、带水施工粘结性等方面。早期,非固化涂料要求施工时加热到180℃左右,利于喷涂或刮涂,但是180℃的高温导致烟气严重,对环境造成影响,安全事隐患大,导致有的工程对非固化涂料有抵制情绪。现在,生产企业认识到该问题的不合理性,纷纷降低了涂料的施工温度要求,一般施工温度可控制在130~150℃,这样烟气等各方面好了许多。由此可见,非固化防水涂料的黏度与其施工和易性密切相关,一旦涂料的黏度过大,则施工难以进行,因此,合理选择施工黏度是非常必要的[4]。表7表明了SBS对非固化涂料高温黏度的影响,基本随着SBS添加量的增加黏度急剧上升,一般非固化涂料喷涂施工黏度应小于2000 m Pa·s(140℃),低黏度有利于施工,反之涂料黏度较大时刮涂施工及铺贴卷材都非常费力,而且涂料与卷材的粘结效果也不好[4]。随着SBS添加量的增大,涂料的蠕变性、带水施工粘结性均变差,非固化特征减弱。

由此可见,对于非固化这种特殊涂料,SBS不能添加过多,本试验由于预先对沥青进行了交联改性,涂料高温性能有保障,SBS添加量可控制在3%以下。

3 结语

(1)采用预交联技术,通过交联剂、促进剂、相容剂等预先对石油沥青进行改性,提高沥青的耐高温性能,使其65℃不滴落、不流淌,并且其延度、应力松弛等均得到改善,为配制非固化橡胶沥青防水涂料提供基础。

(2)试验了预交联改性沥青在非固化防水涂料中的添加量。结果表明,预交联改性沥青主要影响非固化涂料延伸性、应力松弛、低温柔性等性能指标,对粘结性、耐热性影响较小。

(3)对比分析了普通自粘橡胶沥青涂盖料与非固化橡胶沥青防水涂料的相同与不同点,得出非固化橡胶沥青防水涂料具有蠕变性、带水施工性等自粘橡胶沥青涂盖料不具备的特点。

(4)试验了SBS添加量及其影响。结果表明,过量添加SBS降低了涂料粘结性能,增大了松弛应力,提高了涂料黏度(140℃),导致施工困难。

(5)不能过分追求较小的松弛应力、过分的蠕变性等非固化涂料特征,需要协调各技术指标、施工性能等方面的平衡。

参考文献

[1]褚建军,沈春林.非固化橡胶沥青防水涂料产品研发与工程应用[J].新型建筑材料,2015(8):56-58.

[2]宋银河,王玉芬.橡化沥青非固化防水涂料的特点分析[C]//全国第十四届防水材料技术交流大会论文集,重庆,2012:165-167.

[3]刘尚乐.聚合物沥青及其建筑防水涂料[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

橡胶沥青防水涂料 篇6

采用柔性防水材料构筑防水层一直都是建筑防水的主要手段,柔性防水层具有较大的延伸率,能够较好地适应各种因素引起的基层开裂而不失去防水功能。然而在工程实践中,由于多方面的原因,仍有较多的柔性防水层会因开裂而失效。柔性防水层是以附着形式附于建筑结构上,为了防止在防水层下产生窜水而难以找到真正的渗漏点,大都采用满粘、满贴的工艺。从零变位原理来看:基层出现裂缝的瞬间,将对防水层产生无穷大的拉伸变形。虽然这只是理论推导, 但基层开裂拉动对柔性防水材料的影响较大。据有关数据统计,开裂导致柔性防水层失效引发的渗漏占到56%以上[1]。即使防水材料未被拉断 ,其长期处于受应力状态,极易疲劳,也将大大影响它的寿命。

从材料学角度,通过改变材料的弹塑性,降低内聚力、提高塑性变形能力被认为是避免柔性防水层被拉裂的重要手段之一。非固化( 蠕变性) 防水材料就是一种更具有弹塑性的防水材料。非固化橡胶沥青防水涂料,以沥青为主体,采用各种弹性体、塑料等对其进行改性,使其有一定粘结力,受力后能够引发材料内部的滑动从而产生塑性形变,大大降低材料内部应力。非固化橡胶沥青防水涂料的优势如下:永不固化,施工后始终保持胶状;粘结性强,可在潮湿基面施工,且能与任何异物粘结;柔韧性好,延伸率高,能适应基层变形;自愈性强,施工时即使出现防水层破损也能自行修复,维持完整的防水层;可与其他防水材料同时使用,形成复合式防水层,提高防水效果。

目前,常用的非固化橡胶沥青防水涂料本身呈黏稠胶状,粘结力极强,直接刮抹施工比较困难,因此大都采用加热熔融的办法,利用材料中沥青对温度的高敏感性,通过配套加热设备加热到一定温度后使材料具有很好的流动性,再刮涂或喷涂施工。通常需要把涂料加热到120~150℃后再施工,难度较大,对机具的要求也高,且能耗高,大大影响了这类产品的使用和推广, 也是目前沥青类非固化产品存在的一个问题。另外还有一种溶剂型非固化防水涂料,以石油沥青为基料,以有机溶剂作分散介质,采用高分子橡胶及助剂作沥青的改性材料, 再配合适量的辅助剂制成。这种涂料依靠轻质油溶剂来减小沥青的黏度,但溶剂用量大,材料固含量低,溶剂挥发后会污染环境,且溶剂的挥发与残留都会影响涂料的性能,因此大家都认为此种材料的弊端很多,不宜推广。

浙江鲁班建筑防水有限公司开发了一种新的非固化橡胶沥青防水涂料———反应型非固化橡胶沥青防水涂料( 下称常温非固化涂料) 。它可以常温刮涂,不用水或溶剂作分散介质, 前期为可流动的液态,不需要高温加热即可施工;施工后,涂料中的活性成分通过化学交联方式进行扩链增黏,由可流态的液体转换为弹黏性材料。当其与卷材复合使用时,可将卷材与混凝土紧密地粘结在一起,又能释放外界对材料作用而产生的内应力,是一种新型环保且施工便利的防水材料。本文介绍了该涂料的研制和性能指标。

1 实验部分

1.1 原料

重交沥青:工业级,中石化集团;胶粉:浙江乐清胶粉厂;马来酸酐:工业级,国药集团;橡胶改性剂:自制;交联引发剂:工业级,安乡县艾利特化工有限公司;滑石粉:浙江长兴县滑石粉厂;120# 溶剂油:工业级,杭州莱孚石油化工有限公司;芳烃油:工业级,山东孚润达化工有限公司;石蜡油:工业级,山东孚润达化工有限公司;丙烯酸酯:工业级,上海凌峰化学试剂公司。

1.2 实验设备

拉力试验机:试验荷载在量程的15%~85%之间,示值精度不低于1%,伸长范围大于500 mm;低温冰柜:可达到-20℃,精度±2℃;电热鼓风干燥箱:控温精度±2℃;砂浆抗渗仪:压力最高可达到0.7 MPa,精度0.1 MPa;天平:精度为0.1 mg;铝板:化学成分应符合GB/T 3190—2008《变形铝及铝合金化学成分》表1中6060# 或6063# 的规定; 玻璃板: 符合GB11614—2009《平板玻璃》要求 ,公称厚度4 mm;三口烧瓶;旋转黏度测定仪。

1.3 制备工艺

常温非固化涂料的制备流程见图1。1) 先将胶粉预浸泡在溶剂油中1~2 d,并进行慢速搅拌,使其溶胀、软化,有利于胶粉脱硫;2) 加入液体填料和部分沥青,加热到130~160℃并快速搅拌2 h;3) 再加入剩余沥青、马来酸酐等搅拌2 h,降至100℃左右;4) 加入自制的弹性扩链改性剂和丙烯酸酯混合液,恒温搅拌4 h,使其接枝聚合,再加入交联引发剂进一步聚合;5) 加入填料搅拌,并慢慢降至常温。

1.4 性能测试

与热熔型非固化橡胶沥青防水涂料不同,目前尚无常温非固化涂料产品的行业和地方标准。参照各种资料制定了企业标准Q/ZLF 008—2014《非固化橡胶沥青防水涂料》 ,标准试验条件为:温度( 23±2) ℃,相对湿度60%±15%, 试验前样品和所用器具应在标准试验条件下放置至少24 h。样品制作和养护参照行标《非固化橡胶沥青防水涂料》的报批稿,但也有不同:1) 样品制作采用常温刮涂在铝板和砂浆块上,不采用热熔的方法;2) 由于常温非固化涂料在养护过程中有交联固化反应,所以规定养护时间为标准条件下168 h;3) 本研究不考察闪点。

2 结果与讨论

2.1 基质沥青的选择

热熔型非固化橡胶沥青防水涂料一般选择软化点较高的基质沥青作为改性对象,较高的软化点能保证其高温时不流淌。相较于热熔型非固化橡胶沥青防水涂料,常温非固化涂料要求沥青更加柔软,以便常温刮涂,但也不是越柔软就越好,需要同时考察针入度、延度、软化点等性能指标。可以选择一种标号的沥青为主,采用多种标号的沥青复配,并进行适当改性。本研究所采用的沥青均由淄博天壳公司提供,相关性能指标见表1。

针入度较大, 基质沥青的低温性能相对较好;软化点高,可认为基质沥青的耐热性好。10#、30# 沥青针入度与延度较低, 不适合用于常温非固化涂料;而70#、100# 沥青都具有较高的针入度及延度 , 且软化点均高于40℃,较适合用于常温非固化涂料,可以它们为基础进行调和。

2.2沥青的接枝处理

沥青属于非极性物质,如果不做处理,当沥青与一些极性材料混合时就会出现分层、离析、不相容等现象,因此,必须改善沥青与极性材料的相容性。通常采用的方法主要有两种: 一是采用第三相类相容剂,这类相容剂必须与沥青和极性材料都具有很好的相容性,可以降低彼此间的表面张力,在混合时,通过分散和乳化的形式形成均匀稳定的一体;二是通过引入极性基团对沥青进行改性, 使沥青本身具有极性,这样根据相似相溶的原理,使沥青与极性材料较好地相容。

取适量基质沥青加入到三口瓶中,定量添加马来酸酐和引发剂,在135℃下反应4 h,即可制得具有一定极性的改性沥青。图2是荧光极性材料与基质沥青( 左) 、接枝处理沥青( 右) ,黑色物质为基质沥青,白色物质为荧光极性材料。其中,左图表明沥青与极性材料界限分明, 极性材料在沥青中分散颗粒大;右图中极性材料在沥青中分散比较均匀,颗粒明显小很多,说明经过马来酸酐接枝改性的沥青能与极性材料很好地相容。

图 2 荧光极性材料与基质沥青( 左) 、接枝处理沥青( 右)

2.3 胶粉的脱硫处理

用于制备常温非固化涂料的胶粉颗粒来自于废轮胎等,为硫化胶粉,其与沥青表面性质不同,故两者相容性较差,如果直接掺用在沥青中,难以形成较好的粘结界面。因此,需采用一定的方法对胶粉进行脱硫改性。胶粉脱硫实际是打断硫化胶中的硫化交联键,从而破坏其三维网状结构。脱硫后的胶粉表面会产生较多的活性基团, 有利于同沥青的化学键合,并可改善胶粉在沥青中的分散性[2]。

脱硫是硫化的逆过程, 比硫化更难以掌握和控制。在常温非固化涂料的加工过程中,脱硫反应时时刻刻都在发生,脱硫程度对产品质量和性能均有显著影响。首先, 在常温非固化涂料的生产准备阶段,先把胶粉浸泡在轻质油中,使其充分溶胀,溶胀产生的应力作用有利于促进交联键的断裂,胶粉溶胀是一个缓慢的脱硫过程,脱硫效率较低;添加一些活化剂等助剂,可显著提高脱硫效率。在常温非固化涂料的制备过程中,在沥青、轻质油等介质中,胶粉持续保持在高温状态,并且在搅拌和剪切设备的辅助下,脱硫可以更加完全。

将60目废胶粉以15%( 质量分数,下同) 的比例加入基质沥青和轻质油中,制备成预料。将预料存储在135℃高温下,胶粉吸收轻质油和沥青,体积膨胀,使预料变得黏稠, 针入度由6.5 mm下降为3.1 mm。高温存储时间对针入度的影响见图3。由图3可以看出,随着存储时间的延长,针入度越来越大,说明预料在存储的过程中越来越软,稠度越来越小,这种变化正是由于胶粉脱硫引起的;但当时间延长到5 h以上后,脱硫反应越来越慢,针入度的变化已经不明显了。

高温存储时间对旋转黏度的影响见图4。由图4可以看出,在开始的几个小时内,黏度下降非常迅速,其主要原因是因为高温下胶粉脱硫,从而使得沥青变软,黏度下降;但是大约6 h后这种下降趋势就逐渐平缓,说明高温对脱硫的影响渐渐变小。

随着胶粉的溶胀,橡胶变得更加柔软,密度、强度变小,受到很小的力就会产生较大的形变,非常符合非固化型防水涂料加大形变能力以抵御基层变形的要求。胶粉的脱硫使部分硫键断裂,受力变形后会有很大的残留形变,从弹性体成为弹塑性体,形变后能减少内部的拉应力、减少材料受拉后的疲劳现象,延长材料寿命。胶粉的脱硫改变了过去胶粉在沥青涂料里主要起柔性填料作用的现象。另外,脱硫使硫键部分断裂,胶粉表面更加粗糙,限制了高温下沥青的流动,使材料高温下“软而不流”,加上弹性扩链改性剂的作用,可大大提高常温非固化涂料的耐热性。

2.4 液体填料的选择

要满足冷刮涂的施工条件,常温非固化涂料的运动黏度必须小于30 Pa·s, 所以制备时需要加入液体填料。在常温非固化涂料中添加10%不同种类的液体填料,混合搅拌均匀后,测试不同种类液体填料对常温非固化涂料黏度、耐高温性、低温柔性、固含量等性能的影响,结果见表2。从表2可以看出,石蜡油、聚丙烯酸酯对耐高温性、低温柔性、固含量都有有利的影响,比普通溶剂效果好得多。

2.5 常温黏度的处理

要使涂料能在常温下刮涂,必须将涂料的初期内聚力控制在一定范围内, 使其在刮涂过程中阻力小些。聚丙烯酸酯对常温非固化涂料的耐高温性能好,在降低内聚力方面也非常有效。聚丙烯酸酯是一种常用粘结剂,把丙烯酸酯聚合成一定分子量,其流动性非常好, 可在常温非固化涂料的刮涂期作为降黏剂;随着刮涂结束,聚丙烯酸酯有足够大的分子量,不至于像溶剂一样挥发掉,涂料固体含量一直能保持在98%以上 ;在刮涂结束后的一段时间里 ,聚丙烯酸酯会在引发剂、空气中的氧气、水分、高温曝晒和紫外线等外界因素的复合作用下, 进一步聚合成更大分子量,使材料的黏度大大增加,成为弹塑性的黏滞体,内聚力也进一步加大。可见, 在常温非固化涂料中,聚丙烯酸酯前期是润滑剂, 后期则起着胶粘剂的作用,并对耐热性能有着积极影响。

3 常温非固化涂料的性能

根据企业标准Q/ZLF 008—2014,测得常温非固化涂料的性能指标见表3。

4 结语

合理地选用复合标号的沥青,对其进行接枝改性消除材料分层、离析、不相容等现象;对胶粉进行脱硫处理;再通过橡胶体和丙烯酸酯进行聚合改性,制成了常温下可刮涂的非固化橡胶沥青防水涂料,刮涂后黏度逐步增加成为具有蠕变性的涂层。该常温非固化涂料永不固化、粘结性强、自愈性强,并能形成复合式防水层,提高防水效果,可以解决防水层与基层间的开裂、渗漏问题。本产品开发后,已在工程上也已经有了一些应用,取得了较好效果。如在地下室顶板防水工程中, 常温非固化涂料和卷材进行复合防水既是粘结层又是防水层,对基层开裂比较严重的部分效果尤其显著。

橡胶沥青防水涂料 篇7

为提高工程建设科技含量,响应湖北沪蓉西高速公路指挥部科技创新、争创一流的管理理念,在开展热拌橡胶粉改性沥青混合料制备与应用研究课题的同时,也进行了热熔橡胶粉改性沥青桥面防水层的应用研究,并在百米溪大桥桥面铺装工程中成功应用,为热熔型桥面防水层在湖北省高速公路水泥混凝土桥面防水层结构的设计及施工方面积累了丰富的经验。

1 原材料性能

1)橡胶粉改性沥青:

采用80目硫化橡胶粉、韩国SK70#道路石油沥青,按照橡胶粉∶沥青=20∶80掺量现场改性,与现场使用的SBS改性沥青性能比较如表1所示。

2)两种专用桥面防水粘结剂乳液:

分别选取了SBS类与SBR类各一种,其主要性能如表2所示。

2 试验方法

1)试样制备:采用组合车辙试模30 cm×30 cm×5 cm进行5 cm C40水泥混凝土板的制作,养生7 d后进行试件表面的粗糙化处理,清理洁净后进行防水剂的涂刷,静置养生24 h,套上第二层侧模后进行铺装层下面层混合料车辙试件的成型,室温静置24 h后拆模,用取芯机进行组合车辙试件取芯,每个组合车辙试件采取四角各取一个,中间取一个,5个组合芯样为一组,分别用真空干燥箱干燥后备用。3种防水粘结材料每种制备6块车辙试件,采用GYLN0100型沥青路面层间粘结强度测试仪分别进行拉拔试验(3块测试粘结强度)和扭转剪切试验(3块测试剪切强度);

2)采用质量法来控制防水材料涂层厚度,胶粉改性沥青为2.0～2.1 kg/m2,SBS和SBR类防水材料乳液用量为1.1 ～1.2 kg/m2,与现场施工用量一致,分别测定组合芯样0 ℃、25 ℃、60 ℃ 3个温度下的粘结强度和剪切强度;

3)GYLN0100型沥青路面层间粘结强度测试仪是一种多功能智能数显式试验仪,在主轴下端可分别连接拉力传感器或转矩传感器,可进行不同形状构件的拉拔试验和旋转剪切试验,操作简单、测试精度高。

3 试验结果与分析

3.1 粘结强度试验

根据试验设计方案,每种防水材料取3组组合芯样,每组5块,进行0 ℃、25 ℃、60 ℃的粘结强度试验,具体试验结果见表3所示。

由表3试验结果可知,试验温度对防水材料的粘结强度影响很大,随着温度的升高,防水材料粘结力迅速降低,在不同温度下粘结强度均为橡胶粉改性优于SBS类优于SBR类。

3.2 剪切强度试验

不同温度条件下3种粘层材料抗剪强度试验结果见表4所示。

剪切强度试验结果表明,温度对防水材料抗剪强度影响很大,随着温度的升高,防水材料抗剪能力迅速下降,在不同温度下抗剪强度均为橡胶粉改性优于SBS类优于SBR类。在高温条件下,橡胶粉改性沥青的抗剪强度为其他两种材料的2.5～3倍,对于减少甚至避免桥面铺装的层间推移、脱离等病害是非常有利的。

4 橡胶粉改性沥青防水材料的热熔施工

4.1 依托工程

百米溪大桥位于湖北沪蓉西高速路面2合同段,桥面结构为16跨25 m水泥混凝土预应力箱梁,桥面铺装层为10 cm C40防水混凝土+2 mm橡胶粉改性沥青防水层(洒9.5～16 mm碎石)+6 cm SBS改性沥青AC-20+5 cm SMA-16。橡胶粉改性沥青直接在现场改性生产。

4.2 工前准备

1)桥面的粗糙化处理:

百米溪大桥防水层施工前采用抛丸方式对水泥混凝土桥面进行打磨,打掉桥面表层90%以上浮浆,并保证桥面露骨率在50%以上,桥面构造深度在0.5～1.5 mm之间。正式喷涂前5 h用高压水冲洗干净桥面,等桥面完全干燥后再进行改性沥青防水层的施工。

2)防污染处理:

对桥梁防撞护栏等附属结构物提前采用塑料薄膜覆盖,防止施工时改性沥青喷洒飞溅污染结构物。

3)撒布碎石的预处理:

对用于撒布在桥面的9.5～16 mm碎石提前过一遍沥青拌和站加热的干燥筒,以除掉碎石中的残留水分和裹附在集料表面的粉尘;正式施工前,按照规定的沥青洒布量进行试验段试铺,依次确定沥青碎石同步洒布车各工作参数之间的合理关系。

4.3 喷涂施工

1)将经过预处理的9.5～16 mm单粒径碎石装入洒布车骨料斗内,再将熔化升温至175～180 ℃之间的橡胶粉改性沥青泵入洒布车的沥青储罐,将装好料的洒布车开至施工现场;

2)根据试验段确定好的工作参数和洒布量,调整好各个系统的工作参数,洒布车沿预先设置的控制线由内向外逐幅喷洒,行驶速度控制在4～6 km/h;

3)打开各控制开关,使沥青雾状喷出,同时洒布车自动均匀撒布碎石。洒布车的控制系数根据车速自动调节沥青流量,洒布量设定在2.0 kg/m2,误差控制在±5%以内。碎石撒布量根据现场实际检测,以覆盖撒布面的60%～70%为宜。

4.4 碾压

待洒布完成的防水层温度降到80 ℃左右时,采用25 t胶轮压路机慢速稳压两个来回,使碎石压入改性沥青中并粘结牢固。发现局部地方防水层被粘起时应及时人工补洒热橡胶粉改性沥青和碎石。

4.5 防水层养生

防水层施工后应立刻进行封闭交通养生,经胶轮压路机稳压行车的防水层表面,碎石和沥青的粘结非常牢固,改性沥青的延性(弹性恢复)大,发挥应力吸收层作用,能有效延缓和减少桥面混凝土裂缝在面层上形成的反射裂缝。

4.6 注意事项

1)为保证橡胶粉改性沥青防水层形成均匀、等厚度的沥青膜,洒布车的洒布呈雾状,且控制沥青洒布温度在170 ℃以上。

2)橡胶粉改性沥青的施工:温度在15 ℃以上的晴朗、干燥、风力小于4级的天气,其他天气条件下不宜施工。

3)控制洒布车的行驶速度并保持匀速行驶,使石料和粘结料两者的撒布率相匹配。撒布单一粒径碎石的目的是保护防水层在施工过程中不被运料车等施工车辆轮胎和沥青混合料摊铺机履带所破坏,防止改性沥青被高温气候和热沥青混合料熔化后粘轮而影响施工。

4)改性沥青与碎石洒布后,应立即进行人工修补或补撒,补修的重点是起点、终点、纵向接缝以及洒布过厚、过薄或不平之处。派专人紧跟洒布车,及时把弹出洒布宽度外的碎石扫到摊铺宽度内。

5 结 论

a.温度对桥面防水材料的粘结强度和抗剪强度影响明显,在高温条件下,橡胶粉改性沥青防水材料的粘结强度和抗剪强度明显优于冷涂SBS类和SBR类防水材料。

b.采用热熔同步碎石封层技术,大幅提高了桥面防水粘层的粗糙度,当摊铺沥青混合料时,高温混合料进入碎石间隙中,使改性沥青膜受热熔化,并结合紧密,碾压密实后,碎石变成沥青碎石,并嵌入该沥青结构层底部与其形成一个整体,在结构层底部形成15 mm左右的“富油层”,可有效的起到粘结层和防水层的作用。同时,较厚的沥青膜可起到应力吸收的作用,可延缓水泥混凝土桥面铺装因温度变化引起收缩开裂所造成的反射裂缝。

c.热熔橡胶粉改性沥青防水层提高了防水层结构的高温抗剪性,改善了低温抗裂性与延缓反射裂缝上升的能力,对延长桥面铺装层服役寿命具有重大的现实意义。热熔橡胶粉改性沥青防水层施工简洁、迅速、性能稳定,经济效益和社会效益明显,具有广阔的市场前景和推广使用价值。

参考文献

[1]姜海涛,兰吉仁,韩八晓.胶粉改性沥青桥面防水层力学特性的试验研究[J].武汉理工大学学报,2007,29(9):77-80.

[2]庞海峰,应荣华.高粘沥青在桥面防水粘结层中的应用研究[J].公路工程,2009,34(5):130-132.

[3]郭怀存.热熔改性沥青防水层在桥面防水中的应用[J].甘肃科技纵横,2011,40(3):113-115.

橡胶沥青防水涂料 篇8

某地下交通枢纽工程项目位于市中心城区,总占地面积约90万m2,其中地下交通枢纽工程总平面面积约113 700 m2,总建筑面积160 000 m2。轨道交通车站为标准地下二层结构和三层结构,采用明挖法与盖挖法施工,开挖深度16～26 m。工程其余部分为地下一层结构,开挖深度约10 m。该工程大部分围护结构形式为地下连续墙。

2 防水设计方案

本工程防水设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则[1]。地下车站主体结构、出入口通道、风道、风井、出入口及明挖区间隧道等均设计为全包防水,防水等级为Ⅰ级,要求不允许渗水,结构表面无湿渍。盾构区间隧道的防水等级为Ⅱ级,要求顶部不允许滴漏,其他部位不允许漏水,结构表面可有少量湿渍。

本工程要求在明挖、盖挖结构(车站及明挖区间)和暗挖结构(盾构区间联络通道)的防水材料能与混凝土主体结构牢固粘结、不窜水,同时防水层可随结构共同变形,以确保防水效果。为满足以上工程要求,本工程柔性防水设计选用速凝高弹橡胶沥青防水涂料进行现场喷涂施工,厚度为≥2 mm。根据本工程结构施工特点,轨道交通部分明挖施工的结构底板、侧墙和暗挖结构,采用外防内喷法施工;明挖施工的结构顶板采用外防外喷法施工。

3 喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料介绍

喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料是采用超细悬浮微乳型阴离子改性乳化沥青和合成高分子聚合物(A组分)与特种成膜剂(B组分)混合后生成的高弹性防水、防腐涂料。A、B双组分材料在喷枪口外扇形交叉、雾化并高速混合后,到达基面时瞬间破乳、迅速固化,从而形成致密、连续、完整、类似橡胶的涂膜。现场喷涂施工瞬间固化成型的机理见图1所示。

喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料的物理力学性能指标见表1,其性能特点:

1)超高弹性

喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料形成的涂膜断裂伸长率可达1 000%以上,复原率达90%以上,因此可有效解决各种构筑物因应力变形、膨胀开裂等造成的裂缝而引起的渗漏问题。

2)卓越的附着性

该材料可在混凝土、钢铁、木材、金属等多种材料表面施工,不起层、不剥离、不脱落,对基层能起到良好的“皮肤式”保护作用,避免窜水现象的出现,特别适用于异型结构、复杂结构和易发生变形的地下、屋面防水节点部位。

3)涂装方式灵活多变

可以采用喷涂、刷涂和刮涂等涂装方式进行涂料施工,灵活简便,能满足各种形状复杂部位如排水口、阴阳角、开裂部位等对防水作业的特殊要求。

4)施工简便

喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料在应用中对环境温度、湿度不敏感,在常温5℃以上、基面无明水条件下即可施工。施工时,采取冷制冷喷技术,在工程现场采用专用设备直接喷涂。防水涂料喷涂后瞬间成型,一次喷涂即可达到设计厚度,一台喷涂设备日施工能力可达1 000 m2以上,不仅可以节约劳动力,而且还可缩短施工工期,降低施工成本。

5)水性、环保性好

在原料生产、喷涂施工和使用过程中所用的材料均为水性,无毒无味、无废料、无废气排放,属于节能环保材料;整个施工过程中无需加热,常温施工,无明火,保证了施工的安全性。该材料的环保性能符合JC 1066—2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中的A级标准要求规定(详见表2)。

此外,喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料如应用在寒冷地区,其耐低温性能可以通过配方调整达到-40℃;按照GB 8624—2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的标准要求,该材料防火性能经检测可以达到B级。

4 喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料施工工艺

4.1 基层要求

1)水泥砂浆找平层应坚实平整,不得有酥松、起砂、起皮现象。

2)穿透防水层的管道、预埋件、设备基础、预留洞口等,均应在防水层施工前埋设和安装牢固。

3)突出基层的转角部位应抹成圆弧,圆弧半径宜为50 mm。

4)基层应干净,无浮灰、油渍、杂物。

5)基层允许潮湿,但不得有明水。

6)基层的排水坡度应符合设计要求。

4.2 施工工序

4.2.1 施工工艺流程

基层验收→清理基层→细部保护→细部防水涂膜附加层处理→大面积喷涂防水涂料→检查→质量验收(淋水、蓄水试验)→保护层施工。

4.2.2 细部防水涂膜附加层处理

4.2.3 防水涂料大面积施工工艺

大面积喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料时应掌握以下要点:

1)大面积喷涂应在基层达到施工要求及细部加强处理完成后进行。

2)防水涂料应喷涂均匀,厚薄一致。喷枪距离喷涂基面宜为600～800 mm,2～3 mm厚涂层在一个喷涂区域内可纵横交错连续4～5遍一次性喷涂完成。

3)防水涂层中夹铺胎体增强材料时应符合下列要求:(1)胎体增强材料铺贴应在底层涂膜固化后进场清洁干净,用卡具将两条止水带割出两个相反的45°角坡口,用磨毛机将止水带背面和同材质的胶板磨毛(胶板长度不小于400 mm,宽度与止水带宽度相等),各磨出250 mm的毛面。另准备好封口胶板,规格为厚1 mm,宽150～200 mm,长度比止水胶带断面长100 mm,并将粘贴面磨毛。连接前先用高标号汽油将止水带、胶板粘结面擦洗干净,然后用氯丁胶粘剂刷2～3遍,每次干燥时间约为10 min(以手触胶粘剂稍有黏性为宜)。行;(2)底层涂膜厚度不宜小于0.5 mm;(3)胎体增强材料铺贴应顺直、平整、无折皱;(4)胎体增强材料的长边搭接宽度不得小于50 mm,短边搭接宽度不得小于70 mm,并在搭接缝涂抹厚浆型防水涂料,滚压粘牢、密封;(5)在胎体增强材料上喷涂防水涂料时,不得有空鼓、张口等缺陷,其厚度不宜小于1.0 mm。

4)大面积喷涂防水涂料施工完成后,应进行质量检查。检查细部构造、喷涂质量、涂层厚度、表观质量等,发现缺陷应及时修补;大面积修补涂膜缺陷宜采用喷涂法,细部构造及小面积修补宜采用刷涂厚浆型防水涂料的方式。

5)防水涂料施工环境温度宜为5～35℃,在雨天、雪天、4级风以上环境中不得施工。

5 结语

本地下交通枢纽工程采用喷涂速凝高弹橡胶沥青防水涂料进行柔性防水设防处理,效果显著,得到了施工方的认可。

参考文献

橡胶沥青防水涂料 篇9

天津滨海新区临港热源厂一期工程, 坐落于塘沽区临港工业区渤海37号, 建筑面积27 890 m2, 占地面积86 000 m2, 总投资28 789万元。该项目一期工程5台75 t/h链条蒸汽锅炉 (四用一备) 于2009年11月全部投产运行, 主要为该区域内工矿企业提供热源蒸汽。

该厂区内建有一条66 m长混凝土烟道, 用于将锅炉产生的烟气输送至烟囱排走。该烟道高6.8 m, 烟道底部距地面2.8 m, 混凝土框架结构, 四周墙体采用空心釉面砖墙砌筑。后期运行中因为烟气的腐蚀, 造成烟道发生严重渗漏, 用于烟道内负压排污的管道也锈蚀断裂, 严重影响了生产的正常运转。该烟道烟气污染成分主要为二氧化硫, 少量含有三氧化硫、盐酸、氢氟酸及烟尘等。烟道平面、剖面及渗漏情况如图1—3所示。

2 维修材料选用

我公司接受委托, 负责对该厂渗漏烟道进行维修治理。之前, 我们已将SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂料应用于多个污水处理厂、船体舢板、金属储罐等有防腐防护要求的项目中, 因此本项目也计划采用该材料进行维修。在正式确定维修材料之前, 我们在现场采集了含有烟道烟气污染成分的渗漏水作为试液, 用该试液对拟采用的维修材料SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂膜进行720 h腐蚀性介质浸泡试验, 然后再对浸泡后的防腐涂膜按相关标准进行各种耐腐蚀性、耐久性检测, 并与常规涂膜比较, 结果见如表1所示。

从表1可以看到, SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂膜对该烟道内的腐蚀成分有很好的抵抗作用, 因此, 在与业主方商量后, 决定选用3 mm厚SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂膜对该渗漏烟道进行维修。

3 维修施工工艺

施工准备→烟道内壁基层清理→细部附加层施工→大面喷涂SSE-C301防腐涂膜→自检验收→交付使用。

3.1 施工准备

1) 主料:SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂料;辅料:SSE-C302面涂型速凝橡胶沥青防腐涂料、无纺布等。

2) 机器设备:进口双管冷喷专用喷涂机、高压软管、喷枪、吹灰器。

3) 设备机具及燃料:搅拌器、配料桶、过滤网、汽油、机油、比重计、工具箱及备件。

4) 施工机具:钢卷尺、剪刀、壁纸刀、毛刷、铁锨、扫帚、塑料桶等。

5) 防护用品:安全帽、防护服、乳胶手套等。

3.2 烟道内壁基层清理

1) 依据维修方案要求, 对明显凹凸处或不规则的表面进行剔除和用高标号砂浆抹平, 处理后的基层不能起皮、起砂。

2) 对基面上的烟尘、浮灰等采用高压水枪冲洗, 使其露出原混凝土、砌体结构面。

3) 对冲洗后残余的水进行清扫、擦拭干净, 打开烟道预留的孔道, 保证内部通风, 以使基面尽快达到施工条件。

4) 因本次维修采用涂膜厚喷涂做法, 根据施工条件, 考虑涂膜可完全覆盖砌块间缝隙, 故不再对砌体墙面进行抹灰处理。

3.3 细部附加层施工

3.3.1 阴阳角附加层施工

1) 检查平面与立面结构交接处的阴阳角, 要求阴角做成R=50 mm的圆弧角, 阳角做成D=20 mm的圆弧角。

2) 沿阴阳角喷涂500 mm宽、1 mm厚SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂料加强层, 要求转角两侧宽度各250 mm。

3.3.2 排污口附加层施工

排污口涂刷两遍SSE-C302面涂型速凝橡胶沥青防腐涂料加强层, 厚度不小于1 mm, 涂刷宽度不小于250 mm, 其中深入排污口内的宽度不小于50 mm, 排污口四周宽度不小于200 mm。

3.4 大面SSE-C301防腐涂膜喷涂

1) 喷涂施工分段或分区完成, 以500~1 000 m2为一区域进行施工。施工一个单元区域时应先喷涂底面部分, 后喷涂侧面部分, 施工顺序自下而上、由远及近, 先细部、后大面。两次喷涂的方向须相互垂直, 喷枪出料应均匀、一致, 确保无漏喷、少喷, 并保证一次达到设计厚度。前后两次喷涂搭接宽度不应少于80mm, 对预留部分边缘搭接部位要进行有效保护, 以避免对防水层接槎部位造成污染, 降低防水效果。现场施工如图4所示。

3) 喷涂后, 防腐涂膜在3~5 s内固化, 30 min后即可以上人行走, 但施工质量检查还需等到24 h (依温度、湿度变化而增减) 以后。在此期间, 涂膜表面会不断有水析出, 如发生排气、鼓泡等均属正常现象, 干燥后会自然消失, 不影响粘结力。

3.5 自检验收

防腐涂层完成后应及时进行质量检查, 发现喷涂粘结不实之处及时修补, 不得留下任何隐患。现场管理人员必须跟班检查。自检合格后报请业主、监理进行验收, 验收合格后方可交付业主使用。验收标准包括:

1) 防腐涂层所用材料及配合比必须符合设计要求。检验方法:检查出厂合格证、质量检验报告、计量措施和现场抽样试验报告。

2) 防腐涂层的基层应牢固, 基面应洁净、平整, 不得有空鼓、松动、起砂和脱皮现象;基层阴阳角处应做成圆弧形。检验方法:观察检查和检查隐蔽工程验收记录。

3) 防腐涂层应与基层粘结牢固, 表面平整、均匀, 不得有流淌、皱折、翘边等缺陷。检验方法:观察检查。

4) 防腐涂层的平均厚度应符合设计要求, 最小厚度不得小于设计厚度的90%。检验方法:针测法测量。

3.6 交付使用

验收合格后, 向业主方交付使用, 并说明使用注意事项。业主方应根据生产要求, 在停炉期间对防腐涂层表面进行清理, 不得使烟尘等堵塞排污口, 以免影响正常使用。清理时应采用适宜的工具, 严禁使用尖锐的工具, 以免对涂层造成损伤, 形成渗漏隐患。

图5为维修完成后交付使用的烟道底部实景。

4 小结

本项目根据工程具体情况和要求, 最终选用3mm厚SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂膜进行渗漏烟道的维修。本项目方案具有如下三个特点:

1) 速凝橡胶沥青涂料通过1.5 MPa以上的喷涂压力, 完全覆盖了墙面砌块接缝, 从而保证了在未进行抹灰找平的砌块墙体上施工防腐涂层的质量, 减少了工序, 提高了效率。

2) 速凝橡胶沥青涂料3~5 s内速凝固化的特点, 确保了侧面喷涂不发生流淌, 从而也使侧面涂膜的成膜质量和厚度的均匀性得到了充分保障。

3) 涂层优异的耐腐蚀性能, 确保了涂膜在高温、高湿、高腐蚀环境中的稳定性;较高的附着力保证了涂层与基层间的粘结, 从而更好地实现保护烟道不被侵蚀、提高使用寿命的目的。

该烟道经此次维修后, 已经正常使用近3年, 再未发生过渗漏、锈蚀现象。

摘要：天津滨海新区临港热源厂一混凝土烟道因烟气腐蚀, 造成烟道严重渗漏。经试验, SSE-C301喷涂速凝橡胶沥青防腐涂膜对该烟道内的腐蚀成分有很好的抵抗作用, 因而被选做主要维修材料。速凝橡胶沥青涂料通过1.5 MPa以上的喷涂压力, 完全覆盖了该烟道内墙面砌块接缝, 从而保证了在未进行抹灰找平的砌块墙体上施工防腐涂层的质量;涂料35 s内速凝固化的特点, 确保了侧面喷涂不发生流淌, 从而也使侧面涂膜的成膜质量和厚度的均匀性得到了保障。