一种树脂混凝土防水抗裂层及其施工方法与流程

专利检索2022-05-10  4



1.本发明涉及钢桥面板铺装领域,具体涉及一种树脂混凝土防水抗裂层及其施工方法。


背景技术:

2.随着桥面铺装技术的不断发展,单层的桥面铺装已经不能满足日益增加的对桥面强度、防水、韧性、耐气候性的需求,现行的钢桥面铺装大多采用复合型铺装结构。对于复合型铺装结构,其上层结构需要满足一定的透水、排水性能,减少路面的积水,保证行车安全,其下层铺装则需要具备防水性能,减少水分子对底层钢板的伤害,这种复合型铺装结构可以在保证强度、刚度的情况下提升行车舒适性。
3.复合型铺装结构在上下层界面处通常使用涂刷粘结剂的方式进行连接,但是现有的粘结剂在具有防水性能、减少水分子对粘结剂粘结性能影响的情况下,其对上层铺装的粘结性能会大打折扣,而当粘结剂能良好的粘结上下层铺装时,其防水性能就会下降,水分子影响粘结剂的性能,使其粘结性能下降,致使上下层铺装间产生滑移,所以现有粘结剂难以同时兼顾防水性能和上下层间的粘结性能。


技术实现要素:

4.因此本发明提供一种树脂混凝土防水抗裂层的施工方法,可以同时兼顾防水性能和上下层间的粘结性能,具体包括以下步骤:
5.s10:在下层铺装之上铺设强度结构;
6.s20:在强度结构之上涂布粘结剂;
7.s30:在粘结剂之上铺设上层铺装;
8.其中,强度结构的厚度为0.1~4mm。
9.在下层铺装之上铺设强度结构,强度结构具有高机械强度和高低温耐气候性,能够耐受极高的横向、纵向拉力,增加铺装的抗弯强度,减少对下层铺装的伤害,而且强度结构在高温或者低温下膨胀、收缩极小,不会对上下层铺装造成偏移、抬升等影响。但是只加入强度结构容易使上层铺装与下层铺装的连接力不足,在大量行车或者超重行车的情况下,造成上下层铺装滑移,加剧上层铺装的开裂和破损,因此需要加入粘结剂。首先,在强度结构上涂布粘结剂,可以增加上层铺装与强度结构的连接性,其次,粘结剂还具有一定的防水性能,减少上层水分下渗,保护下层铺装,防止对底层钢板的腐蚀。对强度结构的厚度进行控制,与粘结剂的粘结性能进行配合,对于普通的粘结剂,选择较薄的强度结构,保证铺装的连接性,对于粘结剂性能较好的,可以加厚强度结构,提高整体铺装的抗弯性能。
10.进一步地,粘结剂能够穿过强度结构与下层铺装接触并粘结。强度结构本身并不是严密结合的,其间保持一定的空隙,可以使粘结剂穿过。当然,粘结剂也需要具有一定的流动性,使其可以穿过强度结构的空隙,同时,粘结剂的固化时间不能太短,至少要保持在达到下层铺装前不能凝固,最好在达到下层铺装前能保持较优粘结性。粘结剂穿过强度结
构之后,使强度结构上下两面都被粘结剂覆盖,强度结构内部也被粘结剂渗透。由于,强度结构铺设在下层铺装之上,粘结剂透过强度结构之后,在重力作用下,到达下层铺装,要保证下层铺装与粘结剂良好粘结,不仅要控制下层铺装铺设时表面的平整度、强度结构铺设时与下层铺装的契合度,还要控制粘结剂的用量足够其穿过强度结构后还能铺满下层铺装的表面。在上层铺装受到应力作用时,应力可以通过粘结剂传导到强度结构进行吸收或者分散,也可以通过粘结剂传导到下层铺装的表面,通过下层铺装进行吸收和分散,极大的增强了上下层铺装间承受应力的性能。
11.进一步地,步骤s20中粘结剂的涂布次数为1~4次。粘结剂的涂刷环境对粘结剂的性能有一定的影响,在温度适宜的情况下粘结剂容易涂布,但是在高温和低温情况下粘结剂的固化时间不易控制,需要通过多次涂布的方式使其达到要求。在强度结构较厚的情况下,粘结剂的涂布次数也会相应的增加,尤其在强度结构的间隙较小而强度结构的厚度较厚的情况下,需要通过增加涂布次数以及增加涂布的压力,使粘结剂穿过强度结构达到下层铺装,在此种情况下依然保持原先的粘结剂涂布方法,主要考虑到粘结剂的连通性,即保证上下层铺装间的粘结剂是互相连接的,以及强度结构可能需要先固定在下层铺装上,这样只能通过穿过的方法进行涂布。在粘结剂本身流动性不是很好的情况下,也会进行多次涂布,将粘结剂在重力作用以及一定的外力作用下压入强度结构。在上述情况下不使用一次将足够用量的粘结剂倒下后,再进行外力涂布的方式,是为了防止粘结剂在外环境下放置较长一段时间固化、被其他材料污染。
12.进一步地,下层铺装与上层铺装为树脂混凝土铺装层。在铺装结构中,通常会根据不同的需求选择上下铺装层的材质,上层铺装结构一般需要有一定的透水、排水性能,透水性能主要可以快速吸收路面上的水分,减少路面上的积水,保证行车的舒适性和安全性,排水性能主要是将吸收的水分快速排出上层铺装,保持上层铺装的使用性能,防止吸收的水分下渗至下层铺装以及底层钢板。下层铺装则需要具备防水性能,防止上层铺装吸收的水分下渗,减少水分子对底层钢板的伤害。对上下层铺装选择主料相同的树脂混凝土,不仅可以增加粘结剂的选择,还可以发挥粘结剂的配套效果。如果上下层铺装选择不同的用料,在选择粘结剂时需要考虑不用材料与粘结剂的连接效果,相比于对两种不同的材料具有较好的粘结性,对于一种材料具有良好粘结性的粘结剂更多,选择范围更广,更易选择粘结性能好的粘结剂。
13.进一步地,树脂混凝土铺装层使用的树脂为改性聚氨酯。改性聚氨酯能够有效提升铺装的强度、韧性。在上层铺装结构可以良好的承受受到的应力时,对于下层铺装以及强度结构的承受能力的要求就会降低,对于粘结剂的连接性能要求也会相应降低。而且,得益于改性聚氨酯的优良性能,还可以减少铺装结构的厚度和重量,这可以减少对于粘结剂连接性能的要求,选择一些防水性能更好的粘结剂。
14.进一步地,强度结构包括玻璃纤维布、碳纤维布、陶瓷纤维布、芳纶纤维布、钢丝网片中的至少一种。玻璃纤维布的强度、韧性都很好,而且工艺成熟,价格较低,在市场上品种丰富,可以根据不同的铺装环境进行选择。选择钢丝网片时,对于粘结剂防水性能的要求会相对较高,不仅要保护下层铺装还要保护钢丝网片受潮腐蚀。碳纤维布、陶瓷纤维布、芳纶纤维布适合在极端钢桥面的铺装,一些要求铺装结构厚度不能太厚,同时要求抗弯强度、韧性好的情况,可以选择适用。
15.进一步地,粘结剂为聚氨酯改性树脂粘结剂。聚氨酯改性树脂粘结剂本身具有良好的粘结性能与防水性能。聚氨酯改性树脂粘结剂与改性聚氨酯上下层铺装配套使用时,能发挥出更出色的性能。聚氨酯改性树脂粘结剂与改性聚氨酯上下层铺装中都含有改性聚氨酯,因此聚氨酯改性树脂粘结剂能与上层铺装、下层铺装形成一个整体的连接,即形成一个紧实的、同种物质间的连接,其连接力远大于不同物质间的连接。同时,聚氨酯改性树脂粘结能够和玻璃纤维等材料发生化学反应形成硅氧键,通过空间网状结构紧密结合,进一步提升整体的粘结强度。在使用聚氨酯改性树脂粘结剂的情况下,上层铺装、强度结构、下层铺装通过化学键,更多的是共价键进行连接,其粘结力远远大于通过物理作用或者依靠分子间相互作用力实现的连接。而且聚氨酯改性树脂粘结剂还具有良好的防水性能,固化后其表面排布有较多的疏水基团,可以有效减少聚氨酯改性树脂粘结剂本身对水分的吸收,还能锁定聚氨酯改性树脂粘结剂内部含有的水分,维持粘结剂的韧性,防止水分过少导致的脆性增加。
16.进一步地,粘结剂通过树脂粘结剂喷涂机或者人工涂刷的方式进行涂布。树脂粘结剂喷涂机的涂布效果要好于常规的喷涂机,可以针对聚氨酯改性树脂粘结剂的性能设定涂布的顺序、时间、喷涂量、喷涂速度,保证聚氨酯改性树脂粘结剂在较优性能下完成涂布。人工涂刷适用于小片区域的涂刷,主要是一些树脂粘结剂喷涂机涂布不到的边角区域、路况复杂的区域,以及树脂粘结剂喷涂机涂布不到位需要人工进行补涂的区域。
17.进一步地,玻璃纤维布的铺设使用树脂混凝土专用覆布机。树脂混凝土专用覆布机对其宽度、承重等都经过改进,相对于普通的覆布机更适合树脂混凝土下层铺装。由于在进行玻璃纤维布覆布时,钢桥表面的铺装结构是不完整的,其抗压、抗弯的性能还未建设完全,普通的覆布机过重或者太小宽度不够,在覆布时可能会对下层铺装造成损伤,或者覆布速度太慢。在使用树脂混凝土专用覆布机铺设玻璃纤维布时,可以防止对下层铺装的施工损伤并保证玻璃纤维布铺设的效率。当树脂混凝土专用覆布机与树脂粘结剂喷涂机配合使用时,可以极大的减少施工的时间,在树脂混凝土专用覆布机铺设玻璃纤维布时,树脂粘结剂喷涂机就可以在铺设完成的玻璃纤维布上进行聚氨酯改性树脂粘结剂的喷涂,减少了两者施工间的等待时间。
18.一种树脂混凝土防水抗裂层,采用上述树脂混凝土防水抗裂层的施工方法制备得到。在粘结剂中间设置强度结构,增加了缓冲阶段,当粘结剂较厚时,粘结剂的粘结、防水性能可能较好,但是粘结剂的抗拉强度是较差的,易于使上层铺装滑移,加入强度结构,具有良好的韧性,可以有效防止上层铺装的滑移。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明实施例防水抗裂层示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
22.【实施例1】
23.如图1所示,本实施例提供一种树脂混凝土防水抗裂层,从下至上依次为钢桥面板1、改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、玻璃纤维布4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5。聚氨酯改性树脂粘结剂3覆盖在玻璃纤维布4的两边。改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、玻璃纤维布4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5四者形成完整的防水抗裂层。下雨时,雨水下渗至改性聚氨酯混凝土上层铺装5,聚氨酯改性树脂粘结剂3阻挡水分子下渗,吸收的水分通过改性聚氨酯混凝土上层铺装5向铺装两边或者聚水沟排出。当改性聚氨酯混凝土上层铺装5遇到撞击、重压等较大强度受力时,应力通过改性聚氨酯混凝土上层铺装5传至玻璃纤维布4,玻璃纤维布4吸收并散发受到的应力,减少改性聚氨酯混凝土下层铺装2受到的应力,保护改性聚氨酯混凝土下层铺装2不被破坏,因为改性聚氨酯混凝土下层铺装2较难修补,但是如果破坏维持在改性聚氨酯混凝土上层铺装5则可以通过刨除重铺的方式进行修补。在行车过程中,改性聚氨酯混凝土上层铺装5由于长时间受到一个方向的力,使其具有发生滑移的可能性,使用改性聚氨酯使得铺装具有一定的韧性,而且聚氨酯改性树脂粘结剂3不仅可以和改性聚氨酯紧密连结,还可以和玻璃纤维布4发生化学反应通过硅氧化学键实现更紧密的连接,将整个铺装连接成一个紧密的整体,达到高粘结性能,增加了行车的安全性和舒适性,降低了钢桥面后期维护的费用。
24.本实施例还提供一种上述树脂混凝土防水抗裂层的施工方法:
25.s10:将聚氨酯及其混合料搅拌均匀,铺设于经过清洗和防水处理的钢桥面板1上形成改性聚氨酯混凝土下层铺装2,在改性聚氨酯混凝土未固化前,使用树脂混凝土专用覆布机将玻璃纤维布4铺设在改性聚氨酯混凝土下层铺装2上,其中选择1.3~2.1mm厚的玻璃纤维布。
26.s20:根据施工时的温度、湿度等情况,提前或者一段时间后将聚氨酯以及粘结料混合搅拌均匀得到聚氨酯改性树脂粘结剂3,使用树脂粘结剂喷涂机将聚氨酯改性树脂粘结剂3涂布在玻璃纤维布4上,使聚氨酯改性树脂粘结剂3充分浸润玻璃纤维布4。
27.s30:检查玻璃纤维布4是否存在变形、破损的情况,检查聚氨酯改性树脂粘结剂3浸润的情况,当聚氨酯改性树脂粘结剂3不足或者涂布不均匀时进行人工补涂,使其达到工艺的标准。
28.s40:在检查达到要求之后,配置聚氨酯及其混合料并搅拌均匀,铺设于聚氨酯改性树脂粘结剂3之上形成改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
29.其中,人工补涂使用具有一定柔韧性的滚筒刷将聚氨酯改性树脂粘结剂刮均匀。
30.在条件允许的情况下,改性聚氨酯混凝土下层铺装2的铺设、玻璃纤维布4的铺设以及聚氨酯改性树脂粘结剂3的涂布可以同时进行。
31.对玻璃纤维布的应用性能进行检测,采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20)t 0715规定的方法:
32.试件1自下至上包括:钢桥面板1、改性聚氨酯混凝土下层铺装2;
33.试件2自下至上包括:钢桥面板1、改性聚氨酯混凝土下层铺装2、玻璃纤维布4;检测结果如表1所示,铺设玻璃纤维布后可以大幅增加下层铺装的抗弯强度。
34.表1
[0035][0036]
【实施例2】
[0037]
如图1所示,本实施例还提供一种树脂混凝土防水抗裂层的施工方法:
[0038]
s10:将聚氨酯及其混合料搅拌均匀,铺设于经过清洗和防水处理的钢桥面板1上形成改性聚氨酯混凝土下层铺装2,在改性聚氨酯混凝土未固化前,使用树脂混凝土专用覆布机将芳纶纤维布4铺设在改性聚氨酯混凝土下层铺装2上,其中选择0.3~1.1mm厚的芳纶纤维布。
[0039]
s20:根据施工时的温度、湿度等情况,提前或者一段时间后将聚氨酯以及粘结料混合搅拌均匀得到聚氨酯改性树脂粘结剂3,使用树脂粘结剂喷涂机将聚氨酯改性树脂粘结剂3涂布在芳纶纤维布4上,使聚氨酯改性树脂粘结剂3充分浸润芳纶纤维布4。
[0040]
s30:检查芳纶纤维布4是否存在变形、破损的情况,检查聚氨酯改性树脂粘结剂3浸润的情况,当聚氨酯改性树脂粘结剂3不足或者涂布不均匀时进行人工补涂,使其达到工艺的标准。
[0041]
s40:在检查达到要求之后,配置聚氨酯及其混合料并搅拌均匀,铺设于聚氨酯改性树脂粘结剂3之上形成改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0042]
其中,防水抗裂层从下至上依次为改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、芳纶纤维布4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0043]
【实施例3】
[0044]
如图1所示,本实施例还提供一种树脂混凝土防水抗裂层的施工方法:
[0045]
s10:将聚氨酯及其混合料搅拌均匀,铺设于经过清洗和防水处理的钢桥面板1上形成改性聚氨酯混凝土下层铺装2,在改性聚氨酯混凝土未固化前,钢丝网片4铺设在改性聚氨酯混凝土下层铺装2上,其中选择1.9~3.9mm厚的钢丝网片。
[0046]
s20:根据施工时的温度、湿度等情况,提前或者一段时间后将聚氨酯以及粘结料混合搅拌均匀得到聚氨酯改性树脂粘结剂3,使用树脂粘结剂喷涂机将聚氨酯改性树脂粘结剂3涂布在钢丝网片4上,根据涂布的渗透情况涂布2

4次,使聚氨酯改性树脂粘结剂3覆盖钢丝网片4。
[0047]
s30:检查钢丝网片4是否存在变形、破损的情况,检查聚氨酯改性树脂粘结剂3覆盖的情况,当聚氨酯改性树脂粘结剂3不足或者涂布不均匀时进行人工补涂,使其达到工艺的标准。
[0048]
s40:在检查达到要求之后,配置聚氨酯及其混合料并搅拌均匀,铺设于聚氨酯改
性树脂粘结剂3之上形成改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0049]
其中,防水抗裂层从下至上依次为改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、钢丝网片4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0050]
【实施例4】
[0051]
如图1所示,本实施例还提供一种树脂混凝土防水抗裂层的施工方法:
[0052]
s10:将聚氨酯及其混合料搅拌均匀,铺设于经过清洗和防水处理的钢桥面板1上形成改性聚氨酯混凝土下层铺装2,在改性聚氨酯混凝土未固化前,使用树脂混凝土专用覆布机将碳纤维布4铺设在改性聚氨酯混凝土下层铺装2上,其中选择0.2~0.8mm厚的碳纤维布。
[0053]
s20:根据施工时的温度、湿度等情况,提前或者一段时间后将聚氨酯以及粘结料混合搅拌均匀得到聚氨酯改性树脂粘结剂3,使用树脂粘结剂喷涂机将聚氨酯改性树脂粘结剂3涂布在碳纤维布4上,聚氨酯改性树脂粘结剂3的涂布根据1次涂布的情况选择涂布1

3次,使聚氨酯改性树脂粘结剂3充分浸润碳纤维布4。
[0054]
s30:检查碳纤维布4是否存在变形、破损的情况,检查聚氨酯改性树脂粘结剂3浸润的情况,当聚氨酯改性树脂粘结剂3不足或者涂布不均匀时进行人工补涂,使其达到工艺的标准。
[0055]
s40:在检查达到要求之后,配置聚氨酯及其混合料并搅拌均匀,铺设于聚氨酯改性树脂粘结剂3之上形成改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0056]
其中,防水抗裂层从下至上依次为改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、碳纤维布4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0057]
【实施例5】
[0058]
如图1所示,本实施例还提供一种树脂混凝土防水抗裂层的施工方法:
[0059]
s10:将聚氨酯及其混合料搅拌均匀,铺设于经过清洗和防水处理的钢桥面板1上形成改性聚氨酯混凝土下层铺装2,在改性聚氨酯混凝土未固化前,使用树脂混凝土专用覆布机将陶瓷纤维布4铺设在改性聚氨酯混凝土下层铺装2上,其中选择2.8~3.6mm厚的陶瓷纤维布。
[0060]
s20:根据施工时的温度、湿度等情况,提前或者一段时间后将聚氨酯以及粘结料混合搅拌均匀得到聚氨酯改性树脂粘结剂3,使用树脂粘结剂喷涂机将聚氨酯改性树脂粘结剂3涂布在陶瓷纤维布4上,根据涂布渗透的情况涂布2

3次,使聚氨酯改性树脂粘结剂3充分浸润陶瓷纤维布4。
[0061]
s30:检查陶瓷纤维布4是否存在变形、破损的情况,检查聚氨酯改性树脂粘结剂3浸润的情况,当聚氨酯改性树脂粘结剂3不足或者涂布不均匀时进行人工补涂,使其达到工艺的标准。
[0062]
s40:在检查达到要求之后,配置聚氨酯及其混合料并搅拌均匀,铺设于聚氨酯改性树脂粘结剂3之上形成改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0063]
其中,防水抗裂层从下至上依次为改性聚氨酯混凝土下层铺装2、聚氨酯改性树脂粘结剂3、陶瓷纤维布4、改性聚氨酯混凝土上层铺装5。
[0064]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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