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1、德国钢桥、混凝土桥防水技术,威达(江苏)建筑材料有限公司 李伶,2,内容介绍,桥梁防水的重要性 德国桥梁防水的历史与规范 中国桥梁防水现状及规范 德国桥梁防水系统技术 德国威达桥梁防水卷材,3,桥梁防水的重要性,4,.,Wirkmechanismen der Betonkorrosion,UV Strahlung紫外线 Wrme热 Regen雨 Frost霜冻 Salze盐,桥面受到的外界影响的类型,5,Corroded Bridge decks caused by missing waterproofing 被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,6,Corroded Bridge dec
2、ks caused by missing waterproofing 被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,7,Corroded Bridge decks caused by missing waterproofing 被腐蚀的桥面防水的缺失,桥梁为什么要防水,8,磨损性车辙,温度裂缝,疲劳开裂,钢桥面铺装常见的破坏现象,9,桥梁防水不当带来的问题,调查显示,混凝土桥上由于防水不当 90年代修建的桥梁,有37%的桥梁的混凝土裂缝超过0.2-0.3mm以上;8%的桥梁钢筋中度锈蚀。 80年代修建的桥梁,损坏程度更重,有64%的桥梁的混凝土裂缝超过0.2-0.3mm以上;27%的桥梁钢筋中度锈
3、蚀;其中18%由于主梁产生开裂和梁变形,钢筋产生锈蚀而建议更换主梁重建。 钢桥上也不容乐观,由于防水层与钢板和路面铺装层间粘结强度、高温下稳定性、材料抗疲劳性能等不足的原因,往往出现脱层、推移破坏以及铺装开裂、车辙等破坏。 防水的缺失或者不当 严重影响了桥梁结构的安全 加速甚至直接导致桥面铺装的破坏 大大降低桥梁的耐久性能,10,德国桥梁防水的历史与规范,11,德国桥梁防水发展历程,1970:开始大面积推广桥面沥青防水卷材系统 1980:聚合物改性沥青防水卷材的使用 1987:德国桥面防水系列规范ZTV-BEL-B(单层或双层) 1999:对ZTV-BEL-B Teil 1进行重新修订 200
4、3:ZTV ING;pr EN 14695 ZTV-BEL-B,最新的德国-欧洲桥面防水系统规范-针对沥青防水卷材,12,德国桥梁防水规范钢桥和砼桥,工程规范: ZTV-BEL-B德国桥梁防水技术规程规定了系统构造要求以及施工要求 材料规范: TL-BEL-B桥梁防水材料技术条件,依据ZTV-BEL-B Teil 1制定的针对单层热熔沥青防水卷材的材料规范 TL-BEL-EP 桥梁环氧树脂技术条件 试验规范: TP-BEL-B桥梁防水材料及防水系统试验规程,依据ZTV-BEL-B Teil 1制定的针对单层热熔沥青防水材料以及整个防水系统试验规范,13,中国桥梁防水现状及规范,14,混凝土桥梁
5、 防水卷材 耐高温型APP改性沥青卷材 上表面板岩、聚酯胎 自粘防水卷材 防水涂料 橡胶改性沥青 聚氨酯 聚合物乳液,钢结构桥梁 钢桥防水和上部铺装系统紧密相关 SMA/GA 改性沥青卷材 高分子涂料 EA 环氧改性沥青,国内常用桥梁防水材料,15,错误的桥梁防水材料及系统的应用,16,中国桥梁防水的规范,混凝土桥梁防水规范 道桥用改性沥青防水卷材 JC/T 9742005 (混凝土桥) 威达公司参编 客运专线桥梁混凝土桥面防水层 暂行技术条件(修订版)-2007年4月 城市桥梁桥面防水工程技术规程(送审中)威达公司参编 钢桥面的防水,目前没有明确的规范约束,17,德国桥梁防水系统技术,18,
6、沥青混凝土(SMA)或浇筑式沥青(GA),特殊桥面专用改性沥青卷材 沥青冷底子油或双组分环氧树脂,混凝土桥面,德国混凝土桥梁防水系统,19,德国铁路桥梁防水规范,德意志联邦铁道规程:铁路桥梁及特殊建筑工程 Richtlinie von DB:Eisenbahnbruecken u. sonstige Ingenieurbauwerk 该规程对铁路桥梁工程从系统材料到施工及验收均作了详细描述,是材料及工程规范的综合范本。 在该规程中的第804.6101章节对混凝土铁路桥梁的防水系统进行了规定: 沥青类卷材自1960年开始使用 高分子材料不被允许使用 高分子涂料只在特殊情况下经特批才能使用 防水通
7、常采用两道热熔SBS改性沥青防水卷材,实际要求和公路桥梁防水相似 防水卷材须满足德国工业标准DIN 52130 - 52133,20,德国桥上无喳轨道断面图,21,中国高速铁路桥梁防水要求,Betonunterbau下层混凝土结构,Abdichtung 防水层,Betonberbau上层混凝土结构,轨道,轨道,铁路防水系统应具备的性能: 良好的长期抗震耐疲劳性能、裂缝弥合性能 与系统层次间良好的粘结性能 能经受800万次以上的车行通过 能适应-50C到+85C的温度变化 50年以上的使用寿命,Seite 22,中国高速铁路桥面系统无喳轨道,Seite 22,混凝土桥面结构,防水层,底座保护混凝
8、土,轨道,轨道,防护墙,防护墙,Seite 23,中国高速铁路桥面系统无喳轨道,Seite 23,混凝土桥面结构,底座保护混凝土,轨道,轨道,防护墙,防护墙,带板岩面的SBS改性沥青防水卷材 板岩面/PE膜 板岩面可以很好保护沥青卷材,提高抗紫外线能力,延长使用寿命 板岩的附着力须经过专门的洗刷实验,防水卷材,24,沥青混凝土(SMA)或浇筑式沥青(GA),沥青混凝土(SMA)或浇筑式沥青(GA),钢桥专用改性沥青防水层 第二道专用环氧基层处理 第一道专用环氧基层处理,钢桥面,德国钢桥梁防水系统,25,Methods of steel preparation according to ZTV
9、Ing Sand blasting SA 2 Quick sealing with epoxy resin ZTV Ing工程标准的要求:喷砂打磨SA 2 ;快刷环氧 Important: Special type of resin for steel (thixotropic) 重要提示:采用特殊的环氧树脂(触变性),钢桥面基层处理,26,1st Layer 第一层 -Application with lambswool roller 羊毛辊筒涂刷 -Consumption approx. 200 g/sqm 用量约200g/m2 -no sanding 不洒砂,2nd Layer 第二层
10、-Application with lambswool roller 羊毛辊筒涂刷 -consumption approx. 250 g/sqm 用量约250g/m2 -sprinkling with firedried quartz sand of grain 0.2/0.7 mm 洒干燥、粒径0.2-0.7mm的石英砂,钢桥面的双组分环氧基层处理,27,多头喷灯施工快捷,整幅卷材受热均匀,保证施工质量。,桥面防水卷材的施工,28,自动焊接机热熔施工 更适合大桥施工,接头少,施工便捷,施工质量有保证。,桥面防水卷材的施工,Machine video,29,Application of hot
11、 rolled asphalt (SMA) 沥青混凝土(SMA)路面铺装层的施工,Protection layer: 2.5 - 5.0 cm 保护层厚度: 2.5 - 5.0 cm Surface layer: according to national standards max. temperature 180C 面层铺装层:最大摊铺温度180C Application by Finisher 借助路面铺装机进行铺装,Finisher and heavy smooth wheal roller during application of hot rolled asphalt,30,App
12、lication of mastic asphalt (GA) 浇筑式沥青(GA)的铺装施工,Protection layer: thickness 2.5 5.0 cm 保护层 厚度 2.5 5.0 cm Application in one or two layers 12层保护层 Temperature max. 250C 铺装温度最大250C Application by Finisher or by hand 借助路面铺装机或手工铺装 Surface layer: Mastic asphalt or hot rolled asphalt 面层 沥青玛蹄脂或者浇筑热沥青,Applica
13、tion of mastic asphalt: Gutach valley bridge, FRG,Transport truck for mastic asphalt,Finisher for mastic asphalt on the A 95,31,德国威达桥梁防水卷材,32,德国威达有限公司,德国威达有限公司成立于1846年,距今有160多年历史,是目前德国最老、最大的防水产品和系统供应商。 威达公司是德国政府指定的“桥面防水材料专业生产企业”。 公司生产的桥面专用沥青防水卷材,经过了德国国家专业机构的认可,并且通过了两年的实际铺装及使用检测,而且每年均顺利通过抽检。 公司产品生产按照
14、DIN EN ISO9001 2000质量认证体系生产,产品施工做法严格遵循德国标准。 公司桥面防水材料销售量居欧洲第一,已经施工的桥面面积超过40,000,000平方米,严格的质量保证体系使得德国威达公司桥面防水享誉欧洲。,33,德国指定桥面防水企业 德国威达有限公司,威达为德国政府指定桥梁防水材料生产企业,34,德国政府严格的质量控制,桥面卷材生产许可证的严格控制:所生产的检测材料合格后并在一座桥上使用,经适当的交通2年后,对系统进行检测,检测合格后,才能获得政府颁发的许可证 德国政府检测机构每年会对桥梁防水生产企业进行全方位审查,包括生产流水线及防水材料的检测鉴定等 德国政府检测机构会定
15、期对桥梁工程现场进行现场抽检,至少两年一次,35,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,36,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,37,威达桥梁防水卷材官方系统检测报告,38,应用性能检测,卷材和基层的粘结强度,卷材和底层铺装的粘结强度,整个系统的抗剪切强度,标准要求,实测值,39,1. Membrane behaviour and duribility 卷材的基本性能和耐久性能 2. Adhesion to the substrate 与基层的粘结性能 3. Crack bridging ability 裂缝弥合性能 4. Resistance against shear stress force
16、s 抗剪切滑移性能 5. Torching properties 卷材的施工性能,桥梁防水层的技术要求,40,威达桥梁专用改性沥青防水卷材 纯SBS/APP改性沥青:不含废胶粉 偏胎基:胎基处于特殊位置 热熔施工 厚度:4.5 mm 拉力:1000/1000 N/5cm 延伸率:40% 应用性能根据铺装不同确定,这在德国标准中有详细规定,威达桥梁专用改性沥青防水卷材,41,防水卷材的耐久性,使用寿命10-20倍差别 采用了纯SBS改性沥青即不含废胶粉,纯SBS改性沥青,胶粉沥青,注:荧光显微镜60-80倍下观察,42,Analytische Unterscheidung von SBS- un
17、d Gummibitumen 纯SBS改性沥青和胶粉沥青的对比分析,Meplotts von PV - Bahnen mit und ohne Gummianteil 对含有胶粉和不含有胶粉的聚酯胎沥青卷材进行拉力试验测绘分析 Zur Unterscheidung dient das ausschlielich von der Elastizitt der Deckmasse bestimmte Plateau nach Bruch des Trgers. 对比在胎基断裂后,单独由沥青涂层的弹性承受拉力时的特性曲线(平顶段)情况,43,Detailunterscheidung von SBS-
18、 und Gummibitumen 纯SBS改性沥青和胶粉沥青的详细对比,SBS Bitumen zeigt ein ausgeprgtes elastisches Plateau 纯粹的SBS沥青具有显著的弹性平稳状态(特性曲线) SBS/Gummibitumen zeigt kein elastisches Plateau. 含有胶粉的SBS沥青就不具有弹性平稳状态(特性曲线),Gummimehl verschlechtert signifikant die Elastizitt der Deckmasse.胶粉显著降低了涂层的弹性 (Kurvenausschnitte nach Trge
19、rbruch ausden Komplettkurven des vorherigen Charts) 上图中的这个曲线段是从前页整体拉力曲线中截取,44,Vorgnge bei der Alterung 纯SBS改性沥青和胶粉沥青老化的过程,Chemie des SBS: SBS = Styrol-Butadien-Styrol Blockcopolymer SBS的化学构成: SBS 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物 Alterung von Polymerbitumen: Butadien ist anfllig gegen: Oxydation氧化 高聚物沥青的老化: 丁二烯失效由于: sic
20、htbares Licht可见光 UV Strahlung紫外线 Wrmestrahlung热辐射 Es findet ein Kettenabbau statt 形成共聚物结构链的分解 Alterung von Gummibitumen: Bitumen versprdet durch Oxidation 胶粉沥青的老化: 沥青氧化作用后变脆 Bitumen versprdet durch lverlust 沥青脱油后变脆,纯SBS改性沥青更不易老化,寿命更长!,45,材料基本性能检测,拉力延伸率测试,卷材厚度测试,沥青软化点测试,低温柔度测试,46,Defined properties o
21、f the underground (surface roughness) 满足预定要求的基层(表面粗糙度) Flowing properties under torching conditions 热熔时适当的流淌性能 Enough amount of torching polymer bitumen to fill hollows 有足够的沥青填平空洞部位 Guarantee of fully bonded sheet 保证卷材完全满粘 Bond strength and adhesion between epoxy resin and polymer bitumen 环氧和沥青卷材间的粘
22、结强度 Performance is testified by system check ( 1.5 N/mm2) 系统检验(粘结强度大于1.5MPa),Searching for hollows 寻找空洞部位,Tearing strength: EN 13596,Adhesion of the torched polymer bitumen 沥青卷材的剥离强度,Vertical Test of bond strength 竖向粘结强度测试,卷材的剥离强度与粘结强度检测,47,Requirements: Flexibility of the reinforcement 前提要求: Flexib
23、ility of polymer bitumen Excellent cold bending flexibility 胎基有很好的柔性 高聚物沥青有很好的柔性 优秀的低温弯折柔度 SBS polymer bitumen provides better properties than APP polymer bitumen SBS改性沥青比APP改性沥青表现更优异 Performance is testified by system check 表现性能经过系统测试的检验,Position of the crack 裂缝位置,卷材的裂缝弥合性能检测,48,Requirements: 要求 -
24、Excellent bond strength and adhesion between sheet and asphalt 防水卷材与上层沥青混凝土粘接良好 - Optimum bond strength to the substrate 防水系统与桥梁的基面粘接理想 - Shear stress stable polymer bitumen 沥青涂层稳定的抗剪切力 - Optimal adhesion of the sheet components 防水卷材本身各层结合良好紧密 Performance is testified by system check 表现性能经过系统测试检验,Po
25、sition of shear defect剪切破坏处,卷材/系统的抗剪切力检测,49,卷材现场施工质量的检测,卷材搭接边有足够的沥青流淌接缝密封 手拉剥离实验保证与基面的粘结强度 竖向粘结强度仪实验保证与基面的粘结强度 空洞寻找和基面满粘,保证剪切强度,50,小结,德国钢桥防水系统 面层:SMA/GA 下层:SMA/GA 防水层:改性沥青防水卷材 粘结层:双组分环氧 防腐层:双组分环氧 钢板:喷砂除锈 整体性能好、疲劳寿命长 施工周期短 可操作性强 变形性能好 工程造价低,环氧沥青钢桥铺装系统 面层:EA 粘结层:环氧改性沥青粘结料 下层:EA 粘结层:环氧改性沥青粘结料 防腐层:环氧富锌漆 钢板:喷砂除锈 固化强度高、耐腐蚀、耐磨损、疲劳寿命长 对施工要求非常高 需要较长施工养护期 造价昂贵,51,德国柏林大桥铁路桥,52,奥地利普法芬贝格铁路大桥,53,德国波兹坦大桥高速公路桥,54,奥地利高速公路桥,55,荷兰科特布鲁大桥跨海大桥翻修,56,谢谢大家!,其他详情请登录威达中国网站 ,
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