发布时间：2016-07-07新闻来源： 中国建筑防水杂志社
1 无溶剂型聚氨酯高性能桥面防水工法
为了确保道路桥板的长期耐疲劳性，做好桥面防水极其重要。本工法为双组分快速固化型聚氨酯树脂喷涂型桥面防水工法，所使用材料不含溶剂，环保性能优良。
1）与基层的一体性
与基层混凝土的粘结力强，减少卷材防水中混凝土与防水层间水的横向流动（窜水）。在新建桥梁以及既有桥梁切削基层凹凸处、路缘、底座、集水斗、榫接头处，形成完全与基层结合在一起的防水涂膜。
2）无缝防水层
由于使用专门的喷涂设备喷涂施工，在突出物、阴阳角、复杂部位可形成无缝连续防水层。
3）缩短工期
快速固化材料喷涂后，约3～5 min即可触干，约30 min后即可步行，2 h后即可铺设沥青层。
4）施工品质稳定
夏季炎热和冬季严寒天气均可施工，形成的防水层可整年保持稳定的物性。
日本国土南北狭长，依据地域气候风土差异大，季节变化也大。本工法是在严苛的自然环境中能够维持一定功能的桥面防水工法，预计实际应用将会增多。
2 丙烯酸树脂系浸透型防水材料复合桥面防水工法
丙烯酸树脂系浸透型防水材料复合桥面防水工法从下往上依次为：混凝土桥板；浸透型防水材料（0.3 kg/m2）；轻砂（0.7 kg/m2）；沥青涂膜防水材料（用量按各公司规定）；轻砂（0.7 kg/m2）；沥青混合料。
本工法虽然是一种简单地以丙烯酸树脂系浸透型防水材料替换传统的沥青加热型涂膜系防水材料的底涂料的做法，然而，丙烯酸树脂系浸透型防水材料浸入混凝土桥表层和细微裂纹中后，使桥板表层结构得到补强，并在桥板表面形成防水层；既保持了底涂料的优良性能，还与沥青加热型涂膜防水材料组合形成双重防水层，成为可靠的防水工法。
丙烯酸树脂系浸透型防水材料与固化促进剂一起使用，可依据施工季节将固化时间调整到30 min以内。本工法与传统加热型涂膜防水工法相同，施工可操作性良好。它与沥青加热型涂膜防水材料组合形成的复合防水层，符合日本道路协会颁布的《道路桥面防水指南》规定的基本性能。
1）丙烯酸树脂系浸透型防水材料与沥青加热型涂布系防水材料构成双重防水层，确保防水性能。
2）丙烯酸树脂系浸透型防水材料无溶剂，浸入混凝土表层后固化，可以增强混凝土表层强度，在赋予混凝土桥面防水性能的同时，还浸入裂纹进行修补，提高了桥板的疲劳耐久性。
3）丙烯酸树脂系浸透型防水材料复合防水工法，同样可用于既有沥青加热型涂膜系防水层的修复，使后者得到再生利用。
本工法的丙烯酸树脂系浸透型防水材料，可用滚筒和喷涂法进行施工。
小面积施工和在新建桥板上施工、时间比较富裕的情况下，推荐滚筒涂布，固化时间设定在1 h以内。
另一方面，在交通管制严格的高速公路和交通量大、只允许短时间施工的现场，推荐喷涂法涂布。在日本东京的高速公路上，使用改进的聚氨酯喷涂设备施工丙烯酸树脂系浸透型防水材料，已有数万m2施工实绩。沥青加热型涂膜系防水材料的涂布方法，与传统的方法相同。
在日本土木学会钢结构委员会发布的《道路桥面防水系统准则（草案）》中，将桥面防水层按交通量和适用环境等分为5类。按照该准则，本复合防水工法有适用于重交通以外的桥梁防水工程的可能性，期待今后扩大适用范围。
此工法的应用今后可能不限于桥面防水。已有相当使用年限的老化的道路桥面混凝土，需要增加各种损伤维护保养对策，本复合防水工法预计可以适应这方面的需求。
3 三层复合构造桥面防水系统
BASF公司的桥面防水系统，得到德国联邦道路局颁布的标准ZTV—BEL—B第3部分的认可，在欧洲至今已用了30年以上。这是一种改良的聚氨酯树脂系桥面防水系统，引入日本后改进了粘结性能，符合日本相关设计规范中桥面防水性能要求（Ⅱ级），作为新的桥梁防水系统上市。
本防水系统的铺设顺序依次为：混凝土密封剂（0.25 kg/m2）+5号硅砂（1.0 kg/m2）；快速固化聚氨酯喷涂涂膜防水材料（2.2 kg/m2以上）；粘结强化粘合剂（0.4 kg/m2）+5号硅砂（1.0 kg/m2）；铺装粘结剂（1.0 kg/m2）+5号硅砂（0.7 kg/m2）（非强制）；沥青铺装层；保护面层（0.2 kg/m2）。
防水层与铺装层的粘结，使用同质的改性沥青粘结剂予以保证；树脂系防水材料则使用沥青系铺装粘结剂。加入硅砂可提高各种粘结强度。
3.2.1 各种材料及工法的特性
1）无溶剂环氧密封剂+硅砂
具有填充0.2 mm裂纹的效果，在复原混凝土表层强度的同时，由于浸入效果的发挥，保证了其与混凝土的粘结强度。
由于粘结防水层的环氧成分余留在表层，基层封闭性好，起到阻止水汽从基层中迁出的作用，预防防水层起泡。
加入硅砂，可增加粘结性能。
2）采用不含增塑剂的喷涂聚氨酯树脂系防水层不添加增塑剂，无增塑剂迁移引起的变化。
喷涂作业，可形成均一厚度的防水膜，可在所有部位施工形成无缝防水层。
3）粘结强化粘合剂+硅砂
加入硅砂，可增强涂层的抗剪切强度。
在喷涂聚氨酯防水层上，又增加一层粘结强化粘合剂层，可填补防水层上的针孔，形成可靠的防水层。
4）铺装粘结剂采用改性沥青系材料
铺装粘结剂是涂布型的，可以在所有形状的部位施工。
由于采用与铺装同质的沥青系材料，粘结稳定性好。万一部分出现粘结不良的情况，可重新使用再融化的改性沥青系铺装粘结剂，很容易地进行再铺设。
铺装粘结剂也具有防水效果，这样总共三层的构造提供了可靠的防水性能，有助于实现混凝土结构的长寿命化。
3.2.2 环保型防水系统
混凝土密封剂是无溶剂型的，聚氨酯树脂系防水材料不含增塑剂和重金属，两者都是环保型材料。
将针对4 h 短时间施工高性能桥面防水工法（ⅡS级），开发快速施工的材料和工法；进一步改善现有的高性能树脂系桥面防水工法，以利于该工法的普及。
４高性能聚氨酯防水工法
桥面防水，特别要解决的是如何适应裂纹的开闭性。大型车辆通过桥板，反复产生应力，必然会引起裂纹。在这样的状态下，高性能的桥面防水材料对保证桥板的使用功能非常重要。在欧洲，对此非常重视，要求防水材料具有良好的低温性能，以适应低温环境下的裂纹开闭性能。在日本，相关标准尚无此规定，希望考虑防水材料在相应地区使用对低温环境下裂纹开闭性的适应问题。聚氨酯防水层的脆化温度在-50 ℃左右，是一种可以充分应对此性能要求的材料。
另外，可快速施工的高性能桥面防水材料，也是近期受到市场关注的问题。日本在2010年就已规定，新建桥梁有义务使用可缩短施工时间的高性能桥面防水材料；到了2012年7月，又提出修补工程也有义务使用可快速施工的高性能桥面防水材料，相关设计规范规定了一种4 h内可修补施工300 m2的高性能桥面防水材料（ⅡS级）。
本工法使用的聚氨酯防水材料，在-30 ℃下仍具有适应裂纹开闭性的功能。另外，该工法由于底涂料使用快速固化的MMA（甲基丙烯酸甲酯）系树脂， 冬季施工时间可缩短到20 min以内。通过改进铺装粘结层防水系统后，可实现4 h内施工300 m2。若聚氨酯喷涂跟不上，可使用2台喷涂机予以应对。
修补施工的困难，有时在于某些工法对基层表面粗糙度的要求较高。本工法对基层表面粗糙度的要求大大降低，保证了后续工序的施工时间。
相关设计规范规定的基层表面粗糙度要求在1.0 mm以下，在受时间限制的施工现场，不能满足此要求的基层很多。为了满足此要求，用切削机将铺路切削到10 mm的程度，然后撤除铺面层，再用喷砂机等机具处理，通过这样的步骤获得合格的基层，必然需要很多时间，留给防水施工的时间就被大大地挤缩了。
为了快速进行全面修补工程，有必要进一步研发切削技术和基层修补技术。英国采用细磨工艺来切削桥面，桥面精加工的表面粗糙度达到0.6 mm，施工时间缩短，但桥面上残存有切削残存物，难以判别切削程度，有过度切削桥面之虞，日本尚未引入此技术。再者，在基层极端劣化到砂砾化的情况下，必须用适当的基层修补材料予以修复，这时就需要考虑养护时间及与防水施工的配合问题。
在修补基层上使用混凝土系修补材料时，养护时间更加会限制防水施工的作业时间。目前，日本正在开发能在2 h内铺设400 m2的高性能桥梁防水工法“ES（SS）”。另外，夹层结构钢板上防水技术也在开发中。
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