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江苏锦峰高空建安防腐工程有限公司 今天和您探讨探讨防水材料工作机理

为了达到桥面防水材料的预期效果，提高沥青混凝土桥面的耐久性，从桥面防水材料的组成、防水材料的微观结构与成膜机理以及桥面铺装层的工作机理等角度进行深入分析，可为合理解决桥面防水材料生产、设计、施工和质量控制中出现的诸多问题提供一定的理论依据。

1、引言

我国最早在80年代初开始逐渐认识到钢筋腐蚀的严重性和桥面防水的重要性，并陆续在北京、天津、广东、山西、山东、江苏和浙江等地铺设柔性防水层，截至目前，桥面防水已成为国内外学者的普遍共识，且得以广泛推广。通常混凝土桥面防水系统的结构层次组成如图1所示。由于对其防水机理认识的欠缺，一些工程的防水质量没有达到预期的效果，因此本文拟通过分析桥面防水材料成膜机理、防水机理和与沥青面层、混凝土桥面的粘结工作机理，为合理解决实践中出现的问题提供一些理论依据。

2、桥面防水材料的组成 www.jfgkff.com

2.1 沥青

沥青防水材料是由优质沥青、高分子聚合物和其他外加剂等共同作用而合成的材料，其性质是这几种材料复杂作用的综合体现，不同于其中任何一种单独材料。同时由于不同型号防水材料的掺配比例不同，所形成的材料性质也不尽相同。

沥青是由多种碳氢化合物及其非金属(氧、硫、氮)的衍生物组成的混合物。由于其组成元素较多，结构复杂，迄今为止尚不能将其像其他混合物一样分解成纯粹的单体，只能将其按组分分析的方法与实际的路用性能建立关系。最被普遍认可的是将沥青分为“四组分”：沥青质、胶质、芳香分和饱和分。据研究，沥青质对沥青的流变性能有较大影响；胶质具有良好的粘附力，是沥青质的扩散剂或胶溶剂；芳香分是胶溶沥青质的分散介质的主要部分，对其他高分子烃类具有很强的溶解能力：饱和分包括有腊质及非腊质的饱和物，它与芳香分对基质沥青与高分子聚合物形成良好的均质体很重要.是材料发生溶解和溶胀的重要成分。

2.2 高聚物 www.jfgkff.com 

高聚物是由千万个小分子化合物通过化学聚合反应链接而成的大分子化合物。高聚物表现为刚性、弹性还是塑性，主要取决于其分子链之间的作用力，以及链的柔顺性，此外还与温度有关。温度升高时，分子的热运动增强，高聚物从固态转变为液态时一般没有确定的熔点。对链型非晶态高聚物来说，非但没有确定的熔点，而且随着温度的变化，在从固态逐步软化为液态的过程中，还会出现三种不同的物理形态，即玻璃态、高弹态和粘流态，如图2所示。

当温度较低时，由于分子热运动的能量较低，尚不足以使分子链节或者整个分子链产生运动，此时高聚物呈现如玻璃体状的固态，称为玻璃态。常温下的塑料一般处于玻璃态。当温度升高到一定程度时，链节可以较自由地旋转了，但高聚物的整个分子链还是不能移动。此时在不大的外力作用下，可产生相当大的可逆性形变，当外力去除后，通过链节的旋转又恢复为原状。而在外力作用下所产生的这种形变可能达到一个很大的数值，表现出很高的弹性，所以此温度下高聚物的形态称为高弹态，如常温下的橡胶就处于高弹态。当温度继续升高时，高聚物得到的能量足够使整个分子链都可以自由运动，从而成为能流动的粘液，其粘度比液态低分子化物的粘度要大得多，所以称为粘流态。此时，外力作用下的形变在除去外力后，不能再恢复原状，所以又称为塑性态。室温或者略高于室温时处于粘流态的聚合物，通常用作胶粘剂或者涂料。

因此，一个高聚物是弹性还是塑性，并不是绝对的。由高弹态向玻璃态转变的温度称为玻璃化温度，用Tg表示；由高弹态向粘流态转变的温度称为粘流化温度，用Tf表示。通常将Tg高于室温的高聚物称为塑料；将Tg低于室温的高聚物称为橡胶。Tg与Tf间温度的差值决定着橡胶类物质的使用温度范围，Tg越低，Tf越高，则橡胶的耐低温与耐高温性能越好，性能越优良。Tf低的高聚物的耐热性能往往不够理想。

2. 3 胎体 www.jfgkff.com 

胎体增强材料是指在防水层中增强用的化纤无纺布、玻璃纤维网布等材料。防水卷材中的胎体在出厂时已层压进材料中，与涂覆材料粘为一体。防水涂膜中的胎体可根据桥梁实际情况设计成不同的厚度和层次结构。