桥面防水材料室内试验与结果分析（五）

根据对现场温度观测数据的分析，针对常见防水材料在室内进行软化点和耐热试验。
一、 试验仪器与方法
软化点的测试方法参照我国有关沥青试验规程，下面主要介绍耐热度的试验方法。
1、主要试验仪器：
* 电热恒温箱：带有控温和测温装置；
* 温度计：0～200℃，zui小刻度为0.5℃；
* 表面皿：∮60～80mm；
* 试件挂钩：洁净无锈的细铁丝或回形针；
* 铝板：100mm×50mm×2mm；
* 抹刀：刀宽25mm；
* 天平：分度值0.1g；
* 烧杯：100mL。
2、卷材试验步骤：
* 准备大小为100mm×50mm的试件，每组3个试件，在每块试件距一端10mm处的中心中心打两孔；
* 将试件用细铁丝或曲别针穿好，放入已定温至标准规定的电热恒温箱内。试件的位置距离箱壁不应小于50mm，试件间应留一定距离，不致粘结在一起，试件的中心与温度计的水银球应在同一水平位置上，距每块试件下端10mm处，各放一表面皿用以接受淌下的沥青物质；
* 在规定温度下加热后，取出试件及时观察并记录试件表面有无变化，涂覆材料是否流淌。
3、涂膜试验步骤：
* 取2块干净铝板，按涂膜样品的稠度差异在每块干净铝板上分3～4次共称取12.5±0.1g搅匀的试样，每次称取试样后，用抹刀刮平，并在40℃±2℃烘箱中放置4～6h，zui后一道涂层应在烘箱中烘干24～30h。
* 将烘干的试件置于试验架上，放入80℃±2℃的电热恒温箱内。试件与烘箱底面成45°角，与烘箱壁之间距离不小于50mm。试件的中心与温度计的水银球应在同一位置上，在鼓风下恒温5h后取出。观察其表面是否有流淌、起泡和滑动等现象。
二、试验结果分析
材料种类及试验结果。对实验结果分析可得出以下结论：
* 软化点越高，耐热度等级越高，材料zui低发粘温度一般低于软化点20℃左右。
* 由于卷材类防水层的改性沥青涂覆层较厚（3mm），其zui低流淌温度一般高于软化点10～20℃；改性乳化沥青类涂膜厚度较薄（0.5～0.8mm），其zui低流淌温度一般高于软化点20～40℃。
* 我国卷材类防水层目前基本上都采用APP改性沥青并添加填料作为胎体的涂覆层，产品软化点设计较高，均大于150℃，这使其耐热等级较高，足以承受160～180℃的摊铺温度。然而，在实际工程中对普通沥青混凝土而言，摊铺温度一般不超过160℃，热沥青温度和防水层温度及持续时间不能使防水层表面适度软化，这往往造成防水层与面层层间的粘结力较小。这可以解释一些实际工程中防水层和面层出现早期破坏的原因。
* 环氧沥青类防水材料的软化点远高于改性乳化沥青类防水材料，基本不存在高温情况下发粘和流淌的现象，这可以解释环氧沥青类防水材料在高温作用下被热集料造成的损坏小于沥青类防水材料，但是，其与面层的粘结力却并不一定高于沥青类防水材料。
* 自粘卷材与桥面的粘结力不仅与底涂有关，而且需热沥青混合料使其涂覆材料适度熔化和流动以提高防水层与桥面和面层的粘结力，自粘卷材没有上覆层且胎体材料耐热性、强度及整体性较好，这保证了在热沥青混合料作用下涂覆材料的局部自由流动，同时防水层不会热集料刺破。但是，如果面层施工中防水层温度较低或持续时间较短，则容易造成自粘卷材与桥面和面层的粘结力不足。
三、指标分析
* 由以上分析可知，考虑施工组织，防水层在施工结束后面层摊铺前的时期可能承受一定的行人和车辆荷载作用，因此，如果防水层在高温天气发粘或软化，则会遭受行人和车辆的破坏。所以，zui低发粘温度是衡量防水层高温性能的重要指标。
* 在面层沥青混合料施工阶段，防水层的软化或适度流淌与使用阶段的粘结力有重要关系。而防水层的zui低流淌温度与材料种类、施工方法、摊铺温度、防水层温度及持续时间等有关，如对于热溶施工的卷材，防水层与桥面的粘结力主要依靠热熔施工阶段提供，若在面层施工中防水层底部发生流淌则会降低其与桥面的粘结力；然而，对自粘施工的卷材，其与桥面的粘结力主要依靠防水材料的自由流淌提供。因此，考虑防水层在铺装结构中的使用性能，不宜采用zui低流淌温度来评价其高温性能。但是，防水层在面层施工阶段的温度及持续时间，可以较好地反映防水材料面层施工及防水层使用性能的关系。
为此，在考察防水材料和防水层高温性能时，必须满足前述不同条件下的zui低发粘温度，以防水层在面层施工阶段的温度及持续时间参考，并进行耐热试验。