桥面防水涂料的性能影响因素研究

data-full-width-responsive="true"> 桥面防水涂料的性能影响因素研究曾三海，王鹏，王光辉，比干旭光（湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430068）桥梁防水涂料是以优质重交沥青为基料，采用橡胶和树脂为改性剂，添加多种功能助剂制成的新型水性环保防水涂料。改性沥青中的橡胶形成连续网络而互相贯穿、交联，使改性沥青呈现出高聚物性能。该防水材料不仅有良好的防水性能，而且可吸收桥面层应力和噪声，作为应力的吸收层[1]。本文综合研究了桥梁防水涂料性能的影响因素。1 实验11 主要原材料橡胶乳液：选用阳离子型氯丁橡胶胶乳，固含量50%，上海山橡化工有限公司产；丁苯胶乳，固含量51%，江阴正邦化学品有限公司产。沥青：进口90 重交道路沥青，江阴泰富沥青、10 建筑石油沥青，荆门石化。树脂：自制。增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二辛脂（DOP）；增稠剂：聚乙烯醇（2099）；乳化剂：1631（十六烷基三甲基溴化铵）、SDBS（十二烷基苯磺酸钠）；功能助剂：乳液稳定剂、成膜助剂、分散剂、消泡剂等，均由市场购得；功能粉料：超细碳酸钙、煅烧高岭土等，均由市场购得。12 基本配比实验中桥面防水涂料的基本配比见表1。表1 水乳型橡胶改性沥青防水涂料基本配方13 生产工艺改性乳化沥青的制备工艺有3 种：二次热混合法、一次热混合法、一次冷混合法[2]。试验表明，3 种制备工艺在原材料相同的条件下，一次冷混合法制备的改性乳化沥青涂料不稳定、易分层，其性能也较差；二次热混合法制备的改性乳化沥青涂料稳定性最好，其性能指标也最好[3]。本实验采用二次热混合法。14 性能测试采用上述配方和工艺制得的水乳型橡胶改性沥青防水涂料为褐色液体，在贮存期存放无明显结块、分层，其性能按照GB/T 167772008《建筑防水涂料试验方法》进行测试。2 结果讨论21 沥青对桥面防水涂料性能的影响沥青是桥面防水涂料的基料，是影响涂料性能的决定性因素，尤其是其乳化性能、高低温性能、与聚合物的相容性等。211 沥青的品种沥青是一种有机胶结材料，是由多种高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的复杂混合物。一般来说，用作建筑防水涂料成膜物质的沥青主要是天然沥青和石油沥青。石油沥青又分为道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青。实验选用进口90 重交道路沥青和10 建筑石油沥青，其技术性能指标见表2。通过对比试验，总结了用于改性乳化沥青涂料的沥青应达到的要求：（1）沥青软化点不能过低或过高，过低则耐热性不好，过高则不易乳化，一般应在40～80 ℃；（2）在常温下要有一定的延度和黏弹性，针入度很小、延度很低的沥青不容易乳化；（3）对于改性沥青而言，其沥青-聚合物的混合体系要稳定，相容性要好[4]。212 沥青用量沥青是涂料的主要成膜物质，其用量直接关系到涂膜的性能。通过试验表明，在同等条件下，随着沥青用量的增加（相对应氯丁胶乳的用量在不断的降低），涂膜的断裂伸长率减小、低温柔性变差、耐高温能力降低、不透水性下降。其对涂料性能的影响可以参照本文22 节。22 聚合物乳液对桥面防水涂料性能的影响聚合物乳液是桥面防水涂料的主要成膜物质之一，对涂料的性能有较大的影响，它关系到涂膜的硬度、柔韧性、低温特性以及对基层的粘结强度等性能。221 聚合物乳液的品种一般来说，水乳型高聚物改性沥青防水涂料所用的胶乳主要有氯丁胶乳、丁苯胶乳、再生橡胶胶乳。在国外，这类涂料都是以氯丁胶乳、丁苯胶乳为原料配制而成，而上述2 种胶乳均是合成胶乳，其性能较好，价格较昂贵。222 橡胶乳液对防水涂料断裂伸长率的影响实验考察所选用的2 种橡胶乳液，即氯丁橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳，它们对涂料断裂伸长率的影响见图1。实验配比见表1。图1 乳液用量对涂料断裂伸长率的影响从图1 可以看出：（1）涂料的断裂伸长率随着乳液用量的增加而增大，这是因为，随着乳液用量的增加，橡胶的高分子链与沥青分子构成的空间网状结构越密集，因此，涂料断裂伸长率不断增加；（2）2 种乳液对涂料断裂伸长率的影响不同，在同样添加量的条件下，添加氯丁胶乳的涂料断裂伸长率较大。