广珠城际轨道交通工程桥面防水层技术条件.docx
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广珠城际轨道交通工程桥面防水层技术条件
广珠城际轨道交通工程桥面防水层
暂行技术条件
二○○八年三月
前言
铁路混凝土桥面防水层是提高桥梁耐久性的重要技术手段，既有桥梁由于桥面防水层失效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多，直接影响到梁部结构的使用寿命。
广珠城际快速轨道交通桥梁工程的特点是桥面结构措施简单，恒活载相对较小，结构轻型化。
取消了桥面防水层的混凝土保护层以减轻桥面二期恒载；无碴轨道采用框架板式，其底座通过预埋钢筋与桥梁结构顶面现浇为一体，形成凸凹不平的外表面，适应于采用喷涂型防水涂料。
甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水层源自英国铁路，具有独特的性能特点：
不需要混凝土保护层且能适用于各种不规则的基面；耐磨、耐久性能好；流淌性固化性好；施工方便、周期较短；便于检查和修补等，是广珠城际轨道交通工程较理想的防水材料。
甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水层不包含在《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》（修改稿）（2007年9月）范围内，为保证工程质量、指导施工，需针对甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水涂料重新制定暂行技术条件。
本暂行技术条件编制过程如下：
●2005年9月完成的广珠城际轨道交通工程初步设计中，桥面系设计中采用了甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水层，同年10月7日，部在铁鉴函〔2005〕662号《关于广州至珠海（含中山至江门）城际快速轨道交通工程初步设计的批复》中“原则同意设计推荐的桥面系布置”。
●2007年3月，部组织对广珠城际简支箱梁设计进行评审，以铁鉴函〔2007〕351号《关于广珠城际轨道交通工程双线单箱双室等箱型梁设计图的批复》，“原则同意桥面的防水处理方案”。
●2007年4～8月，根据国内外的各项测试结果，参考科技基〔2005〕101号《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》编写了广珠城际轨道交通工程甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂桥面防水层暂行技术条件的初稿，并于2007年8月9日上报科技司恳请核准。
●2008年3月25日，由铁道部科学科技司在北京主持召开了广珠城际轨道交通工程桥面防水层技术条件评审会，与会专家在认真讨论的基础上形成了审查意见。
会后根据专家意见进行了认真的补充、修改。
本技术条件负责起草单位：
中铁第四勘察设计院集团有限公司、武汉艾尔格桥梁新技术开发
有限公司、深圳华士域防腐工程技术有限公司、使得利工程有限公司
本技术条件主要起草人：
罗世东、陈勇、叶茂林、李永鼎、余子腾、卜海鹏、梅达得
本技术条件由铁道部科技司负责解释
1适用范围
本技术条件适用于广珠城际轨道交通工程混凝土桥面防水层，规定了广珠城际轨道交通工程混凝土桥面防水层的主要技术指标、质量要求等。
2规范性引用文件
本技术条件引用或参照标准及测试方法：
GB/T1410-2006固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
GB/T1690-2006硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法
GB/T2411-1980塑料邵氏硬度试验方法
GB/T2790-1995胶粘剂180º剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料
GB/T9265-1988建筑涂料涂层耐碱性、耐洗刷性的测定
GB/T16777-1997建筑防水涂料试验方法
ISO34-1：
2004硫化橡胶撕裂强度的测定方法
ASTM4587-2001用荧光紫外线照射测试
科技基〔2005〕101号2007年9月《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》（修订版）
3甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水涂料技术要求
直接用于防水层的材料包括甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂防水涂料和基面处理剂。
3.1MMA树脂防水涂料的物理力学性能应符合表3.1.1的规定。
序号
项目
指标
实验方法
1
拉伸强度（Mpa）
≥9.0
GB/T16777
2
断裂伸长率（%）
≥135
3
抗撕裂强度（N/mm），膜厚2mm（Mpa）
≥60
ISO34-1：
2004
4
老化后拉伸强度保持率％
耐加热老化80±2℃，1000h
≥95
GB/T16777
5
耐紫外线加速老化，1000h
≥90
ASTM4587
7
2%硫酸、盐酸酸处理
≥90
GB/T16777
8
0.1%氢氧化钠、氢氧化钾碱处理
≥90
9
老化后断裂伸长率保持率％
耐加热老化80±2℃，1000h
≥95
GB/T16777
10
耐紫外线加速老化，1000h
≥90
ASTM4587
11
2%硫酸、盐酸酸处理
≥90
GB/T16777
12
0.1%氢氧化钠、氢氧化钾碱处理
≥90
13
低温弯折率
≤-35℃，膜厚2mm
无处理
无裂纹
附录A
14
加热处理
15
酸处理
16
碱处理
17
不透水性1.8Mpa,24h
不透水
GB/T16777
18
加热伸缩率（％）
≥-4.0，≤1.0
19
耐碱性，饱和Ca（OH）2溶液，500h
无开裂，无起皮剥落
GB/T9265
20
固体含量（%）
≥95
GB/T16777
21
表干时间（h）
5℃
≤30min
40℃
≤10min
22
实干时间（h）
5℃
≤60min
40℃
≤30min
表3.1.1MMA树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法
续表3.1.1MMA树脂防水涂料物理力学性能指标及试验方法
序号
项目
指标
试验方法
23
与混凝土粘接强度（Mpa）
≥2.5
GB/T16777
24
与混凝土剥离强度（N/mm）
≥3.5
GB/T2790
25
抗电导
体积电阻率（MΩcm）
≥3.5×
GB/T1410
26
表面电阻率（MΩ）
≥5.0×
27
邵氏硬度D
≥40
GB/T2411
28
抗道碴动态碾压
无穿透
见附录B
29
耐磨耗性能，重量保持率
0.7g
见附录C
（试样膜厚1.0+0.1mm，1.5±0.1mm，2.0±0.1mm，3.0±0.1mm）
3.2一般情况下，未启封产品的有效期为一年。
3.3产品采用密闭容器包装。
运输途中防止日晒雨淋，禁止接近热源或食品。
3.4产品应储存于阴凉、干燥、通风处，免受阳光直射。
储存温度不宜高于40℃，最低温
度不应低于5℃。
3.5产品应附有产品合格证和产品使用说明书。
3.6MMA树脂防水涂料的颜色应采用除黑色外的其它颜色。
4基层处理剂技术要求
4.1基层处理剂的物理力学性能符合表4.1的规定。
4.2产品应采用密闭容器包装。
4.3运输途中防止日晒、雨淋，禁止接近热源。
4.4产品应储存于阴凉、干燥、通风处，储存最高温度不应高于40℃，不应低于5℃。
4.5产品应附有产品合格证和产品使用说明书。
4.6一般情况下，未启封产品的有效期为一年。
表4.1基层处理剂的物理力学性能指标
序号
项目
指标
试验方法
1
固体含量（%）
30～60
GB/T16777
2
固化时间（h）（20℃）
≤1
3
耐热性（80℃，5h）
无流淌、鼓泡、滑动
4
低温柔性（-5℃，Ф10mm棒）
无裂纹
5防水层结构形式简图
图5.1无碴轨道桥面防水层结构形式简图
图5.2有碴轨道桥面防水层结构形式简图
6.防水层铺设
6.1MMA树脂防水层上不需要制作保护层，适用于有碴和无碴桥面。
6.2防水层构造应符合设计图纸要求。
6.3在做MMA防水涂料之前，应在处理好的混凝土表面做一道低黏度MMA树脂基层处理剂以起到封闭混凝土和提高防水膜和底层的黏结强度。
6.4MMA防水膜应能够根据实际需要调整厚度，最低在1mm物理力学性能指标仍然能够达到技术要求。
6.5基层处理施工方法及要求
6.5.1混凝土基层表面处理要求及标准见附录D。
6.5.2所有涂防水膜的混凝土面板必须使用机械工具处理，如真空喷砂清理等，使表面平整并达到一个粗糙度，为涂布基层处理剂前做好预备工作。
6.5.3用指甲轻刮表面，检查干燥剂是否完全固化，完全固化时表面应不留痕迹。
6.5.4喷涂或滚涂一度单一组分MMA基层处理剂于混凝土基面，涂布率为0.2㎏/㎡；当基层处理剂完工固化后，必须通过报检及通过拉力测试合格后，才可进行MMA防水层施工；附着力测试铆钉粘结采用原MMA防水胶粘接，其附着力结果要记录。
6.5.5基层处理剂完工后禁止车辆经过，以免造成不必要的污染，检查基层处理层，应无粘着或接触时不感柔软，否则应给额外时间让基层处理层彻底干固，一般情况下基层处理剂涂布后1个小时即可进行下一步施工。
6.6MMA防水膜系统施工方法及要求
6.6.1施工温度范围为5℃～40℃，在施工时不作防水系统的位置应先作临时保护。
6.6.2防水膜施工应连续施工，若因天气等问题造成防水膜喷涂中断，则应预留出搭接位置约50㎜宽；第一层施工后半个小时即可施工下一层。
当下一层施工搭接该位置时，如因搁置时间已超过24小时，则搭接位置应用丙酮擦拭涂层表面，基层处理层只用砂纸轻轻打磨便可。
6.6.3四级以上强风天气不宜进行桥面防水层施工；施工周围的环境相对湿度不高于95%，施工时基面温度应该在露点3℃以上。
6.6.4如果防水膜厚度≥2mm，为满足施工要求应分两层施工，为避免漏喷、针孔和检查漆膜的厚度，应分为不同颜色。
6.6.5防水膜A组份与B组份的比例是1:
1，在喷器内度量和搅拌混合，未连接到喷器之前，不能在其他容器内混合A组份与B组份。
6.6.6MMA防水膜最小厚度要求：
无碴轨道结构CA砂浆覆盖下的区域不小于1mm，其余区域不小于1.5mm，有碴轨道不小于3mm。
6.6.7MMA防水材料用量：
1mm干膜厚度用量为1.3kg～1.5kg/㎡；2mm干膜厚度用量2.6kg～3.0kg/㎡；3mm干膜厚度用量3.6kg～4.5kg/㎡。
6.6.8以上喷涂施工MMA防水膜期间喷涂以最少每50㎡量度一次。
7质量检查
7.1材料检查规则
防水层原材料检验项目和检验频次按表7.1.1求执行。
7.2质量判定规则
7.2.1产品抽检结果全部符合本技术条件要求者，判为整批合格。
若有一项技术要求不合格时，应双倍抽样检验该项目，若仍有一项不合格，则判整批不合格。
7.2.2防水涂料应涂刷均匀，无漏喷、无气泡。
铺设完成后，用测厚仪检查涂层厚度。
表7.1.1MMA树脂防水涂料检验项目和检验频次
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
（1）颜色
√
同厂家、同品种、同批号MMA树脂防水涂料
每批以A组份不大于15t（B组份以按产品重量配比相应的重量）
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
（2）拉伸强度
√
√
（3）断裂伸长率
√
√
（4）低温柔性
√
√
（5）不透水性
√
√
（6）固体含量
√
√
（7）涂膜表干、实干时间
√
√
（8）与混凝土粘结强度
√
（9）撕裂强度
√
（10）与混凝土剥离强度
√
（11）老化后拉伸强度保持率
耐加热老化
√
耐紫外线加速老化
√
2%硫酸、盐酸酸处理
√
0.1%氢氧化钠、氢氧化钾碱处理
√
（12）老化后断裂伸长率保持率
耐加热老化
√
耐紫外线加速老化
√
2%硫酸、盐酸酸处理
√
0.1%氢氧化钠、氢氧化钾碱处理
√
（13）低温弯折率
≤-35℃
无处理
√
加热处理
√
酸处理
√
碱处理
√
（14）加热伸缩率
√
（15）紫外线老化
√
（16）耐碱性
√
（17）抗道碴循环动态碾压
√
（18）耐磨耗性能，重量保持率
√
8.安全措施
8.1作业区不得明火作业、吸烟、饮食；施工场地要配备足够的灭火器，工作人员应正确使用灭火器，任何人不得私自挪用灭火器。
8.2桥上属于高空作业、所有上岗工人应穿戴安全防护和相应保护措施等。
8.3所有施工人员了解容器外的标贴所指的安全守则。
9.保修期
防水层的保修期限从正式验交、交付运营之日起计算。
在防水层的保修期限内，由于施工质量原因造成的防水层失效，防水层施工单位应承担维修、更换等义务；同时也不免除追究防水层施工单位由此造成运营损失的责任。
防水层的保修期，当与业主有合同约定时，按合同办理；无合同约定时，保修期为10年。
附录A低温弯折性能试验（三点弯折测试）
（规范性附录）
A1测试介绍
三点弯折测试目的是用来评估MMA防水膜的低温弯折性能。
将MMA防水膜喷涂在三点弯折钢片的正反面，放入-40℃的低温保持箱后，使用疲劳测试机台进行测试。
测试用的夹具制造公差必须严格控制，才能保证施加变形与规范要求一致（如图A1）。
测试时，使用电脑记录系统将测试的温度记录下来，最大与最小的荷载也要规律地间隔记录。
A2测试条件如下：
测试频率：
4Hz
施加变形：
±0.15mm
测试跨距：
190mm
测试温度：
-40℃
测试周期：
200万次
喷涂MMA膜厚：
2mm
A3测试方法：
A3.1将正反面喷涂MMA防水膜的弯折钢片，放入低温保持箱内，使用支撑轴承将弯折钢片固定好并调整好水平。
A3.2当低温保持箱从室温降到-40℃时，疲劳测试机器需保持在负载状态，以减少负载刚棒因冷缩所造成的影响。
准备完成後开始进行200万周期的测试。
A3.3当测试结束，低温保持箱从-40℃升到室温时时，测试机器需保持在负载状态，以减少负载刚棒因热涨所造成的影响。
A3.4测试结束后，将喷涂MMA防水膜的弯折钢片取出，目测防水膜表面有无裂纹。
要求防水膜无裂纹。
图A1三点弯折测试示意图
A4试验报告
试验结束后应提出试验报告。
试验报告应包括以下内容：
a）试件概况描述
b）试验装置简图及所用设备名称及性能简述；
c）描述实验过程概况，重点记录试验过程中出现的异常现象；
d）试验后防水膜状况，并做详细描述；
e）试验结果评定；
f）试验照片。
附录B抗道碴动态碾压试验方法
（规范性附录）
B.1试样
喷涂MMA防水膜的混凝土块，长宽均为625mm，厚度为200mm。
配套的用件有：
内径585mm，高400mm的钢管；300mm×300mm×50mm的钢板。
B.2试验方法（参照法国SNCF）
B.2.1试验在常温22±3℃进行。
B.2.2在试样上面放置一内径585mm、高400mm的钢管，手工往钢管内填充符合相关规定的道碴；并在道碴上放置一块300mm×300mm×50mm的钢板。
B.2.3用拉压机在钢板上施加频率为4~5Hz，最小值30kN，最大值125kN的力，进行2000000个循环（见图A1）
4~5Hz的周期力，最小值30KN，最大值125KN
300mm×300mm×50mm的钢板
内径585mm，高400的钢管
厚度为h的防水膜
内填道碴
625×625×200mm的混凝土块
（浇注于20mm厚的木板上）
图B1
B.2.4卸载过后，清理道碴，目测防水膜是否有明显损伤;然后借助放大仪器观察防水膜是否有穿孔。
要求防水膜无穿孔。
B.3试验报告
试验结束后应提出试验报告。
试验报告应包括以下内容：
a）试件概况描述：
防水膜尺寸，混凝土尺寸，钢管和钢板尺寸，试验温度；
b）试验装置简图及所用设备名称及性能简述；
c）描述实验过程概况，重点记录试验过程中出现的异常现象；
d）试验后防水膜状况，并做详细描述；
e）试验结果评定；
f）试验照片。
附录C防水膜磨耗性能试验
C.1试样
喷涂防水膜的混凝土试块,长宽均为100mm，厚度10mm。
混凝土块上喷涂防水膜，分两层，总厚度平均3.6mm，最小3.3mm最大3.9mm。
底层为黄色，平均厚度2.4mm，最小厚度2.3mm，最大厚度2.5mm；顶层为白色，平均厚度1.2mm，最小厚度1.0mm，最大厚度1.4mm。
c.2试验方法
C.2.1试验在常温22±3℃进行。
C.2.2将试块固定在带有两个H22轮子的耐磨测试仪转动台上，使轮子给防水膜施压1000g，转动台以60圈/分钟转动,这样转动台就带动两个轮子向相反的方向转动.（转动台）转动1000圈，测量防水膜的质量损耗，要求质量损耗小于或等于0.7g。
耐磨测试仪
C.3试验报告
试验结束后应提出试验报告。
试验报告应包括以下内容：
a）试件概况描述：
防水膜尺寸，混凝土尺寸，试验温度；
b）试验装置简图及所用设备名称及性能简述；
c）描述实验过程概况，重点记录指定定圈数下的质量损耗；
d）试验结果评定；
e）试验照片。
附录D混凝土基层表面处理要求及标准
使用MMA（甲基丙烯酸甲酯）聚合物涂料（厚度范围在1mm到3mm之间），其表面处理的粗糙度在CSP3~CSP5之间是最适合的。
引用ICRI技术指南（《对表面密封层、涂层和聚合物覆盖层所需要的混凝土表面处理的选择和规范要求（国际混凝土修复协会（ICRI）1997年1月编制，指南编号：
No.03732）》）中有关混凝土粗糙度的要求及标准：
ICRI对于每一个粗糙度都有一个相对应的混凝土粗糙度编号，分别是从CSP1（几乎是平面）到CSP9（非常粗糙），可以提供出明确的视觉标准，以方便产品的明细、操作和认证。
下表所示的各种方法混凝土表面粗糙度的要求。
每一个编号的混凝土表面粗糙度都具有典型的式样及纹理，每一个表面粗糙都有着代表性的粗糙面高度，这一粗糙高度与用相同的混凝土表面粗糙度编号鉴定的所有方法相互适应。
方法选择对照表
使用的涂料
混凝土表面粗糙度
CSP1
CSP2
CSP3
CSP4
CSP5
CSP6
CSP7
CSP8
CSP9
密封层（0~75µm）
薄膜（100~250µm）
高成膜性涂料（100~250µm）
聚合物涂料（1250µm~3mm）
预制方法
CSP1
CSP2
CSP3
CSP4
CSP5
CSP6
CSP7
CSP8
CSP9
清洁剂刷洗法
低压水清洗法
酸蚀法
打磨法
喷砂法
挖松法
针式剥落法
高压/超高压喷水法
粗琢法
焰喷法
另外，根据NACENo.6/SSPC-SP13联合表面处理标准，混凝土涂装前应测量含水率。
针对MMA防水涂料来说混凝土含水率应该不超过10%，混凝土表面应该干燥。
对混凝土表面平整的要求还有所有新的混凝土基面必须被养护至少7天并且被修饰到U4标准。
混凝土表面U4标准的定义来源于英国交通部高速公路工作处，在香港地区也得以实施。
这个表面能被防水系统所接受是已经证实的。
U4表面除具备下表中所列特征外还必须干燥、没有油污、浮浆、养护剂、附着不良物、苔藓、水藻和其他杂质。
混凝土突出部位和不规则的接缝位置以及锋利的内角和外角应该被填充或处理平整、圆顺是非常必要的。
当混凝土完全硬化后，通过对其表面的处理如打磨或是其他满足材料厂商并得到工程师的同意的方法将能够防止浮浆的出现，最后得到的表面是粗糙的。
下表是对U4表面特征的描述。
混凝土
等级
处理方法
纹理特征
不规则
纵面的容许度
不规则的
横面的容许度
特别要求
U4
通过手动或者机械方法处理
刷痕（纵面凸起或凹陷）
＜3㎜
在2m范围内横向波度
＜10㎜
粗糙纹理
编制说明
《广珠城际快速轨道交通工程桥面防水层暂行技术条件》编制时，主要依据了使得利公司关于甲基丙烯酸甲酯（MMA）树脂的技术特点要求、欧洲有关实验室的试验方法以及深圳华士域公司样本送交铁科院、株洲新材、同济大学等实验室的试验报告，同时参考了《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》（修改稿）（2007年9月）以及《京津城际轨道交通工程桥面防水层暂行技术条件》的有关规定进行了细化，并针对广珠快速城际轨道交通工程的实际使用要求，以及2008年3月25日专家评审会的专家意见对有关技术性能指标进行了补充和完善。
1.由于没有混凝土保护层，MMA树脂涂料必须具有相应的抵抗紫外线照射能力、耐磨及抗道碴动态碾压能力，因此在本技术条件中将紫外线照射及加热老化时间提高到1000h，并增加了防水膜的耐磨性能和抗道碴动态碾压试验,相应试验方法在附录中说明。
2.不透水性试验条件提高到1.8Mpa,24h。
3.为保证喷涂MMA涂料与混凝土桥面基层的良好粘结，在本技术条件中对防水层的基层处理剂的技术性能指标、试验方法和检验要求等作了相应规定。
4.为保证基层处理剂的作用效果，对混凝土基面的处理要求不可忽视，本技术条件关于铺设的相关条文规定了相应要求，并在附录D中对基面粗糙度、含水率等指标进行了明确。
5．鉴于喷涂型防水涂料的施工特点，本技术条件规定风力超过四级以上强风天气不宜进行桥面防水层施工；施工周围的环境相对湿度应低于95%，施工时基面温度应该在露点3℃以上，以保证喷涂质量。
6.为保证喷涂和覆涂的作用效果和顺利进行，本技术条件对喷涂、覆涂防水膜的下阶段作业时间进行了规定。
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