京滬高速鐵路橋梁聚脲配套基材處理體系研究.pdf

1、在建中的京滬高速鐵路是是新中國成立以來一次建設(shè)里程最長、投資最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路，其全線采用聚脲涂層防護(hù)技術(shù)作為其防水層，使京滬高鐵聚脲防護(hù)工程成為迄今為止最大的聚脲工程。基材處理體系作為其中重要的一環(huán)，對(duì)于工程的竣工驗(yàn)收，起到不可低估的作用。本文根據(jù)京滬高鐵沿線環(huán)境氣候特點(diǎn)，針對(duì)環(huán)氧類基材處理體系冬季施工粘度大、固化反應(yīng)慢等缺點(diǎn)，提出一種全新的基于聚氨酯類基材處理體系(即QTECH-112)，研究材料的表征及物理性能。針對(duì)聚脲涂層

2、冬季大面積脫落的現(xiàn)象，從基材處理體系角度出發(fā)，研究靜態(tài)應(yīng)變變化，并與環(huán)氧體系進(jìn)行平行對(duì)比分析，主要內(nèi)容如下：
　　 首先，根據(jù)現(xiàn)場施工要求，研究QTECH-112基材處理體系和環(huán)氧類基材處理體系底漆的表干時(shí)間和膩?zhàn)拥膶?shí)干時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，QTECH-112體系在高溫、常溫和低溫下均符合GB/T-1728漆膜膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定法<4h的要求，而環(huán)氧體系QTECH-112基材處理體系附著力在低溫下環(huán)氧底漆表干時(shí)間>4h，膩?zhàn)訉?shí)干時(shí)

3、間>24h，均達(dá)不到GB/T-1728規(guī)范要求。
　　 其次，研究了室內(nèi)外養(yǎng)護(hù)條件下，環(huán)氧類基材處理體系及QTECH-112基材處理體系附著力及聚脲附著力。基材處理體系附著力研究結(jié)果表明，環(huán)氧體系及QTECH-112體系附著力隨時(shí)間增長而增加。QTECH-112體系，室內(nèi)1d為3.3MPa，18d后穩(wěn)定在8MPa；室外1d為2.08MPa，18d后穩(wěn)定在4MPa。環(huán)氧體系，室內(nèi)1d后為5.14MPa，18d后穩(wěn)定在8MPa；室外

4、1d為1.88MPa，4d后穩(wěn)定在6MPa。聚脲附著力研究結(jié)果表明，環(huán)氧體系室內(nèi)3d附著力為4.48MPa，14d增長到6.23MPa；室外3d為5.81MPa，14d為4.97MPa；QTECH-112體系，3d到14d，附著力從3.59MPa增長到5.88MPa，室外附著力從3.5MPa增長到4.04MPa。完全滿足《京滬高速鐵路橋混凝土橋面噴涂聚脲防水層暫行技術(shù)條件》≥2.5MPa的要求。
　　 第三，研究了QTECH-1

5、12基材處理體系厚度對(duì)于聚脲附著力影響。厚度為2mm以下基材處理體系的附著力明顯高于厚度2mm以上；此外，對(duì)測(cè)試基材附著力的膠黏劑種類進(jìn)行分析比對(duì)，研究結(jié)果表明：改性丙烯酸酯室溫快速固化膠黏劑不適用于QTECH-112系統(tǒng)。
　　 第四，模擬基材處理體系溫度變化對(duì)于聚脲附著力的影響，研究表明，環(huán)氧體系及QTECH-112體系的聚脲附著力前期均受低溫影響，后期附著力發(fā)展規(guī)律與常溫接近。
　　 第五，研究基材處理體系的抗凍性

6、能，采用快速凍融法，測(cè)得環(huán)氧體系動(dòng)彈性模量125次后從71.05％下降至44.80％，而QTECH-112體系75次后即出現(xiàn)涂層破裂，動(dòng)彈性模量模量從86.42％下降到15.21％。
　　 第六，針對(duì)京滬高鐵聚脲涂層脫落的現(xiàn)象，采用靜態(tài)應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，研究了基于平板玻璃和大理石板上環(huán)氧類基材處理體系與QTECH-112基材處理體系的微應(yīng)變變化，采集了高溫、常溫和低溫下的靜態(tài)應(yīng)變結(jié)果。研究表明，平板玻璃基上，環(huán)氧體系微應(yīng)變，低溫-20℃

7、收縮應(yīng)變650，QTECH-112收縮應(yīng)變140；基于大理石板的靜態(tài)應(yīng)變實(shí)驗(yàn)表明，常溫及高溫下，二者具有較小的微應(yīng)變，低溫下，收縮應(yīng)變?cè)龃蟮?00；主應(yīng)變變化方向不斷變化，而QTECH-112體系具有相對(duì)較低的微應(yīng)變，且主應(yīng)變方向基本保持一致。
　　 最后研究了施工現(xiàn)場應(yīng)用中QTECH-112基材處理體系附著力和施工工藝，計(jì)算了單位面積重量，從附著力性能和經(jīng)濟(jì)成本角度出發(fā)，基材處理應(yīng)采用輕拋丸的方式，同時(shí)概述了QTECH-112