桥面铺装防水粘结层路用性能试验研究
防水粘结层对桥面铺装整体结构的重要性不言而喻，其路用性能的好坏直接关系到桥面铺装的使用性能。研究和实践表明，由防水粘结层破坏引起的桥面铺装层的层间剪切破坏、推移、拥包等病害是桥面铺装结构早期破坏的主要形式之一。鉴于此，本文通过室内试验对SBS改性沥青、橡胶沥青、SBS改性乳化沥青和F型桥面防水粘结材料的路用性能进行验证，在此基础上为实体工程推荐较优的桥面防水材料。此外，本文还对现场剪切仪和现场拉拔仪的功能进行了介绍，其能较为准确地测出桥面铺装防水粘结层的剪切强度和拉拔强度，可实现桥面铺装的现场检测。
原材料技术指标
本文选择目前常见的SBS改性沥青、橡胶沥青、SBS改性乳化沥青、F型桥面防水材料4种材料，对其用于桥面防水粘结层的路用性能进行验证。其中:F型桥面防水粘结材料主要由氯丁胶乳、石油沥青和水等材料配制而成，其具有施工方便、粘结性能好等优点。
室内试验研究
对优选出的4种桥面防水材料进行一系列的性能验证试验，主要包括高温性能、低温性能、不透水性能、剪切强度、拉拔强度和水稳定性能等，以评价不同防水粘结材料的路用性能。
高低温性能和不透水性能试验
防水材料耐高温性能通过玻璃试件表面不流淌温度来评价，低温性能通过低温柔度来评价，而不透水性能则通过高压不透水试验仪进行测定，试验结果如下。
1)高温性能试验:F型桥面防水材料1号试件试验温度为140℃，2号试件试验温度为160℃;其他3种材料的试验温度为150℃。高温性能试验结果表明，4种桥面防水材料在相应试验温度下均未出现流淌、变形等现象，4种防水粘结材料都具有较好的高温稳定性能。
2)低温性能试验:F型桥面防水材料1号试件试验温度为－20℃，2号试件试验温度为－30℃;其他3种材料的试验温度为－20℃。低温性能试验结果表明，4种防水粘结材料在相应试验温度下均未出现裂纹、断裂等现象，4种材料均具有较好的低温性能。
3)密水性试验:4种材料在室内试验条件下均密不透水，防水性能良好。
剪切强度和拉拔强度试验
剪切强度和拉拔强度两者相结合可表征防水粘结层的粘结性能。笔者采用室内MTS试验机分别测定了试件界面层的抗剪强度和粘结强度，试验温度均为25℃。F代表法向压力;AC代表沥青混凝土面层;CC代表水泥混凝土面层。
通过室内试验，笔者测定了橡胶沥青、F型桥面防水材料、SBS改性乳化沥青和SBS改性沥青的室内剪切强度和拉拔强度。虽然室内试验结果不能真正反映桥面铺装现场的防水粘结性能，但可利用试验结果对几种材料的粘结性能进行综合比较，为实体工程推荐较优的桥面防水粘结材料。
SBS改性乳化沥青在40和60℃时的剪切强度都为零，不具备抗剪作用;在20℃时剪切强度较高。综合比较3个温度下的剪切强度，可知SBS改性乳化沥青不耐高温，SBS改性沥青的剪切强度与F型桥面防水材料较为接近，而橡胶沥青则具有更高的剪切强度。
由上述试验结果可知，4种材料的剪切强度都能满足25℃时剪切强度不小于0．4MPa的要求。
各防水粘结材料拉拔强度的大小排序为橡胶沥青＞改性乳化沥青＞SBS改性沥青＞F型桥面防水材料。综合比较4种防水粘结材料，发现SBS改性沥青和橡胶沥青具有更好的拉拔强度。
试验结果表明，4种防水粘结材料的60℃拉拔强度都为零;而实际工程温度测量则表明，桥面铺装温度可达60℃以上，说明桥面防水层的高温稳定性需进一步提高。由上述试验结果可知，4种防水粘结材料的抗拉性能都能满足规范要求(25℃时拉拔强度应大于0．4MPa)。
水稳定性试验
桥面防水粘结材料的抗水损害性能通过冻融前后的剪切强度和拉拔强度来评价。试验时，将成型好的试件在－18℃冰箱中恒温放置24h，然后在20℃恒温水浴中放置16h。养护完成后，根据试验要求进行20℃的剪切强度和拉拔强度试验。
SBS改性乳化沥青和橡胶沥青经冻融循环后具有较好的抗剪强度，且性能相当，说明这2种材料用于桥面防水层具备较好的抗水损害性能;SBS改性沥青抗剪强度为0．07MPa，而F型桥面防水材料经冻融循环后其抗剪切强度仅为0．04MPa，故其抗剪切性能最差。
冻融循环后拉拔强度变化所反映出来的规律与冻融后剪切试验的变化规律几乎相同，破坏后的断面也基本相似。4种桥面防水粘结材料抗水损害性能的排序仍然为F型桥面防水材料＜SBS改性沥青＜橡胶沥青＜SBS改性乳化沥青。F型桥面防水材料冻融循环后拉拔强度只有0．075MPa，基本不具备抗拉拔性能，与其他3种材料用于桥面防水层时的拉拔强度差距明显。
桥面防水层现场测试
以成都第二绕城高速公路龙泉段某桥为例，对橡胶沥青在桥面防水粘结材料中的应用进行介绍。该桥采用橡胶沥青作为桥面防水粘结材料，为了检测其桥面防水层施工质量，采用全自动桥面防水层检测设备，对防水粘结层的剪切强度和拉拔强度进行现场测试，测试结果如下。
现场剪切仪
桥面防水层电动剪切仪主要用于测定混凝土桥面和沥青面层的层间抗剪强度，即防水粘结层抗剪强度，其适用于室内或现场各类防水粘结层的检测。由于电动剪切仪为水平直剪试验，与45°斜剪试验存在一定差异，致使测试结果也存在一定差异，故未作比较。
当位移达到10．4mm时，剪切力达到最大值(0．62kN)，据此可计算剪切强度为0．655MPa，满足抗剪强度不小于0．4MPa的要求。由此可知，桥面防水层剪切试验仪适用于钢桥面铺装剪切强度的现场监控。
现场拉拔仪
桥面防水层拉拔仪主要用于测定各层间的拉拔强度，适用于室内试验或现场施工质量检测。
当位移在3mm左右时，防水粘结层间的拉拔力出现峰值，大小为0．72kN，据此可计算出拉拔强度为0．42MPa(30℃)，与之前室内试验结果相比差异较大，主要是室内外温度相差较大所致(室内试验温度为25℃)。
结论
桥面防水层是桥面铺装体系的重要组成部分。本文通过室内试验对F型桥面防水材料、橡胶沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青4种材料的性能进行了分析研究，以对4种不同桥面防水材料的路用性能进行综合评价。通过研究，得出以下结论。
1)SBS改性乳化沥青的抗水损害性能、抗老化性能较好，但高温条件下其抗剪强度和拉拔强度明显不足。橡胶沥青高温条件下的抗剪强度和拉拔强度较好，且抗水损害性能和抗老化性能也较为优良。F型桥面防水材料和SBS改性沥青的拉拔强度、抗剪强度、高温性能较好，但抗水损害性能一般。
2)在相同条件下，建议优选橡胶沥青作为钢桥面铺装的防水粘结材料，相比其他3种材料其可获得更好的路用性能。
3)桥面防水粘结层现场剪切仪和现场拉拔仪适用于桥面防水层粘结强度和抗剪强度的快速实时检测，测试结果与室内小试件结果相关性较好，可用于工程质量监控。