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引言
水泥混凝土具有原料丰富、价格低廉、抗压强度高、耐久性比较好、生产工艺简单等众多优点，成为世界范围内应用范围最广、用量最大的建筑材料。但混凝土也有其自身难于克服的缺陷，如抗拉、抗折强度较低，脆性大，柔性低，凝结硬化时干缩量大，防水性差，抗化学腐蚀能力不高等。
以前我国一般对桥面防水没有要求，从90年代初，随着我国高速公路的快速发展，特别是大量桥梁的修建，桥面防水方面的问题日益显现出来。根据有关单位调查我国桥面渗水情况发现，由于桥面铺装层没有完善的防水系统，在修建早期大部分桥面铺装层均出现了破坏。桥面出现大量渗水，增大渗水面积，在桥面铺装层渗水后，集料表面的沥青薄膜发生脱落，对铺装层的破坏起到了促进作用，当铺装层被破坏后，梁体内部结构渗入雨水，里面的钢筋锈蚀，桥梁的使用年限严重受到了影响。于是我国开始关注桥面防水粘结技术，但并没有其系统的研究。
为了改善水泥混凝土桥面的防水性、抗化学腐蚀能力、耐酸性、表面耐磨性、抗碳化能力等问题，经广东云梧高速公路桥面防水课题组研究，决定采用美国格雷士公司生产的常青(LIFETIMECRETE)牌密封增强液作为桥面防水剂。美国常青牌密封固化液可以极大增强混凝土强度、耐久性和防水性。常青牌SEAL100R具有高渗透性。通过渗透，混凝土被由内而外永久封闭。笔者就有关研究与工程应用情况总结如下，供同类工程应用参考。
国内桥面防水设计存在的不足和国外发展动向
目前，我国桥面防水粘结层的问题主要有以下几方面:粘结力不足。若防水粘结层与桥面之间粘结力的不足，将造成防水粘结层失效，对粘结力的降低，存在很多原因，如防水材料自身的粘结力不足、防水层不够厚。桥面没有进行合格的处理、混凝土桥面含有大量的水份、防水粘结层存在气孔等。防水粘结层与桥面层之间的粘结力降低预示着沥青铺装将发生早期的破坏。主要存在的问题如下:
①防水粘结层缺少保护层。在铺装沥青混凝土的过程中，防水层由于履带摊铺机、运料车辆以及沥青混凝土的高温作用、压路机碾压过程，由于骨料的刺破作用，防水粘结层会受到一定程度的破坏，这就降低了其不透水性，导致一些桥面在通车前透水。
②防水粘结层剪切力不够。在高温环境和车辆荷载的作用下，沥青混凝土铺装层的纵坡及小半径弯道处存在剪切力，剪应力过大即出现了剪切破坏。
③工程条件恶劣。由于桥梁承载的影响，沥青混凝土的铺装层厚度一般较薄，这就导致荷载作用下的应力作用有防水粘结层承受，导致其受力环境恶劣。由于铺装层的沥青混合料的空隙过大，水较易透过其进入界面，而防水粘结层受到了水分的作用会出现粘结性能降低，同时反复的动水压力的冲刷也会导致防水粘结层的功能衰减，最终对防水粘结层造成了破坏。
相比之下，欧美许多国家在早期已注意到防水层重要性。在二十世纪八十年代初，桥面刚性防水在美国、德国、丹麦等国家开始了大量的使用。桥面的防水方法是通过在桥梁的桥面上洒布防水材料，这些材料侵湿水泥混凝土表面的活性化学物质，并与之反应，利用生成的难溶结晶体起到了防水作用，同时，这些材料与水泥活性物质反应后，也可间接的增大水泥的水化效果，提高水泥混凝土的强度，其中SEAL100R就是在美国桥面防水工程中应用较为成功的一种，SEAL100R通过渗透，水泥混凝土被由内而外永久封闭，而其他防水产品则只能从水泥混凝土表面对混凝土进行暂时封闭。下文对SEAL100R的材料性质与试验研究和施工方法进行了详细的介绍。
材料性质与试验研究
SEAL－100R工作原理
SEAL100R是一种水性渗透型的防水剂，具有良好的密封防水性，使用SEAL100R处理混凝土表面时，SEAL100R液体能通过混凝土本身的孔隙和毛细管通道，渗透到混凝土内极深的部位，与大量存在于硅酸盐水泥混凝土内的游离碱、碱性水化物接触，几乎在瞬间发生化学反应，将SEAL100R由液体转化成一种非常特殊的100%不溶性固体凝胶，填充可进入的孔隙空间/毛细管通道、以及集料与钢筋周围的孔缝，使得混凝土能整体地实现内部防水并显著提高密实性。SEAL100R能阻止一些设施内所发生的混凝土水渗漏，如蓄水水库、污水处理池，有无静压力的地下混凝土等。当将其施用于反面时，SEAL100R液体将逆流而行，沿渗水通道发生结晶，永久阻止水流。与采用粘流态的密封防水材料修补相比，可降低施工的复杂程度，减少所耗费劳动力。
原材料
SEAL100R是一种不透明白(干后透明)，非石油基，无臭，无毒，使用方便，绿色环保的中性胶质液体。喷射于已凝结硬化的新/老水泥混凝土结构表面；渗透至特别的深度，形成不溶的凝胶体，延长混凝土使用寿命；对混凝土进行整体防水，密封和保护，并隔离污染；增加表面耐磨性和耐酸性、化学稳定性。
试验研究
为了比较SEAL100R处治混凝土前后的性能，本文对水泥混凝土试块进行吸水性、耐磨性和抗冻融性试验，具体做法根据美国标准(ASTMC)进行。
①人工加速老化后的吸水性。按照ASTMC23－69进行试验。经SEAL100处治的混凝土，其抗吸水性不会因人工加速老化而降低。
②耐磨性。按照JTGE30－2005进行试验。经SEAL100处治的混凝土，其抗磨耗能力提高4倍多。
③抗冻性。按照GBJ82—85进行试验。按ASTMC－666规定试验，显示出经SEAL100处治的混凝土其抗冻融能力大大提高。
在桥面防水工程中应用研究
依托工程介绍
混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命。因此，从根本上切断水的来源即做好桥面防水处理，是保证混凝土桥梁免遭破坏、延长桥梁使用寿命、提高桥梁上部结构的耐久性的有效措施，也是桥梁设计思想从强度设计向耐久性设计转变的重要内容。本文结合广东省云罗高速公路工程建设项目—小垌大桥右幅桥面防水项目，右幅桥面均采用SEAL－100R材料防水，桥面总长度320m，桥面平均宽度为15.5m，铺装层结构层设计为沥青混凝土。
施工程序与工艺控制
喷洒防水层前准备工作
SEAL100R防水层施工主要准备工作包括拟施工桥面找平层检查，设备、人员、材料准备检查，施工期安全控制准备工作检查等。具体要求如下:
a.喷洒前混凝土找平层的要求及处理。
①对混凝土桥面找平层松散及油污处理后要保持桥面干净，不得在桥面上拌合混凝土和砂浆。②防撞墙浇注混凝土时，应防止混凝土撒落桥面上，万一撒落应及时清除掉。③一般不允许运送混凝土和砂浆的车子，从已处理过的混凝土桥面上通过，必须通过时，应采取措施防止抛撒混凝土和漏浆。④防撞墙折模后，应彻底清除防撞墙和混凝土桥面交接部位的木模、钢筋、铁丝等杂物。⑤在混凝土桥面上的施工机械，应防止漏油，污染混凝土桥面，如污染应采用洗衣粉等清洁处理油污。
b.材料要求:按照拟定喷洒长度在喷洒现场准备足量防水剂。
c.设备要求:原则上应按相关合同要求准备合格施工设备。
d.人员要求:原则上应按正式施工要求配备相关熟练技术人员。
e.气候要求:施工期应掌握天气情况，避免雨天施工，一般应晴天施工，为防下雨，应准备足量塑料薄膜覆盖，喷洒后未成膜前如下雨，应覆盖至固化成膜。
防水层试喷
正式开工之前，应进行试喷，喷洒30～50m2，试喷主要是验证评估防水剂质量与效果，并检验施工机具配置、施工工艺和施工组织等是否合理，通过外观均匀程度和允许的离析水平、用水泼洒检验等最终对施工机具配置、施工工艺流程和施工组织提出技术建议。同时确认现场施工水平可能达到的施工技术要求和质量控制与管理技术标准，据此提出防水层施工技术要求和质量控制标准。具体目标如下:
①验证用于工程的防水剂质量和喷洒用量；②确定标准施工方法；③确定施工时人员、设备、材料要求；④严密组织防水剂库存、运输、喷洒等工序。
喷洒程序
找平层准备(清扫已硬化找平结构层表面、撤离设备)→喷洒→外观检查→补喷(漏喷、少喷部位等)→养生→防水层验收。
养生
喷洒完后在成膜前(大于24h)禁止人员与车辆通行。
喷洒桥面混凝土防水剂施工技术要求
①在施工部位用自来水或清洁水冲洗表面浮灰，井喷洒足量的水使基层混凝土完全湿润。②待基层清洗湿润后，表面干燥时，喷涂防水剂于找平结构层表面，喷洒量控制在18～20加仑/m2，喷洒要均匀，喷洒量要足，不可漏喷、少喷。当防水剂渗入找平结构层内部，表面无明显湿润状态时，视喷洒情况进行补喷防水剂。③防水剂使用前应搅拌均匀。④预计防水剂不能表干前下雨不能施工。⑤施工过程中，严禁乱踩未干的防水层。⑥防水层做完后，在沥青混凝土铺装层未上以前要严加保护，防水层实干后，可在其上开行10t以下汽车，但不得在其上打弯，倒车，急刹车等。10t以上的货车，铲车、吊车等禁止通行。
质量检测
渗水检测
本文作者在依托工程施工桥面防水施工24h成膜固化后，进行了现场洒水定性渗水检验，即在防水层施工后的桥面上用矿泉水瓶洒水，喷洒防水剂后的找平层，如果水不渗入，形成径流和水珠状态，表明达到合格要求。本次，施工后随机检测了10点，检验表明均达到合格要求。
抗氯离子腐蚀性
按照AASHTOT－260，进行了混凝土抗氯离子腐蚀性检测。经SEAL100处治的混凝土其抗氯离子腐蚀性大有改善。
结语
①SEAL100R能增加混凝土的密实度，提高抗氯离子渗透能力、抗冻融破坏能力，改善新混凝土的表面收缩与抗裂性能，增加耐磨性，保持混凝土的整体稳定性。
②用SEAL100R施工可降低劳动力成本，施工更快更容易，永久防水，大大减少修补过程中和后期保养的费用。
③本次桥面防水层施工实践表明渗透结晶型防水剂(SEAL－100R)是一种施工方法简便、后续施工作业(涂粘接层、摊铺沥青混凝土等)不会破坏防水构造的新型防水材料。施工过程与材料完全按照要求执行，防水层防水与密封效果良好。
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