實(shí)測(cè)面層施工中防水層溫度數(shù)據(jù)分析（四）
1、通過(guò)對(duì)瀝青與改性瀝青類防水層溫度變化實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)在面層攤鋪過(guò)程中，防水層溫度與混合料溫度、氣溫的變化有以下特點(diǎn)：
* 瀝青混合料在攤鋪后、初壓之前的溫度損失極大，一般每分鐘為4～12℃，而初壓后其冷卻速率大大降低；瀝青混合料與氣溫的溫差越大，瀝青混合料溫度下降愈快。
* 防水層溫度隨時(shí)間變化可劃分4個(gè)階段，首先是防水層受到初始的熱沖擊急劇升溫，一般在瀝青混合料鋪設(shè)2～4分鐘達(dá)到頂峰溫度；隨后防水層在頂峰溫度范圍相對(duì)穩(wěn)定一段時(shí)間；防水層溫度在第三階段迅速下降；第四階段防水層溫度緩慢下降至環(huán)境溫度。
* 隨著氣溫的升高、面層厚度增加和攤鋪溫度提高，有效壓實(shí)時(shí)間和防水層頂峰溫度迅速增加，反之，有效壓實(shí)時(shí)間和防水層頂峰溫度急劇下降。
* 防水層頂峰溫度高低與防水材料類型和厚度有關(guān)。
* 防水層頂峰高低與防水材料類型和厚度有關(guān)。
* 有效壓實(shí)時(shí)間和防水層頂峰溫度持續(xù)時(shí)間有重要關(guān)系，一般為有效壓實(shí)時(shí)間的1/3左右。
* 瀝青混合料有效壓實(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短與氣溫、面層厚度（攤鋪厚度）、碾壓溫度、太陽(yáng)輻射、風(fēng)速等因素有關(guān)。
2、由以上分析可知，防水層頂峰溫度的持續(xù)時(shí)間對(duì)于.低流淌溫度的研究極為重要，為確定防水層頂峰溫度的持續(xù)時(shí)間必須對(duì)瀝青混合料有效壓實(shí)時(shí)間進(jìn)行研究，這里結(jié)合我國(guó)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和工地實(shí)際情況確定以瀝青混合料溫度下降80℃的時(shí)間為有效壓實(shí)時(shí)間。
* 氣溫和初壓溫度對(duì)有效壓實(shí)時(shí)間的影響，在其它條件相同的情況下，隨著氣溫的升高，有效壓實(shí)時(shí)間迅速增加，如25℃時(shí)的有效壓實(shí)時(shí)間與10℃時(shí)相比，幾乎增加一倍；而隨著氣溫的降低，特別是在氣溫低于10℃時(shí)，有效壓實(shí)時(shí)間急劇下降。初壓后瀝青混合料溫度下降速率明顯降低。
* 面層厚度（攤鋪厚度）對(duì)有效壓實(shí)時(shí)間的影響，限于條件，在施工現(xiàn)場(chǎng)很難對(duì)風(fēng)力和太陽(yáng)輻射作出..的測(cè)量，只能憑經(jīng)驗(yàn)判斷，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯然可以得出，隨著風(fēng)力的增大和天氣由晴變陰，有效壓實(shí)時(shí)間隨之減少，特別是風(fēng)力大于3級(jí)時(shí)，混合料冷卻速率顯著增大。風(fēng)力大小主要影響面層表面溫度，面層厚度越大，風(fēng)力對(duì)混合料溫度影響越小。
* 有效壓實(shí)時(shí)間的多因素回歸分析與預(yù)估，通過(guò)以上單因素影響分析，初步建立了各影響因素與有效壓實(shí)時(shí)間的關(guān)系，為得到實(shí)用的有效壓實(shí)時(shí)間預(yù)測(cè)模型，需進(jìn)一步對(duì)各因素進(jìn)行多元回歸。
3、當(dāng)熱瀝青混合料接觸到防水材料時(shí)，其帶來(lái)的熱量沖擊作用使得防水材料的溫度驟然上升，防水材料吸收的熱量使其溫度升高的同時(shí)，也造成高分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，材料物理狀態(tài)發(fā)生變化。由于防水層處于混凝土橋面與瀝青層之間，它與兩者均存在著熱傳遞，而橋面混凝土的體積與防水層比較起來(lái)是龐大的，防水層只相當(dāng)于是一層熱傳遞的介質(zhì)，熱量通過(guò)它傳到混凝土板內(nèi)，使橋面板的溫度也升高，所以防水層的溫度達(dá)不到瀝青混合料的鋪攤溫度，兩者之間存在一定的溫度差。由于不同類型的防水材料分子熱運(yùn)動(dòng)的形式不同，吸收熱量的程度不同，因此防水材料類型是決定防水層溫度變化的主要因素。在瀝青層攤鋪過(guò)程中混合料還不斷地與外界空氣發(fā)生熱量傳遞，所以防水材料的溫度還受瀝青層厚度和攤鋪時(shí)氣溫的影響。
* 瀝青層厚度對(duì)防水薄膜溫度的影響，當(dāng)瀝青層厚度增加時(shí)，防水薄膜與攤鋪溫度之間差值整體趨勢(shì)在減小，當(dāng)厚度達(dá)到8cm時(shí)溫度差變化已不明顯，這說(shuō)明瀝青層達(dá)到一定厚度后，瀝青混合料與外界空氣的熱傳遞已經(jīng) 影響防水材料溫度的上升。
* 氣溫對(duì)防水薄膜溫度的影響，不同氣溫條件下防水材料溫度與瀝青攤鋪溫度的關(guān)系。因此，按照前面分析的結(jié)果，提出涂膜類防水材料、塑性體和彈性體改性瀝青防水材料的頂峰溫度范圍，對(duì)攤鋪溫度為160℃～180℃、厚度為4～7cm的SMA，防水層的頂峰溫度范圍，對(duì)攤鋪溫度為130℃～160℃、厚度為4～7cm瀝青混凝土和瀝青砂，防水層的頂峰溫度范圍。
4、實(shí)測(cè)通車后防水層溫度數(shù)據(jù)分析，通過(guò)對(duì)瀝青與改性瀝青類防水層溫度變化實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)在夏季防水層溫度、橋面溫度、瀝青面層溫度、氣溫變化的特點(diǎn)如下：
* 防水層和瀝青面層的溫度均高于氣溫。
* 在太陽(yáng)照射下，防水層溫度低于瀝青面層溫度，在夜晚，防水層溫度高于瀝青面層溫度。
* 防水層與瀝青面層的溫差大小主要與面層厚度有關(guān)，在瀝青面層溫度到達(dá).高溫度的初期，瀝青面層溫度越高溫差越大，然后，隨瀝青層高溫持續(xù)時(shí)間的增加溫差減少。
* 對(duì)于4～6cm和8～10cm的瀝青面層，防水層與瀝青面層的溫差.大分別在20～25℃和10～15℃左右。
* 防水層到達(dá).高溫度的時(shí)間滯后于瀝青面層1～3小時(shí)，滯后時(shí)間長(zhǎng)短與面層厚度有關(guān)，面層越厚滯后時(shí)間越長(zhǎng)。但是，防水層處于高溫的持續(xù)時(shí)間大于瀝青面層，其高溫持續(xù)時(shí)間基本與橋面混凝土相同，在4～5小時(shí)之間。
分析可知，與防水層處于通車后的溫度環(huán)境相比，防水層在施工階段的溫度環(huán)境是不利的，因此，在研究防水層高溫性能時(shí)可以不考慮防水層處于通車后的溫度環(huán)境。但是，研究防水層處于通車后的溫度環(huán)境是研究防水層低溫性能和進(jìn)行層間抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算所必需的。