專利名稱：冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種橋面鋪裝材料及其制備方法，廣泛應用于水泥混凝土橋面及鋼箱梁橋面鋪裝。
背景技術：
橋梁是交通運輸?shù)难屎硪?，其里程在公路總里程中所占比例很小，但其因維修養(yǎng)護給整個路網(wǎng)通行能力的影響是巨大的。橋面鋪裝材料由于其所在的特殊結構位置，其使用壽命遠小于與普通浙青路面。由于在橋梁處更易形成渠化交通，同時鋪裝層受力更為復雜，橋面鋪裝層比普通浙青路面更容易產生早期損壞，嚴重制約著其使用品質和壽命。頻繁的養(yǎng)護、維修，甚至翻修不僅僅浪費了大量的財力、物力和人力，還造成了嚴重的交通擁堵。橋梁在道路交通運輸中的特殊角色要求其橋面鋪裝材料必須滿足耐久性的要求。 此外，維修養(yǎng)護成本及其方便性，因維修導致的交通擁堵所帶來的社會成本也應引起重視。 目前，在水泥混凝土橋面上大多采用改性浙青混凝土鋪裝。在鋼箱梁橋面上，由于橋面板變形大，因此多采用澆注式SMA浙青混凝土和環(huán)氧浙青混凝土。國內外眾多實體工程應用結果表明鋼橋面鋪裝仍是世界難題。鋼橋面鋪裝層的層間黏結破壞以及鋪裝層表面彎拉應變導致的疲勞開裂是重點考慮的問題。這要求鋼橋面鋪裝材料必須與鋼橋面板具有良好的黏結性能(特別是高溫條件下)，同時還須具有良好的柔性(特別是在低溫條件下)，以便能追隨橋面板的大變形而不發(fā)生低溫開裂和疲勞開裂。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗滑耐磨性能好，與橋面板粘結強度高，防水防滲性能好、低溫柔韌性好的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案是冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料， 其特征在于它由黏結劑和單級配細集料組成，黏結劑按l ^g/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板上形成黏結劑層；單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成單級配細集料層；所述的黏結劑由A組分和B組分混合而成，A組分與B組分的重量比為(1 1.4) 1 ；所述的A組分由包含有環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑的原料混合而成，A組分中各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75 85份，改性環(huán)氧樹脂15 W份，稀釋劑5 10份；所述的B組分由包含有脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑的原料混合而成，B組分中各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20 30份，改性胺類固化劑10 20份，固化促進劑40 60份；所述的單級配細集料的粒徑為3 5mm。所述的黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板上形成的黏結劑層為第一黏結劑層，單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成的單級配細集料層為第一單級配細集料層；在第一單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層。所述的第二單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第三黏結劑層， 在第三黏結劑層上按5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第三單級配細集料層。所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂；所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂為E-51環(huán)氧樹脂或CYD-U8環(huán)氧樹脂，具有環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，適用于粘接劑、無溶劑涂料、自流平地坪料、澆注料等特點；所述的改性環(huán)氧樹脂為活性環(huán)氧稀釋劑和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應形成的預聚物。 改性環(huán)氧樹脂(預聚物)的制備方法是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑10 20份、雙酚A型環(huán)氧樹脂80 90份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚 A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂。所述的稀釋劑為環(huán)氧樹脂活性稀釋劑，即環(huán)氧丙烷丁基醚或環(huán)氧化苯乙烯，它克服了普通稀釋劑具有毒性、容易揮發(fā)、有刺激性氣味的缺點，并能使環(huán)氧樹脂的粘度降低、 活性增大、柔韌性增強。以上所述的為A組分的原材料。所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑，粘度低，具有良好的機械強度、耐磨耗性能；所述的改性胺類固化劑為二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400的預聚物。改性胺類固化劑(預聚物)的制備方法是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 20 40份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 60 80份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑。所述的二元胺類固化劑D-2000的粘度低，使高分子量的聚醚主鏈柔韌性增強，抗撕裂強度提高；所述的環(huán)氧增韌改性劑為RF-400，它是一種高性能環(huán)氧樹脂增韌改性劑，具有良好的增韌性能和反應活性，可大幅度地提高環(huán)氧樹脂固化物的耐沖擊、耐壓縮、抗開裂以及黏結強度等力學性能。所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770的混合物，在制作 B組分時，固化促進劑DMP-30與固化促進劑XTA-770的重量比為Q0 40) (60 80)， 可提高環(huán)氧樹脂的固化速率，并使固化物的柔性增強。以上所述的為B組分的原材料。所述的單級配細集料(單級配耐磨骨料)為玄武巖細集料、鋼玉石細集料或彩色陶瓷顆粒，莫氏硬度大于7級，含水量小于0. 2wt%。所述的橋面包括水泥混凝土橋面或鋼箱梁橋面。上述冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75 85份、改性環(huán)氧樹脂15 25份、稀釋劑5 10份，選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A組分；②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20 30份、改性胺類固化劑10 20份、固化促進劑40 60份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；③按A組分與B組分的重量比為(1 1. 4) 1，選取A組分和B組分，將A組分和B組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按1 2kg/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板上形成黏結劑層；單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成單級配細集料層；得到冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料(單層)。所述的黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板上形成的黏結劑層為第一黏結劑層，單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成的單級配細集料層為第一單級配細集料層；待第一黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)， 清除第一單級配細集料層表面多余集料；再在第一單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層；重復此步驟，直至總鋪裝厚度為5 15mm(采用冷涂式鋪裝)；待最后一黏結劑層的黏結劑固化完全后，采用骨料回收機清除多余集料和粘結不牢的集料，得到多層冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料(形成橋面鋪裝層)。長沙理工大學對環(huán)氧樹脂混凝土進行了室內研究，其所采用的材料與制備方法與本發(fā)明有下列區(qū)別(1)采用普通原材料制備環(huán)氧樹脂膠黏，其低溫彎曲應變能力比浙青混凝土較差；( 集料級配采用為SAC粗集料斷級配浙青混凝土 AM-10型，并采用浙青混合料馬歇爾方法確定膠黏劑用量；C3)制備方法采用混合料拌和、攤鋪以及碾壓方法；(4)表面構造濃度小，抗滑性能不如環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料。重慶智翔鋪道技術工程有限公司在2004年申請了《環(huán)氧薄層抗滑層路面結構及施工方法》的發(fā)明專利，其主要側重于保護一種環(huán)氧薄層抗滑層路面結構及施工方法，但未對其材料配方與制備方法提出權利要求，與本發(fā)明的主要區(qū)別主要有(I)A組分添加改性浙青，其所用膠黏劑本質上是環(huán)氧浙青膠黏劑；(2)添加細集料填料，與A、B組分制備成膠漿，其粘度大，不具有自流平性，需人工進行刮涂；(3)環(huán)氧浙青膠漿固化時間比環(huán)氧膠黏劑大，需要長時間養(yǎng)護才能開放交通；(4)只用做水泥混凝土和浙青混凝土路面的抗滑磨耗層，對結構不起作用，本發(fā)明所制備的鋪裝材料是用于水泥混凝土橋面和鋼橋面的橋面鋪裝層，是具有防滑、防水、防銹等多種功能的橋面結構保護層；(5)所用集料需要預先經(jīng)過表面處理，即采用偶聯(lián)劑浸泡后烘干，工藝較復雜。對本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料進行了室內加速加載試驗和小梁彎曲強度與疲勞試驗研究。通過與環(huán)氧浙青混凝土和SMA浙青混凝土對比分析結果表明，本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的溫度敏感性與環(huán)氧浙青較為相似，但小于SMA浙青混凝土的溫度敏感性。不同溫度下，本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料、環(huán)氧浙青混凝土和SMA浙青混凝土三種材料的彎曲強度大小順序為環(huán)氧浙青混凝土、本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料和SMA浙青混凝土。在高溫60°C時，環(huán)氧浙青混凝土和本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料仍具有足夠高的強度，表現(xiàn)出比SMA浙青混合料更好的高溫性能。在不同的溫度下，本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的勁度模量介于環(huán)氧浙青混凝土與SMA浙青混凝土之間，表明其適用于道路鋪裝層。在不同的溫度下，本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的最大彎曲應變均大于SMA浙青混凝土和環(huán)氧浙青混凝土。-10°C 低溫彎曲應變大小為本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料4219 μ m/m，環(huán)氧浙青混凝土 2543 μ m/m和SMA浙青混凝土 3202 μ m/m，表明本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料抗溫縮開裂和疲勞性能優(yōu)于環(huán)氧浙青混凝土和SMA浙青混凝土。本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料和環(huán)氧浙青混凝土均在常溫25°C區(qū)出現(xiàn)斷裂應變能密度的峰值，SMA浙青混凝土出現(xiàn)峰值對應的溫度為10°C。在低溫-io°c時，本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的斷裂應變能密度均大于環(huán)氧浙青混凝土和SMA浙青混凝土，表現(xiàn)出較好的抗裂紋擴展性能。在同一應變水平下，0°C時本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的抗疲勞性能最好， 其次為環(huán)氧浙青混凝土，SMA浙青混凝土最差。在低溫區(qū)，當疲勞應變水平為800 μ m/m時， 本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料疲勞壽命仍可達到100萬次以上。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明的總鋪裝厚度遠小于現(xiàn)有環(huán)氧浙青混凝土鋪裝層(50_)的厚度，遠小于現(xiàn)有浙青混凝土鋪裝層(IOOmm)的厚度，大大降低了優(yōu)質耐磨集料的用量，減少礦石資源的開采，同時減輕橋梁自身重量，增加橋梁結構的有效承載力。2、由于采用單級配細集料(單級配耐磨骨料)，本發(fā)明的鋪裝層(冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料)的表面構造深度大于其它道路材料，防滑性能優(yōu)越，抗滑耐磨性能好。3、由于采用了黏結劑由A組分和B組分混合而成，所述的A組分由包含有環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑的原料混合而成，所述的B組分由包含有脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑的原料混合而成；與水泥混凝土面板和鋼橋面板粘結性能優(yōu)于改性浙青、環(huán)氧浙青等防水材料，防水防滲性能好，與橋面板粘結強度高，對橋梁結構起到很好的保護作用。4、本發(fā)明的鋪裝層(冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料)的高溫穩(wěn)定性好，不會出現(xiàn)如浙青路面的車轍問題，此外，其低溫柔韌性優(yōu)于環(huán)氧浙青混凝土和改性浙青混凝土，更適用于具有大變形的鋼橋面，減少疲勞開裂，使用壽命長。5、本發(fā)明的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的原材料基本國產，貨源廣，產品生產工藝簡單，易于推廣，是目前傳統(tǒng)橋面鋪裝材料無法取代的新材料。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例和實驗數(shù)據(jù)進一步闡明本發(fā)明的內容， 但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75份、改性環(huán)氧樹脂25份、稀釋劑5份，選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A組分；所述的環(huán)氧樹脂為E-51環(huán)氧樹脂，具有環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，適用于粘接劑、無溶劑涂料、自流平地坪料、澆注料等特點；所述的改性環(huán)氧樹脂為活性環(huán)氧稀釋劑和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應形成的預聚物； 預聚物的制備方法是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑10份、雙酚A型環(huán)氧樹脂90份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂；所述的稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚稀釋劑，它克服了普通稀釋劑具有毒性、容易揮發(fā)、有刺激性氣味的缺點，并能使環(huán)氧樹脂的粘度降低、活性增大、柔韌性增強。②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑30份、改性胺類固化劑10份、固化促進劑40份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑，粘度低，具有良好的機械強度、耐磨耗性能；所述的改性胺類固化劑為二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400的預聚物；改性胺類固化劑(預聚物)的制備方法是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 20份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 80 份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑；所述的二元胺類固化劑D-2000的粘度低，使高分子量的聚醚主鏈柔韌性增強，抗撕裂強度提高；所述的環(huán)氧增韌改性劑為RF-400，它是一種高性能環(huán)氧樹脂增韌改性劑，具有良好的增韌性能和反應活性，可大幅度地提高環(huán)氧樹脂固化物的耐沖擊、耐壓縮、抗開裂以及黏結強度等力學性能；所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770，固化促進劑 DMP-30與固化促進劑XTA-770的重量比為20 80，可提高環(huán)氧樹脂的固化速率，并使固化物的柔性增強。③按A組分與B組分的重量比為1.2 1，選取A組分和B組分，將A組分和B組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按lkg/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板(水泥混凝土橋面板)上形成黏結劑層；單級配細集料按m^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成單級配細集料層； 得到單層冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料；待黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間 1. 5 6小時)，先清掃除表面多余集料，再用打磨機清除黏結不牢的集料，最終形成抗滑表面鋪裝層(總鋪裝厚度為5mm)。所述的單級配細集料(單級配耐磨骨料)為天然玄武巖細集料，莫氏硬度大于7 級，含水量小于0. 2wt%，單級配細集料的粒徑為3 5mm。根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ 052-2000)，由鋪砂法實測得的表面構造深度1. 1mm，擺式摩擦儀實測摩擦系數(shù)為8!3BPM，滲水系數(shù)為0，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的抗滑耐磨性能好、防水防滲性強。高溫拉拔粘結強度為1. 35MPa，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料與橋面板粘結強度高。按上述材料與方法制成的標準三點彎曲小梁試件測得-10°C斷裂彎曲應變?yōu)?508 μ m/ m，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料低溫柔韌性好。
實施例2 冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂85份、改性環(huán)氧樹脂15份、稀釋劑10份， 選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A 組分；所述的環(huán)氧樹脂為CYD-U8環(huán)氧樹脂，具有環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，適用于粘接劑、無溶劑涂料、自流平地坪料、澆注料等特點；所述的改性環(huán)氧樹脂為活性環(huán)氧稀釋劑和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應形成的預聚物； 預聚物的制備方法是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑20份、雙酚A型環(huán)氧樹脂80份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂；所述的稀釋劑為環(huán)氧化苯乙烯稀釋劑，它克服了普通稀釋劑具有毒性、容易揮發(fā)、 有刺激性氣味的缺點，并能使環(huán)氧樹脂的粘度降低、活性增大、柔韌性增強。②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20份、改性胺類固化劑20份、固化促進劑60份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑，粘度低，具有良好的機械強度、耐磨耗性能；所述的改性胺類固化劑為二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400的預聚物；改性胺類固化劑(預聚物)的制備方法是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 40份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 60份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑。所述的二元胺類固化劑D-2000的粘度低，使高分子量的聚醚主鏈柔韌性增強，抗撕裂強度提高；所述的環(huán)氧增韌改性劑為RF-400，它是一種高性能環(huán)氧樹脂增韌改性劑，具有良好的增韌性能和反應活性，可大幅度地提高環(huán)氧樹脂固化物的耐沖擊、耐壓縮、抗開裂以及黏結強度等力學性能；所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770，固化促進劑 DMP-30與固化促進劑XTA-770的重量比=40 60 ；可提高環(huán)氧樹脂的固化速率，并使固化物的柔性增強。③按A組分與B組分的重量比為1.3 1，選取A組分和B組分，將A組分和B組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按^g/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板(16mm鋼箱梁橋面板)上形成第一黏結劑層；單級配細集料按^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成第一單級配細集料層；待第一黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)， 清除第一單級配細集料層表面多余集料；再在第一單級配細集料層上按^^/1112用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層；得到二層冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料；待第二黏結劑層的黏結劑固化完全后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)，采用骨料回收機清除多余集料和粘結不牢的集料，最終形成雙層抗滑表面鋪裝層(總鋪裝厚度為10mm)。所述的單級配細集料(單級配耐磨骨料)為彩色陶瓷顆粒，莫氏硬度大于7級，含水量小于0. 2wt%，單級配細集料的粒徑為3 5mm。根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ 052-2000)，由鋪砂法實測得的表面構造深度1. 2mm，擺式摩擦儀實測摩擦系數(shù)為80BPM，滲水系數(shù)為0，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的抗滑耐磨性能好、防水防滲性強。高溫拉拔粘結強度為1. 20MPa，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料與橋面板粘結強度高。按上述材料與方法制成的標準三點彎曲小梁試件測得-10°C斷裂彎曲應變?yōu)?擬8 μ m/ m，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料低溫柔韌性好。實施例3 冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂80份、改性環(huán)氧樹脂20份、稀釋劑8份，選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A組分；所述的環(huán)氧樹脂為CYD-U8環(huán)氧樹脂，具有環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，適用于粘接劑、無溶劑涂料、自流平地坪料、澆注料等特點；所述的改性環(huán)氧樹脂為活性環(huán)氧稀釋劑和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應形成的預聚物； 預聚物的制備方法是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑15份、雙酚A型環(huán)氧樹脂85份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂；所述的稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚，它克服了普通稀釋劑具有毒性、容易揮發(fā)、有刺激性氣味的缺點，并能使環(huán)氧樹脂的粘度降低、活性增大、柔韌性增強。②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑30份、改性胺類固化劑20份、固化促進劑50份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑，粘度低，具有良好的機械強度、耐磨耗性能；所述的改性胺類固化劑為二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400的預聚物；改性胺類固化劑(預聚物)的制備方法是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 30份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 70份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑；所述的二元胺類固化劑D-2000的粘度低，使高分子量的聚醚主鏈柔韌性增強，抗撕裂強度提高；所述的環(huán)氧增韌改性劑為RF-400，它是一種高性能環(huán)氧樹脂增韌改性劑，具有良好的增韌性能和反應活性，可大幅度地提高環(huán)氧樹脂固化物的耐沖擊、耐壓縮、抗開裂以及黏結強度等力學性能；所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770，固化促進劑 DMP-30與固化促進劑XTA-770的重量比=30 70 ；可提高環(huán)氧樹脂的固化速率，并使固化物的柔性增強。
③按A組分與B組分的重量比為1. 25 1，選取A組分和B組分，將A組分和B組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按^g/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板(20mm鋼箱梁橋面板)上形成黏結劑層；單級配細集料按Ag/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成單級配細集料層； 待第一黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)，清除第一單級配細集料層表面多余集料；再在第一單級配細集料層上按^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按Ag/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層；待第二黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)，清除第二單級配細集料層表面多余集料；再在第二單級配細集料層上按^g/m2用量涂抹黏結劑形成第三黏結劑層，在第三黏結劑層上按Ag/m2用量拋撒單級配細集料形成第三單級配細集料層；待第三黏結劑層的黏結劑固化完全后，采用骨料回收機清除多余集料和粘結不牢的集料，得到三層冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料(形成多層抗滑表面鋪裝層，總鋪裝厚度為15mm)。所述的單級配細集料(單級配耐磨骨料)為彩色陶瓷顆粒，莫氏硬度大于7級，含水量小于0. 2wt%，單級配細集料的粒徑為3 5mm。根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ 052-2000)，由鋪砂法實測得的表面構造深度1. 0mm，擺式摩擦儀實測摩擦系數(shù)為78BPM，滲水系數(shù)為0，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的抗滑耐磨性能好、防水防滲性強。高溫拉拔粘結強度為1. ^MPa，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料與橋面板粘結強度高。按上述材料與方法制成的標準三點彎曲小梁試件測得-10°C斷裂彎曲應變?yōu)?840 μ m/ m，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料低溫柔韌性好。實施例4 冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75份、改性環(huán)氧樹脂20份、稀釋劑5份，選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A組分；所述的環(huán)氧樹脂為E-51環(huán)氧樹脂，具有環(huán)氧值高、粘度低、色澤淺，適用于粘接劑、無溶劑涂料、自流平地坪料、澆注料等特點；所述的改性環(huán)氧樹脂為活性環(huán)氧稀釋劑和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應形成的預聚物； 預聚物的制備方法是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑15份、雙酚A型環(huán)氧樹脂85份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂；所述的稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚，它克服了普通稀釋劑具有毒性、容易揮發(fā)、有刺激性氣味的缺點，并能使環(huán)氧樹脂的粘度降低、活性增大、柔韌性增強。②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20份、改性胺類固化劑10份、固化促進劑40份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑，粘度低，具有良好的機械強度、耐磨耗性能；所述的改性胺類固化劑為二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400的預聚物；改性胺類固化劑(預聚物)的制備方法是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 20份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 80份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑；所述的二元胺類固化劑D-2000的粘度低，使高分子量的聚醚主鏈柔韌性增強，抗撕裂強度提高；所述的環(huán)氧增韌改性劑為RF-400，它是一種高性能環(huán)氧樹脂增韌改性劑，具有良好的增韌性能和反應活性，可大幅度地提高環(huán)氧樹脂固化物的耐沖擊、耐壓縮、抗開裂以及黏結強度等力學性能；所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770，固化促進劑 DMP-30與固化促進劑XTA-770的重量比為20 80 ；可提高環(huán)氧樹脂的固化速率，并使固化物的柔性增強。③按A組分與B組分的重量比為1.4 1，選取A組分和B組分，將A組分和B組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按lkg/m2用量涂抹在(鋪在)橋面板上形成第一黏結劑層；單級配細集料按^g/m2用量拋撒在(粘結在)黏結劑層上形成第一單級配細集料層；待第一黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)，清除第一單級配細集料層表面多余集料；再在第一單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層；待第二黏結劑層的黏結劑固化后(固化溫度15 30°C，固化時間1. 5 6小時)，清除第二單級配細集料層表面多余集料；再在第二單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第三黏結劑層，在第三黏結劑層上按5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第三單級配細集料層；待第三黏結劑層的黏結劑固化完全后，采用骨料回收機清除多余集料和粘結不牢的集料，得到多層冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料(形成多層抗滑表面鋪裝層)。所述的單級配細集料(單級配耐磨骨料)為鋼玉石細集料，莫氏硬度大于7級，含水量小于0. 2wt%，單級配細集料的粒徑為3 5mm。根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTJ 052-2000)，由鋪砂法實測得的表面構造深度1. 0mm，擺式摩擦儀實測摩擦系數(shù)為78BPM，滲水系數(shù)為0，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的抗滑耐磨性能好、防水防滲性強。高溫拉拔粘結強度為1. ^MPa，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料與橋面板粘結強度高。按上述材料與方法制成的標準三點彎曲小梁試件測得-10°C斷裂彎曲應變?yōu)?720 μ m/ m，說明本發(fā)明實施例得到的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料低溫柔韌性好。
權利要求
1.冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于它由黏結劑和單級配細集料組成，黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在橋面板上形成黏結劑層；單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在黏結劑層上形成單級配細集料層；所述的黏結劑由A組分和B組分混合而成，A組分與B組分的重量比為(1 1.4) 1 ； 所述的A組分由包含有環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑的原料混合而成，A組分中各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75 85份，改性環(huán)氧樹脂15 25份，稀釋劑5 10份；所述的B組分由包含有脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑的原料混合而成，B組分中各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20 30份，改性胺類固化劑10 20份，固化促進劑40 60份;所述的單級配細集料的粒徑為3 5mm。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在橋面板上形成的黏結劑層為第一黏結劑層，單級配細集料按5 8kg/m2用量拋撒在黏結劑層上形成的單級配細集料層為第一單級配細集料層；在第一單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按5 8kg/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層。
3.根據(jù)權利要求2所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的第二單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第三黏結劑層，在第三黏結劑層上按 5 ^g/m2用量拋撒單級配細集料形成第三單級配細集料層。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂，所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂為E-51環(huán)氧樹脂或CYD-U8環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的改性環(huán)氧樹脂是按活性環(huán)氧稀釋劑、雙酚A型環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)為活性環(huán)氧稀釋劑 10 20份、雙酚A型環(huán)氧樹脂80 90份，將活性環(huán)氧稀釋劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的稀釋劑為環(huán)氧樹脂活性稀釋劑，環(huán)氧樹脂活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷丁基醚或環(huán)氧化苯乙烯。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的脂環(huán)胺類固化劑為REX-819S固化劑；所述的改性胺類固化劑是按二元胺類固化劑D-2000、環(huán)氧增韌改性劑RF-400的重量份數(shù)為二元胺類固化劑D-2000 20 40份、環(huán)氧增韌改性劑RF-400 60 80份，將二元胺類固化劑D-2000和環(huán)氧增韌改性劑RF-400在攪拌罐中常溫攪拌10 20分鐘后形成改性胺類固化劑；所述的固化促進劑為固化促進劑DMP-30和固化促進劑XTA-770，固化促進劑DMP-30與固化促進劑XTA-77O的重量比為(2O 40) (60 8O)。
8.根據(jù)權利要求1或2或3所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于所述的單級配細集料為玄武巖細集料、鋼玉石細集料或彩色陶瓷顆粒，莫氏硬度大于7級，含水量小于0. 2wt%。
9.如權利要求1所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)黏結劑的制備①按各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75 85份、改性環(huán)氧樹脂15 ％份、稀釋劑 5 10份，選取環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑，將環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合，得到A組分；②按各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20 30份、改性胺類固化劑10 20份、 固化促進劑40 60份，選取脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑，將脂環(huán)胺類固化劑、改性胺類固化劑和固化促進劑混合，得到B組分；③按A組分與B組分的重量比為(1 1.4) 1，選取A組分和B組分，將A組分和B 組分混合，得到黏結劑；2)將黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在橋面板上形成黏結劑層；單級配細集料按5 8kg/m2用量拋撒在黏結劑層上形成單級配細集料層；得到冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料。
10.根據(jù)權利要求9所述的冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料的制備方法，其特征在于所述的黏結劑按1 ^g/m2用量涂抹在橋面板上形成的黏結劑層為第一黏結劑層，單級配細集料按5 ^g/m2用量拋撒在黏結劑層上形成的單級配細集料層為第一單級配細集料層；待第一黏結劑層的黏結劑固化后，清除第一單級配細集料層表面多余集料；再在第一單級配細集料層上按1 ^g/m2用量涂抹黏結劑形成第二黏結劑層，在第二黏結劑層上按 5 mcg/m2用量拋撒單級配細集料形成第二單級配細集料層；重復此步驟，直至總鋪裝厚度為5 15mm ；待最后一黏結劑層的黏結劑固化完全后，采用骨料回收機清除多余集料和粘結不牢的集料，得到冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋面鋪裝材料及其制備方法。冷涂型環(huán)氧薄層橋面鋪裝材料，其特征在于它由黏結劑和單級配細集料組成，黏結劑按1～2kg/m2用量涂抹在橋面板上形成黏結劑層；單級配細集料按5～8kg/m2用量拋撒在黏結劑層上形成單級配細集料層；所述的黏結劑由A組分和B組分混合而成，A組分與B組分的重量比為(1～1.4)∶1；所述的A組分中各原料所占重量份數(shù)為環(huán)氧樹脂75～85份，改性環(huán)氧樹脂15～25份；稀釋劑5～10份；所述的B組分中各原料所占重量份數(shù)為脂環(huán)胺類固化劑20～30份，改性胺類固化劑10～20份，固化促進劑40～60份。本發(fā)明具有抗滑耐磨性能好，與橋面板粘結強度高，防水防滲性能好、低溫柔韌性好的特點。
文檔編號C04B26/14GK102173654SQ20111003493
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權日2011年2月9日
發(fā)明者嚴木林, 吳少鵬, 方星, 李漢琴, 磨煉同, 陳志云 申請人:武漢興正源路橋復合材料有限公司, 武漢理工大學