本發(fā)明涉及一種環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料的制備方法，屬于修補(bǔ)材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)、道路、橋梁等土木工程中混凝土發(fā)生破壞的現(xiàn)象不斷增多，造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。其原因除了使用環(huán)境條件變嚴(yán)酷和設(shè)計(jì)時(shí)混凝土耐久性不良外，與施工管理不夠、盲目追求進(jìn)度、甚至偷工減料等因素亦有很大關(guān)系。因此，為了盡管恢復(fù)這些混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能和保證使用安全性，必須及時(shí)對(duì)它們進(jìn)行修復(fù)。

現(xiàn)有較常用的道路修補(bǔ)材料有快凝水泥、改性瀝青、環(huán)氧樹脂膠泥等。其中，快凝水泥材料在雨天的條件下不便施工或不能施工，施工后還需要一寂時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，不能及時(shí)通車；改性瀝青需現(xiàn)場(chǎng)熬制或拌合，不僅污染環(huán)境且施工時(shí)間較長(zhǎng)，此外，還存在因粘結(jié)性不強(qiáng)、高溫條件下易流淌使周邊路面遭受污染、顏色差別大的不足，修補(bǔ)薄層（3cm以內(nèi)）更是無(wú)法進(jìn)行；環(huán)氧樹脂基修補(bǔ)材料也存在養(yǎng)護(hù)時(shí)間的問(wèn)題，且因水泥混凝土與環(huán)氧樹脂土之間在氣溫和受力的狀態(tài)不一，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，容易脫落或者產(chǎn)生新的裂縫和裂隙；而且環(huán)氧樹脂基修補(bǔ)材料多為雙組份或兩種組份以上配比混合后再進(jìn)行施工，配比后的剩余材料，不能回收使用，造成浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前常見的環(huán)氧樹脂基修補(bǔ)材料因水泥混凝土與環(huán)氧樹脂之間存在氣溫和受力的狀態(tài)不一，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，容易脫落或者產(chǎn)生新的裂縫和裂隙的問(wèn)題，本發(fā)明以鐘乳石為原料，經(jīng)液氮冷凍，冰劈粉化后，將其和尿素溶液、氫氧化鈣混合后，在加壓環(huán)境下加熱使尿素水解釋放二氧化碳，與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣結(jié)晶吸附于鐘乳石上，制得自修復(fù)填料，再經(jīng)天然樹脂桃膠在微生物的作用下進(jìn)行表面改性，最后和環(huán)氧樹脂漿料復(fù)配制得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料，本發(fā)明制得的修補(bǔ)材料中利用吸附碳酸鈣后的鐘乳石作為晶種，在有水和二氧化碳的環(huán)境下晶種會(huì)不斷生長(zhǎng)，對(duì)修補(bǔ)是產(chǎn)生的裂縫和裂隙進(jìn)行填補(bǔ)，且機(jī)械強(qiáng)度高，不會(huì)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取1～2kg鐘乳石放入沼氣池中浸泡10～12h，浸泡后平鋪在地面上用液氮噴淋冷凍3～5min，噴淋后立即放入氣流粉碎機(jī)中粉碎1～2h后過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到鐘乳石粉末；

（2）將200～300g鐘乳石粉末加入到3～4L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～30%的尿素溶液中，超聲分散20～30min得混懸液，再向混懸液中加入0.4～0.6g氫氧化鈣，繼續(xù)超聲分散10～15min得反應(yīng)液；

（3）將上述反應(yīng)液移入高壓反應(yīng)釜中，加熱升溫至80～85℃并提高反應(yīng)釜內(nèi)壓力至2.5～3.0MPa，啟動(dòng)攪拌器保壓攪拌反應(yīng)2～4h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜泄壓至常壓，取出反應(yīng)物并以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到沉淀物，干燥后得修補(bǔ)填料；

（4）取甜菜削皮并切塊榨汁，得到甜菜汁，按質(zhì)量比為1:1:2，將上述修補(bǔ)填料、甜菜汁和桃膠依次裝入發(fā)酵罐中，再向罐中加入三者總質(zhì)量3～5倍的去離子水，混合均勻后將發(fā)酵罐放在溫度為30～40℃、空氣相對(duì)濕度為70～80%的環(huán)境中自然發(fā)酵12～14天；

（5）將上述發(fā)酵物取出，過(guò)濾得到濾渣，用去離子水反復(fù)沖洗3～5遍得到改性修補(bǔ)填料，按重量份數(shù)計(jì)，稱取10～15份雙酚A型環(huán)氧樹脂、3～5份丙酮和8～10份聚酰胺攪拌混合均勻后得到環(huán)氧漿料；

（6）按重量份數(shù)計(jì)，稱取60～65份上述改性修補(bǔ)填料、8～12份滑石粉和10～15份上述環(huán)氧漿料放入攪拌機(jī)中，以60～80r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合20～30min后出料，即得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：首先將所需修復(fù)的路面裂縫清洗干凈，再將本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料澆注于路面裂縫中，經(jīng)壓實(shí)，刮平，使其與路面齊平，待其凝固后，自然養(yǎng)護(hù)6～8h即可。經(jīng)檢測(cè)，硬化后的修補(bǔ)路面抗壓強(qiáng)度達(dá)到52MPa以上，抗折強(qiáng)度達(dá)到9.5MPa以上，使用8～10年，未產(chǎn)生新的裂縫和裂隙。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料在使用8～10年，不受外部環(huán)境的影響，未產(chǎn)生新的裂縫和裂隙；

（2）本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料其強(qiáng)度較高，不易開裂，抗壓強(qiáng)度達(dá)到52MPa以上，抗折強(qiáng)度達(dá)到9.5MPa以上；

（3）本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，所需成本低廉。

具體實(shí)施方式

首先稱取1～2kg鐘乳石放入沼氣池中浸泡10～12h，浸泡后平鋪在地面上用液氮噴淋冷凍3～5min，噴淋后立即放入氣流粉碎機(jī)中粉碎1～2h后過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到鐘乳石粉末；將200～300g鐘乳石粉末加入到3～4L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20～30%的尿素溶液中，超聲分散20～30min得混懸液，再向混懸液中加入0.4～0.6g氫氧化鈣，繼續(xù)超聲分散10～15min得反應(yīng)液；將上述反應(yīng)液移入高壓反應(yīng)釜中，加熱升溫至80～85℃并提高反應(yīng)釜內(nèi)壓力至2.5～3.0MPa，啟動(dòng)攪拌器保壓攪拌反應(yīng)2～4h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜泄壓至常壓，取出反應(yīng)物并以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到沉淀物，干燥后得修補(bǔ)填料；再取甜菜削皮并切塊榨汁，得到甜菜汁，按質(zhì)量比為1:1:2，將上述修補(bǔ)填料、甜菜汁和桃膠依次裝入發(fā)酵罐中，再向罐中加入三者總質(zhì)量3～5倍的去離子水，混合均勻后將發(fā)酵罐放在溫度為30～40℃、空氣相對(duì)濕度為70～80%的環(huán)境中自然發(fā)酵12～14天；將上述發(fā)酵物取出，過(guò)濾得到濾渣，用去離子水反復(fù)沖洗3～5遍得到改性修補(bǔ)填料，按重量份數(shù)計(jì)，稱取10～15份雙酚A型環(huán)氧樹脂、3～5份丙酮和8～10份聚酰胺攪拌混合均勻后得到環(huán)氧漿料；按重量份數(shù)計(jì)，稱取60～65份上述改性修補(bǔ)填料、8～12份滑石粉和10～15份上述環(huán)氧漿料放入攪拌機(jī)中，以60～80r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合20～30min后出料，即得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料。

實(shí)例1

首先稱取2kg鐘乳石放入沼氣池中浸泡12h，浸泡后平鋪在地面上用液氮噴淋冷凍5min，噴淋后立即放入氣流粉碎機(jī)中粉碎2h后過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到鐘乳石粉末；將300g鐘乳石粉末加入到4L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的尿素溶液中，超聲分散30min得混懸液，再向混懸液中加入0.6g氫氧化鈣，繼續(xù)超聲分散15min得反應(yīng)液；再將上述反應(yīng)液移入高壓反應(yīng)釜中，加熱升溫至85℃并提高反應(yīng)釜內(nèi)壓力至3.0MPa，啟動(dòng)攪拌器保壓攪拌反應(yīng)4h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜泄壓至常壓，取出反應(yīng)物并以4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到沉淀物，干燥后得修補(bǔ)填料；取甜菜削皮并切塊榨汁，得到甜菜汁，按質(zhì)量比為1:1:2，將上述修補(bǔ)填料、甜菜汁和桃膠依次裝入發(fā)酵罐中，再向罐中加入三者總質(zhì)量5倍的去離子水，混合均勻后將發(fā)酵罐放在溫度為40℃、空氣相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中自然發(fā)酵14天；將上述發(fā)酵物取出，過(guò)濾得到濾渣，用去離子水反復(fù)沖洗5遍得到改性修補(bǔ)填料，按重量份數(shù)計(jì)，稱取15份雙酚A型環(huán)氧樹脂、5份丙酮和10份聚酰胺攪拌混合均勻后得到環(huán)氧漿料；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取65份上述改性修補(bǔ)填料、12份滑石粉和15份上述環(huán)氧漿料放入攪拌機(jī)中，以80r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合30min后出料，即得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料。

首先將所需修復(fù)的路面裂縫清洗干凈，再將本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料澆注于路面裂縫中，經(jīng)壓實(shí)，刮平，使其與路面齊平，待其凝固后，自然養(yǎng)護(hù)8h即可。經(jīng)檢測(cè)，硬化后的修補(bǔ)路面抗壓強(qiáng)度達(dá)到53MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到10MPa，使用10年，未產(chǎn)生新的裂縫和裂隙。

實(shí)例2

首先稱取1kg鐘乳石放入沼氣池中浸泡10h，浸泡后平鋪在地面上用液氮噴淋冷凍3min，噴淋后立即放入氣流粉碎機(jī)中粉碎1h后過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到鐘乳石粉末；將200g鐘乳石粉末加入到3L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的尿素溶液中，超聲分散20min得混懸液，再向混懸液中加入0.4g氫氧化鈣，繼續(xù)超聲分散10min得反應(yīng)液；再將上述反應(yīng)液移入高壓反應(yīng)釜中，加熱升溫至80℃并提高反應(yīng)釜內(nèi)壓力至2.5MPa，啟動(dòng)攪拌器保壓攪拌反應(yīng)2h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜泄壓至常壓，取出反應(yīng)物并以3000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到沉淀物，干燥后得修補(bǔ)填料；取甜菜削皮并切塊榨汁，得到甜菜汁，按質(zhì)量比為1:1:2，將上述修補(bǔ)填料、甜菜汁和桃膠依次裝入發(fā)酵罐中，再向罐中加入三者總質(zhì)量3倍的去離子水，混合均勻后將發(fā)酵罐放在溫度為30℃、空氣相對(duì)濕度為70%的環(huán)境中自然發(fā)酵12天；將上述發(fā)酵物取出，過(guò)濾得到濾渣，用去離子水反復(fù)沖洗3遍得到改性修補(bǔ)填料，按重量份數(shù)計(jì)，稱取10份雙酚A型環(huán)氧樹脂、3份丙酮和8份聚酰胺攪拌混合均勻后得到環(huán)氧漿料；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取60份上述改性修補(bǔ)填料、8份滑石粉和10份上述環(huán)氧漿料放入攪拌機(jī)中，以60r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合20min后出料，即得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料。

首先將所需修復(fù)的路面裂縫清洗干凈，再將本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料澆注于路面裂縫中，經(jīng)壓實(shí)，刮平，使其與路面齊平，待其凝固后，自然養(yǎng)護(hù)6h即可。經(jīng)檢測(cè)，硬化后的修補(bǔ)路面抗壓強(qiáng)度達(dá)到55MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到10.5MPa，使用8年，未產(chǎn)生新的裂縫和裂隙。

實(shí)例3

首先稱取1.5kg鐘乳石放入沼氣池中浸泡11h，浸泡后平鋪在地面上用液氮噴淋冷凍4min，噴淋后立即放入氣流粉碎機(jī)中粉碎1h后過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到鐘乳石粉末；將250g鐘乳石粉末加入到3L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的尿素溶液中，超聲分散25min得混懸液，再向混懸液中加入0.5g氫氧化鈣，繼續(xù)超聲分散12min得反應(yīng)液；再將上述反應(yīng)液移入高壓反應(yīng)釜中，加熱升溫至82℃并提高反應(yīng)釜內(nèi)壓力至2.7MPa，啟動(dòng)攪拌器保壓攪拌反應(yīng)3h，待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)釜泄壓至常壓，取出反應(yīng)物并以3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到沉淀物，干燥后得修補(bǔ)填料；取甜菜削皮并切塊榨汁，得到甜菜汁，按質(zhì)量比為1:1:2，將上述修補(bǔ)填料、甜菜汁和桃膠依次裝入發(fā)酵罐中，再向罐中加入三者總質(zhì)量4倍的去離子水，混合均勻后將發(fā)酵罐放在溫度為35℃、空氣相對(duì)濕度為75%的環(huán)境中自然發(fā)酵13天；將上述發(fā)酵物取出，過(guò)濾得到濾渣，用去離子水反復(fù)沖洗4遍得到改性修補(bǔ)填料，按重量份數(shù)計(jì)，稱取12份雙酚A型環(huán)氧樹脂、4份丙酮和9份聚酰胺攪拌混合均勻后得到環(huán)氧漿料；最后按重量份數(shù)計(jì)，稱取62份上述改性修補(bǔ)填料、10份滑石粉和12份上述環(huán)氧漿料放入攪拌機(jī)中，以70r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合25min后出料，即得環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料。

首先將所需修復(fù)的路面裂縫清洗干凈，再將本發(fā)明制備的環(huán)氧基路面修補(bǔ)材料澆注于路面裂縫中，經(jīng)壓實(shí)，刮平，使其與路面齊平，待其凝固后，自然養(yǎng)護(hù)7h即可。經(jīng)檢測(cè)，硬化后的修補(bǔ)路面抗壓強(qiáng)度達(dá)到54MPa，抗折強(qiáng)度達(dá)到11MPa，使用9年，未產(chǎn)生新的裂縫和裂隙。