本發(fā)明屬于橋面鋪裝材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料及其制備方法。
背景技術(shù):
近年來,我國加大了建造跨江、跨海等大跨度鋼橋的力度,當(dāng)前,我國鋼鐵產(chǎn)能過剩、鋼材價格下降,是推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)、提升公路橋梁建設(shè)品質(zhì)的良好契機,推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)已成行業(yè)共識。
橋面鋪裝是影響鋼橋工程質(zhì)量的重要組成部分,直接影響橋梁的通行能力和行車的安全性。鋼橋面鋪裝極易出現(xiàn)早期破壞,原因是:鋼橋面鋪裝缺乏剛性底板支撐,隨時都處于變形狀態(tài);因橫向與縱向加勁肋的存在,鋼橋面板局部區(qū)域易產(chǎn)生負(fù)彎矩;橋體的變形、位移、振動、扭轉(zhuǎn)都將影響鋪裝層的工作狀態(tài);大跨徑鋼橋受頻繁的強風(fēng)、臺風(fēng)和各種原因產(chǎn)生的振動作用影響較大;鋼箱梁橋跨結(jié)構(gòu)的季節(jié)性溫度變化嚴(yán)重影響鋪裝層的變形;橋面鋪裝發(fā)生破損對交通的影響較大,且維修困難;鋼橋面板易生銹,對鋪裝層的防水性能要求極高。可見鋼橋面鋪裝的工作環(huán)境更為苛刻,受力更為復(fù)雜,要求鋪裝材料具有變形性佳、強度適宜、密水性好、與底層材料粘接性強、易于養(yǎng)護(hù)維修等特點。而且,為了減輕橋梁恒載,鋼橋面鋪裝層的厚度也受到了嚴(yán)格的限制。
由于融雪劑不僅腐蝕橋體及其它基礎(chǔ)設(shè)施而且污染環(huán)境,鋼橋面融雪除冰一般采用機械法和物理法。機械法適合大面積作業(yè),除冰雪效率高,但阻礙交通,對路面冰層除不干凈,后期易形成大量的路面病害,影響路面使用壽命。物理法主要是加熱融化技術(shù)和應(yīng)力除冰雪技術(shù)。這類方法需要將整個路面層加熱,耗能高,技術(shù)復(fù)雜,且該類方法成本高,維修養(yǎng)護(hù)難度大,近期出現(xiàn)的導(dǎo)電混凝土技術(shù)也屬加熱融化技術(shù)。應(yīng)力除冰雪技術(shù)是指在瀝青混凝土中添加橡膠顆粒類的彈性材料,借助顆粒輕微形變,使冰層破裂。該技術(shù)在溫度高于-2℃、冰層厚度小于2mm時具有一定效果,但在-12℃以下、冰層厚度大于10mm時,對冰層的破壞力極小,不能有效破冰。
因此開發(fā)一種易于融雪除冰且能夠滿足鋼橋面性能要求的鋪裝材料,對于鋼橋的發(fā)展和提高鋼橋壽命、保障通行能力及工程質(zhì)量具有重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在克服上述鋼橋面融雪化冰技術(shù)的缺點和不足,提供一種能耗低,成本低,環(huán)保,施工養(yǎng)護(hù)方便,融雪化冰效率高,同時滿足鋼橋面技術(shù)要求的鋪裝材料及其制備方法。
本發(fā)明所述的融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料由a、b、c三組分組成,各組分的質(zhì)量比為a組分:b組分:c組分=100:20-60:150-350;
所述a組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧樹脂50-70份﹑彈性改性劑20-40份﹑環(huán)氧活性稀釋劑5-15份、消泡劑0.1-0.3份、分散劑0.1-0.3份;
所述b組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧固化劑100份﹑固化促進(jìn)劑0-10份﹑偶聯(lián)劑0.5-2份,顏料0.01-0.05份;
所述c組分按質(zhì)量份計的配方是:廢舊橡膠粉100份,廢舊橡膠顆粒30-60份;磁鐵粉10-30份,晶須5-10份;
所述a組分中環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚a型環(huán)氧樹脂和/或液態(tài)雙酚f型環(huán)氧樹脂;彈性改性劑是以聚氨酯為主鏈且端基或側(cè)鏈帶活性基團(tuán)的聚合物,活性基團(tuán)為羧基、羥基、環(huán)氧基或氨基中的一種;環(huán)氧活性稀釋劑為丙烯基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、聚乙二醇雙縮水甘油醚、二縮水甘油醚中的一種或幾種;消泡劑為byk-066n;分散劑為byk-163。
所述b組分中固化劑為聚酰胺、脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、酚醛胺及其改性產(chǎn)物中的一種或幾種;固化促進(jìn)劑為苯酚、雙酚a、間苯二酚、dmp-30、三氟化硼單乙胺中的一種;偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷﹑kh-550﹑kh-560﹑kh-570﹑苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一種;顏料根據(jù)所需色彩自由選擇。
所述c組分中廢舊橡膠粉為20-40目廢舊橡膠粉;廢舊橡膠顆粒為2-4mm廢舊橡膠顆粒;磁鐵粉為100目磁鐵礦粉;晶須為硫酸鈣晶須,平均直徑為1-8μm,平均長度為50-200μm。
所述廢舊橡膠粉和廢舊橡膠顆粒均為廢舊橡膠輪胎粉碎而成,且均經(jīng)過表面改性處理,處理方式為:先經(jīng)5%醋酸鉀水溶液浸泡處理3小時,后干燥處理,最后經(jīng)5%硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液表面處理。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備方法的具體步驟為:
1)a組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌轉(zhuǎn)速400-800轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌10-20分鐘后即得a組分,包裝儲存;
2)b組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入高速分散釜中,分散盤轉(zhuǎn)速1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘,分散10-20分鐘即得b組分,包裝儲存;
3)c組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌均勻即得c組分,包裝儲存;
4)融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備:按質(zhì)量配比稱取各組分,首先將a組分與b組分混合,攪拌均勻,最后加入c組分,拌合均勻后攤鋪在鋼橋面上,待材料固化完成后即得融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料,可以室溫固化,4-8小時后開放交通;也可以微波輻射固化,微波輻射功率100-500w,間歇時間為20-60s,間歇固化5-40min,固化完成后即可開發(fā)交通。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料中橡膠顆粒與橡膠粉經(jīng)融雪劑和偶聯(lián)劑表面處理,有助于鋪裝層與冰雪層的分離,同時又避免游離融雪劑影響環(huán)境。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料在承受輪胎荷載時,借助其自身的應(yīng)變特性,使覆蓋其表面的冰層破碎,實現(xiàn)被動破冰效果。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料在承受輪胎荷載時,利用其表面橡膠材料的剪切變形-彈性回復(fù)過程,將車輪沖擊能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來,使其溫度升高,實現(xiàn)融雪化冰效果。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料可以采用微波輻射致熱使其升溫,實現(xiàn)被動融雪化冰效果。采用微波輻射致熱融雪化冰時,微波輻射功率為2000-4000w,輻射時間5-20min。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料,可以采用應(yīng)變破冰、應(yīng)變放熱和微波輻射致熱等三種方式協(xié)同作用實現(xiàn)高效融雪化冰。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
1.變形性佳、強度適宜、密水性好、粘接性好、比重小,滿足鋼橋面鋪裝材料性能要求。變形性佳,本發(fā)明所述鋪裝材料中a組分摻加了增韌劑,c組分摻加了橡膠顆粒與橡膠粉,能夠有效提高材料的變形性能;強度適宜,鋪裝材料中的增韌劑和橡膠組分可以適當(dāng)降低材料的強度,使之在負(fù)彎矩條件下仍能保持較好的受力狀態(tài)并且滿足鋪裝材料承載強度要求;密水性好、與底層材料粘接性好,環(huán)氧樹脂材料本身密水性、粘接性均較好,加上合理配比的橡膠組分,保證了鋪裝材料的密水性和粘接性;比重小,本發(fā)明所述鋪裝材料比重為普通混凝土比重的1/8左右,可有效降低橋梁恒載。
2.施工養(yǎng)護(hù)方便?,F(xiàn)有加熱融化技術(shù)需在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層中設(shè)置加熱電纜或管道,一旦出現(xiàn)管道堵塞或者電纜故障,通常需要將整個鋪裝層刨除后重新鋪裝,維修養(yǎng)護(hù)難度極大。本發(fā)明所述的融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料既可以機械施工,也可以人工施工,且一旦出現(xiàn)局部破損,可采用原材料進(jìn)行修復(fù),微波固化5~40min即可開放交通,施工養(yǎng)護(hù)極其方便。
3.能耗低?,F(xiàn)有鋼橋加熱融雪除冰技術(shù)通常需要加熱整個橋面鋪裝層,熱量由鋪裝材料內(nèi)部向外部擴散,存在溫度梯度,導(dǎo)致融雪除冰效率低;而微波加熱克服了傳統(tǒng)加熱方法周期長、具有表面溫度梯度以及對系統(tǒng)環(huán)境的能量損失等缺點,并且在鋪裝材料中摻加了磁鐵礦粉,可以提高鋪裝材料的熱效應(yīng),能量利用率高。
4.材料成本低,施工技術(shù)要求低?,F(xiàn)有加熱融化技術(shù)需在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層中設(shè)置加熱電纜或管道,且加熱電纜或管道需與路面結(jié)構(gòu)層一起施工,對路面結(jié)構(gòu)和材料提出了更高的性能要求,并對施工工藝提出了新的要求。而本發(fā)明采用微波加熱,無需鋪設(shè)管道或者電纜,材料成本低,施工方便,且無需改變路面結(jié)構(gòu),技術(shù)要求低。
5.融雪化冰效率高。本發(fā)明采用材料應(yīng)變破冰技術(shù)、材料應(yīng)變放熱技術(shù)和微波輻射致熱技術(shù)等三種方式協(xié)同作用實現(xiàn)鋼橋面高效融雪化冰。利用鋪裝材料在車輪荷載作用下產(chǎn)生明顯應(yīng)變,使橋面的冰層破碎,實現(xiàn)化冰效果;利用鋪裝材料表面橡膠材料在車輪剪切荷載作用下產(chǎn)生剪切應(yīng)變,當(dāng)荷載消除后,產(chǎn)生彈性回復(fù),橡膠材料在變形-恢復(fù)過程中釋放熱量,實現(xiàn)融雪化冰;利用鋪裝材料中微波吸收材料如磁鐵粉,極性環(huán)氧樹脂及其他極性材料在微波輻射作用下發(fā)熱,使鋪裝材料層溫度升高,實現(xiàn)被動融雪化冰功能。本發(fā)明通過主動融雪化冰和被動融雪化冰協(xié)同作用,實現(xiàn)鋼橋面高效融雪化冰。
6.環(huán)保效益明顯。本發(fā)明僅采用醋酸鉀融雪劑和偶聯(lián)劑對橡膠顆粒及橡膠粉進(jìn)行表面處理,使融雪劑附著于橡膠表面,避免游離融雪劑影響環(huán)境,又有助于鋪裝層與冰雪層的分離,后期使用過程中無需再采用融雪劑進(jìn)行融雪化冰,環(huán)保效益明顯。
7.提升鋼橋面行車安全性。本發(fā)明表面含大量廢舊橡膠顆粒和廢舊橡膠粉,可大大提高鋼橋面的摩擦系數(shù),提升雨雪天鋼橋面行車安全性。
具體實施方式
為了更好地理解本發(fā)明,下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于下面的實施例。以下各實施例中所述的份數(shù)為質(zhì)量份。
實施例1:
融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料由a、b、c三組分組成,其質(zhì)量比為a組分:b組分:c組分=100:20:150;
所述a組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧樹脂50份﹑彈性改性劑40份﹑環(huán)氧活性稀釋劑15份、消泡劑0.1份、分散劑0.1份;
所述b組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧固化劑100份﹑固化促進(jìn)劑0份﹑偶聯(lián)劑0.5份,顏料0.01份;
所述c組分按質(zhì)量份計的配方是:廢舊橡膠粉100份,廢舊橡膠顆粒30份;磁鐵粉10份,晶須5份;
所述a組分中環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚a型環(huán)氧樹脂;彈性改性劑是以聚氨酯為主鏈且端基或側(cè)鏈帶活性基團(tuán)的聚合物,活性基團(tuán)為羧基;環(huán)氧活性稀釋劑為丙烯基縮水甘油醚;消泡劑為byk-066n;分散劑為byk-163。
所述b組分中固化劑為脂肪胺;固化促進(jìn)劑為間苯二酚;偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷;顏料為黑色顏料。
所述c組分中廢舊橡膠粉為20-40目廢舊橡膠粉;廢舊橡膠顆粒為2-4mm廢舊橡膠顆粒;磁鐵粉為100目磁鐵礦粉;晶須為硫酸鈣晶須,平均直徑為1-8μm,平均長度為50-200μm。
所述廢舊橡膠粉和廢舊橡膠顆粒均為廢舊橡膠輪胎粉碎而成,且均經(jīng)過表面改性處理,處理方式為:先經(jīng)5%醋酸鉀水溶液浸泡處理3小時,后干燥處理,最后經(jīng)5%硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液表面處理。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備方法的具體步驟為:
1)a組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌20分鐘后即得a組分,包裝儲存;
2)b組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入高速分散釜中,分散盤轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分鐘,分散20分鐘即得b組分,包裝儲存;
3)c組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌均勻即得c組分,包裝儲存;
4)融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備:按質(zhì)量配比稱取各組分,首先將a組分與b組分混合,攪拌均勻,最后加入c組分,拌合均勻后攤鋪在鋼橋面上,待材料固化完成后即得融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料固化方式一:室溫固化,室溫15℃時,8小時后開放交通。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料固化方式二:采用微波輻射固化,微波輻射功率100w,間歇固化40min,間歇時間為20s。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料采用微波輻射致熱實現(xiàn)被動融雪化冰效果,微波輻射功率為2000w,輻射時間20min。
實施例2:
融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料由a、b、c三組分組成,其質(zhì)量比為a組分:b組分:c組分=100:40:250;
所述a組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧樹脂60份﹑彈性改性劑30份﹑環(huán)氧活性稀釋劑10份、消泡劑0.2份、分散劑0.2份;
所述b組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧固化劑100份﹑固化促進(jìn)劑5份﹑偶聯(lián)劑1份,顏料0.02份;
所述c組分按質(zhì)量份計的配方是:廢舊橡膠粉100份,廢舊橡膠顆粒45份;磁鐵粉20份,晶須8份;
所述a組分中環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚a型環(huán)氧樹脂;彈性改性劑是以聚氨酯為主鏈且端基或側(cè)鏈帶活性基團(tuán)的聚合物,活性基團(tuán)為氨基;環(huán)氧活性稀釋劑為正丁基縮水甘油醚;消泡劑為byk-066n;分散劑為byk-163。
所述b組分中固化劑為脂肪胺和脂環(huán)胺的混合物;固化促進(jìn)劑為dmp-30;偶聯(lián)劑為kh-550;顏料為紅色顏料。
所述c組分中廢舊橡膠粉為20-40目廢舊橡膠粉;廢舊橡膠顆粒為2-4mm廢舊橡膠顆粒;磁鐵粉為100目磁鐵礦粉;晶須為硫酸鈣晶須,平均直徑為1-8μm,平均長度為50-200μm。
所述廢舊橡膠粉和廢舊橡膠顆粒均為廢舊橡膠輪胎粉粹而成,且均經(jīng)過表面改性處理,處理方式為:先經(jīng)5%醋酸鉀水溶液浸泡處理3小時,后干燥處理,最后經(jīng)5%硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液表面處理。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備方法的具體步驟為:
1)a組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌10分鐘后即得a組分,包裝儲存;
2)b組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入高速分散釜中,分散盤轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘,分散20分鐘即得b組分,包裝儲存;
3)c組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌均勻即得c組分,包裝儲存;
4)融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備:按質(zhì)量配比稱取各組分,首先將a組分與b組分混合,攪拌均勻,最后加入c組分,拌合均勻后攤鋪在鋼橋面上,待材料固化完成后即得融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料。
所述的融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料固化方式一:室溫固化,室溫25℃,6小時后開放交通;固化方式二:采用微波輻射固化,微波輻射功率300w,間歇固化25min,間歇時間為40s。
所述的融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料采用微波輻射致熱實現(xiàn)被動融雪化冰效果,微波輻射功率為3000w,輻射時間13min。
實施例3:
融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料由a、b、c三組分組成,其質(zhì)量比為a組分:b組分:c組分=100:60:350;
所述a組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧樹脂70份﹑彈性改性劑20份﹑環(huán)氧活性稀釋劑5份、消泡劑0.3份、分散劑0.3份;
所述b組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧固化劑100份﹑固化促進(jìn)劑10份﹑偶聯(lián)劑2份,顏料0.05份;
所述c組分按質(zhì)量份計的配方是:廢舊橡膠粉100份,廢舊橡膠顆粒60份;磁鐵粉30份,晶須10份;
所述a組分中環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚f型環(huán)氧樹脂;彈性改性劑是以聚氨酯為主鏈且端基或側(cè)鏈帶活性基團(tuán)的聚合物,活性基團(tuán)為羧基、羥基、環(huán)氧基或氨基中的一種;環(huán)氧活性稀釋劑為聚乙二醇雙縮水甘油醚;消泡劑為byk-066n;分散劑為byk-163。
所述b組分中固化劑為聚酰胺;固化促進(jìn)劑為間苯二酚;偶聯(lián)劑為苯胺甲基三乙氧基硅烷;顏料為黃色顏料。
所述c組分中廢舊橡膠粉為20-40目廢舊橡膠粉;廢舊橡膠顆粒為2-4mm廢舊橡膠顆粒;磁鐵粉為100目磁鐵礦粉;晶須為硫酸鈣晶須,平均直徑為1-8μm,平均長度為50-200μm。
所述廢舊橡膠粉和廢舊橡膠顆粒均為廢舊橡膠輪胎粉粹而成,且均經(jīng)過表面改性處理,處理方式為:先經(jīng)5%醋酸鉀水溶液浸泡處理3小時,后干燥處理,最后經(jīng)5%硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液表面處理。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備方法的具體步驟為:
1)a組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌15分鐘后即得a組分,包裝儲存;
2)b組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入高速分散釜中,分散盤轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘,分散15分鐘即得b組分,包裝儲存;
3)c組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌均勻即得c組分,包裝儲存;
4)融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備:按質(zhì)量配比稱取各組分,首先將a組分與b組分混合,攪拌均勻,最后加入c組分,拌合均勻后攤鋪在鋼橋面上,待材料固化完成后即得融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料固化方式一:室溫固化,室溫30℃時,4小時后開放交通;固化方式二:采用微波輻射固化,微波輻射功率500w,間歇固化5min,間歇時間為60s。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料采用微波輻射致熱實現(xiàn)被動融雪化冰效果,微波輻射功率為4000w,輻射時間5min。
實施例4:
融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料由a、b、c三組分組成,其質(zhì)量比為a組分:b組分:c組分=100:30:300;
所述a組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧樹脂60份﹑彈性改性劑25份﹑環(huán)氧活性稀釋劑8份、消泡劑0.2份、分散劑0.2份;
所述b組分按質(zhì)量份計的配方是:環(huán)氧固化劑100份﹑固化促進(jìn)劑6份﹑偶聯(lián)劑1份,顏料0.03份;
所述c組分按質(zhì)量份計的配方是:廢舊橡膠粉100份,廢舊橡膠顆粒45份;磁鐵粉25份,晶須7.5份;
所述a組分中環(huán)氧樹脂為液態(tài)雙酚a型環(huán)氧樹脂和/或液態(tài)雙酚f型環(huán)氧樹脂;彈性改性劑是以聚氨酯為主鏈且端基或側(cè)鏈帶活性基團(tuán)的聚合物,活性基團(tuán)為羧基、羥基、環(huán)氧基或氨基中的一種;環(huán)氧活性稀釋劑為丙烯基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、聚乙二醇雙縮水甘油醚、二縮水甘油醚中的一種或幾種;消泡劑為byk-066n;分散劑為byk-163。
所述b組分中固化劑為聚酰胺、脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、酚醛胺及其改性產(chǎn)物中的一種或幾種;固化促進(jìn)劑為苯酚、雙酚a、間苯二酚、dmp-30、三氟化硼單乙胺中的一種;偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷﹑kh-550﹑kh-560﹑kh-570﹑苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一種;顏料根據(jù)所需鋪裝層色彩自由選擇。
所述c組分中廢舊橡膠粉為20-40目廢舊橡膠粉;廢舊橡膠顆粒為2-4mm廢舊橡膠顆粒;磁鐵粉為100目磁鐵礦粉;晶須為硫酸鈣晶須,平均直徑為1-8μm,平均長度為50-200μm。
所述廢舊橡膠粉和廢舊橡膠顆粒均為廢舊橡膠輪胎粉粹而成,且均經(jīng)過表面改性處理,處理方式為:先經(jīng)5%醋酸鉀水溶液浸泡處理3小時,后干燥處理,最后經(jīng)5%硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液表面處理。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備方法的具體步驟為:
1)a組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌轉(zhuǎn)速400-800轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌10-20分鐘后即得a組分,包裝儲存;
2)b組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入高速分散釜中,分散盤轉(zhuǎn)速1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘,分散10-20分鐘即得b組分,包裝儲存;
3)c組分的制備:按所述配比選取各原料,并依次加入攪拌器中,攪拌均勻即得c組分,包裝儲存;
4)融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料的制備:按質(zhì)量配比稱取各組分,首先將a組分與b組分混合,攪拌均勻,最后加入c組分,拌合均勻后攤鋪在鋼橋面上,待材料固化完成后即得融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝層,可以室溫固化,4-8小時后開放交通;也可以微波輻射固化,微波輻射功率100-500w,間歇時間為20-60s,間歇固化5-40min,固化完成后即可開發(fā)交通。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料可以采用微波輻射致熱使其升溫,實現(xiàn)被動融雪化冰效果。采用微波輻射致熱融雪化冰時,微波輻射功率為2000-4000w,輻射時間5-20min。
實施例1-4中,所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料可在承受輪胎荷載時,借助其自身的應(yīng)變特性,使覆蓋其表面的冰層破碎,實現(xiàn)被動破冰效果;在承受輪胎剪切荷載時,利用其表面橡膠材料的剪切變形-彈性回復(fù)過程,將車輪沖擊能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來,使其溫度升高,實現(xiàn)融雪化冰效果;可以采用微波輻射致熱使其升溫,實現(xiàn)被動融雪化冰效果。
所述融雪化冰功能型鋼橋面鋪裝材料,可以應(yīng)變破冰、應(yīng)變放熱和微波輻射致熱等三種方式協(xié)同作用實現(xiàn)高效融雪化冰。