一种桥隧路面防水粘结层材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种桥隧路面防水粘结层材料及其制备方法和应用。所述材料包括水性环氧树脂，水性环氧树脂固化剂水溶液，乳化沥青，水性聚氨酯乳液，氧化石墨烯，矿物活性超细粉等。将水性环氧树脂、乳化沥青、水性聚氨酯乳液、氧化石墨烯、矿物活性超细粉混合均匀形成A组分；水性环氧树脂固化剂水溶液作为B组分；将A组分和B组分混合均匀即可。本发明专利技术解决了现有防水粘结层材料成本高、强度低、韧性差、粘结性差等缺点，获得了一种低成本、强度高、韧性好、耐久性能好，粘结性能和防水性能优异的环保型材料。

【技术实现步骤摘要】
一种桥隧路面防水粘结层材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种桥隧路面防水粘结层材料及其制备方法和应用，属于道路工程材料

技术介绍
城市现代化建设的高速发展，使得对道路服务水平要求更加严格。但城市基础设施建设，特别是道路系统往往远滞后于经济发展的需要，城市车流不畅、交通阻塞现象日益严重，道路服务水平迅速降低，对城市道路进行升级改造已成为迫在眉睫的大事，因此城市高架桥、城市隧道等不断涌现，桥梁与隧道工程逐渐成为城市交通建设体系中重要的一环，承担着繁重的交通任务。目前国内外城市桥隧路面铺装主要采用的是复合式路面结构，即在水泥混凝土面板上铺装沥青面层，水泥混凝土面板与沥青面层之间则为桥隧路面防水粘结层。防水粘结层具有将上下两种结构层连接使其形成整体结构的功能，保证水泥混凝土面板与铺装层之间良好的稳定性，兼具黏结、防水和应力吸收等主要功能，此外还应具有良好的稳定性和耐久性，对整个桥梁隧道结构的安全性起着举足轻重的作用。现阶段我国防水粘结材料中大都以沥青为基质材料，主要包括卷材类和涂料类。由于桥隧路面的工作环境比普通路面更加苛刻，因此在实际使用时主要存在粘结性差和容易渗水的问题，此外施工较复杂，无法满足日益增长的路用性能要求。后期我国开始研究水性环氧乳化沥青类防水粘结材料，其优点在于粘结性和防水性有所改善，缺点是脆性大、耐冲击性能弱、耐久性不足，且成本较高，极大限制了水性环氧乳化沥青类防水粘结材料的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有桥隧路面防水粘结层材料脆性大、耐冲击性能弱、耐久性不足，且成本较高等技术问题。为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，包括以下以质量百分比计的组分：优选地，所述的水性环氧树脂的固体质量含量为42～57％。优选地，所述的水性环氧树脂固化剂水溶液中的固化剂的质量含量35～55％；固化剂采用水性化改性的脂肪胺、芳香胺和酸酐中的至少一种。优选地，所述的乳化沥青为固体质量含量50～60％的阳离子乳化沥青。优选地，所述的水性聚氨酯乳液为纯水性聚氨酯纳米乳液、水性含硅聚氨酯纳米乳液、水性含氟聚氨酯纳米乳液和水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚纳米乳液中的任意一种或几种，其固体质量含量为37～52％。优选地，所述的氧化石墨烯为浓度为1～2mg/mL的水溶液。优选地，所述的矿物活性超细粉为超细粉煤灰和/或硅灰，平均粒径小于9μm。本专利技术还提供了上述桥隧路面防水粘结层材料的制备方法，其特征在于，室温条件下，将水性环氧树脂、乳化沥青、水性聚氨酯乳液、氧化石墨烯、矿物活性超细粉混合均匀形成A组分；水性环氧树脂固化剂水溶液作为B组分；将A组分和B组分混合均匀即可。本专利技术还提供了上述桥隧路面防水粘结层材料在道路工程中的应用。优选地，将所述桥隧路面防水粘结层材料作为防水粘结层将桥面沥青铺装层与水泥混凝土桥基层复合在一起。所述桥隧路面防水粘结层材料的施工主要流程包括：水泥混凝土面板预处理——防水粘结层材料喷洒——防水粘结层材料养护——沥青混凝土铺装——路面整体养护。所述水泥混凝土面板预处理是采用全自动清扫机对面板表面进行打毛处理使面板表面变得粗糙，以及对表面杂物进行清扫，提高防水粘结层材料与水泥混凝土面板的粘结力。所述防水粘结层材料喷洒是指采用喷洒车将上述方法制备的桥隧路面防水粘结层材料喷洒到经过预处理过的水泥混凝土面板上，洒布量为0.7～1kg/m2，注意纵向衔接与已洒布部分重叠10cm。所述防水粘结层材料养护指的是防水粘结层材料洒布后需要封闭交通在自然条件下干燥和养护至材料不粘车轮和摊铺机履带，一般情况下养护时间为2天左右，然后进行沥青混凝土材料铺装。本专利技术在以往水性环氧沥青防水粘结层材料的基础上加入了水性聚氨酯乳液、氧化石墨烯和矿物活性超细粉。加入水性聚氨酯乳液的目的是增加粘结层材料的柔韧性、耐冲击性能、降低脆性，同时提高粘结层材料整体的防水性能和耐久性能。氧化石墨烯含有大量的含氧官能团，包括羟基、环氧基团等，水溶性良好，能够很好的分散于水性环氧树脂体系中，作为增强相能够大大增加粘结层材料的力学性能，并提高耐久性。而矿物活性超细粉能够填充到水泥混凝土界面过渡区的粗糙孔隙结构区域，提高界面过渡层的密实度，加之矿物活性超细粉的复合水化作用，能显著改善混凝土和粘结层材料之间界面区的粘结强度，此外，加入矿物活性超细粉可以替代一部分树脂达到添加剂的作用，降低工程造价。本专利技术中的水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂水溶液可以在常温下固化，固化时间长，可人为控制施工时间。本专利技术提供的水性环氧沥青防水粘结层材料可在室温下拌合、摊铺施工，且对环境污染小。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提供的桥隧路面防水粘结层材料及其制备方法和应用，解决了现有单纯水性环氧沥青防水粘结层材料成本高、强度低、韧性差、粘结性差等缺点，充分发挥各组分的优异性能，获得了一种造价适中、固化时间可调、韧性好、粘结强度高、耐冲击性能和防水性能优良，耐久性好，并且制备工艺简单，操作方便，粘结性能和防水效果优异的环保型材料，适合交通条件恶劣的桥隧路面防水层，具有明显的经济性和技术质量可靠性。附图说明图1为本专利技术所提供的桥隧路面防水粘结层材料的断面结构示意图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1-10中所采用的水性环氧树脂固含量为42～57％；水性环氧固化剂为水性化改性的脂肪胺和/或芳香胺和/或酸酐，固含量为35％～55％；水性环氧固化剂为水性化改性的脂肪胺和水性化改性的芳香胺组合，二者的重量比为1:0.5-2；乳化沥青为固含量50％～60％的阳离子乳化沥青；水性聚氨酯乳液为纯水性聚氨酯纳米乳液、水性含硅聚氨酯纳米乳液、水性含氟聚氨酯纳米乳液、水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚纳米乳液中的一种或几种，固含量为37％～52％；水性聚氨酯乳液为水性聚氨酯纳米乳液和水性含硅聚氨酯纳米乳液的组合，二者的重量比为10:7；水性聚氨酯乳液为水性聚氨酯纳米乳液、水性含硅聚氨酯纳米乳液和水性含氟聚氨酯纳米乳液的组合，三者的重量比为10:4:3；氧化石墨烯为浓度为1～2mg/mL的水溶液；矿物活性超细粉为超细粉煤灰和/或硅灰，平均粒径小于9μm；矿物活性超细粉为超细粉煤灰和硅灰的组合，二者的重量比为8:1-4。实施例1-10中所采用的桥隧路面防水粘结层材料的制备方法为：步骤一：室温条件下，将水性环氧树脂、乳化沥青、水性聚氨酯乳液、氧化石墨烯水溶液、矿物活性超细粉混合均匀形成A组分；水性环氧树脂固化剂作为B组分；步骤二：将A组分和B组分接触混合均匀后即得水性环氧沥青防水粘结层材料。其中，在步骤一中，获得A组分的过程可以按照以下步骤进行：首先将水性环氧树脂和水性聚氨酯乳液接触混匀得到混合物1，再将氧化石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，包括以下以质量百分比计的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，包括以下以质量百分比计的组分：





2.如权利要求1所述的桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，所述的水性环氧树脂的固体质量含量为42～57％。


3.如权利要求1所述的桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，所述的水性环氧树脂固化剂水溶液中的固化剂的质量含量35～55％；固化剂采用水性化改性的脂肪胺、芳香胺和酸酐中的至少一种。


4.如权利要求1所述的桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，所述的乳化沥青为固体质量含量50～60％的阳离子乳化沥青。


5.如权利要求1所述的桥隧路面防水粘结层材料，其特征在于，所述的水性聚氨酯乳液为纯水性聚氨酯纳米乳液、水性含硅聚氨酯纳米乳液、水性含氟聚氨酯纳米乳液和水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚纳米乳液中的任意一种或几种，其固体质量含量为37～52...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小威，李桂华，贾润萍，郑铭芳，廖时勇，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31