专利名称：一种高分子沥青基防水粘结材料及其制备工艺、施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防水材料、制备工艺及其施工工艺，属于高分子防水材料领域。
背景技术：
随着交通量的猛增，汽车载重量越来越大，道路结构的超负荷运营致使很多水泥路面浙青加铺路段，在投入运营后不久即出现了裂缝、拥包、车辙、脆裂、脱落等现象，路面铺装层的过早破坏成为一个亟待解决的问题。根据调查显示，在这些病害中由于浙青铺装与旧水泥混凝土路面间脱落而造成的铺装层推移、拥包病害屡见不鲜(特别是山区高速公路)。铺装层推移、脱落、拥包病害的产生主要是由于路面铺装处于复杂的应力和应变状态中，同时，车辆在大纵坡的路面上行驶以及在车辆的频繁起动、制动引起的水平力作用下， 铺装层与水泥砼基层之间产生了较大的剪应力，当浙青铺装与水泥砼基层间界面粘附力过小，剪应力超过层间粘结层的极限剪应力时，就会在水平方向上产生相对位移而发生水平方向的剪切破坏。另外，随着高速公路路网密度的增大、征地拆迁难度的增加，桥梁所占的比重将会越来越大，有的高速公路项目中桥梁所占的比重已高达85%。但是，很多桥梁在未达到设计使用寿命之前，就出现了钢筋锈蚀、水泥板松散、桥梁结构强度下降等现象，使得桥梁的稳定性、舒适性及安全性均受到了影响。究其原因，桥面铺装的设计和施工常常被工程师们忽略，桥面铺装层过早破坏情况屡见不鲜，例如广东省佛开高速公路，开通不到两年，全线17座大桥竟有14座被迫返工重修，耗费3700多万元,这就使得桥梁的运营效益有所下降。在出现桥面铺装大量损坏情况下，固然有浙青混凝土铺装层施工质量等方面因素，但是通过现场调查分析发现，主要原因是外界水分渗入水泥混凝土桥面内产生钢筋锈蚀，在桥面板发生膨胀之后出现松散、剥落病害。此外，在高温天气的影响下，浙青铺装与桥面间的层间温度较高，然而现有防水粘结层采用的材料多为浙青类材料，该类材料具备一定的封水能力，但是在常温下与水泥混凝土板的粘结强度一般不超过0. 3MPa，而与浙青混凝土的粘结强度在0.2 MPa左右，易导致大纵坡桥面铺装层出现推移和脱层。解决桥面铺装过早损坏，首要任务是阻挡水分进入主梁混凝土内部，这就需要在水泥桥面板与浙青铺装层之间设置优良的防水粘结层。从桥面铺装结构组成的角度，一方面不但要求防水层必须具有良好的粘结性能，使得整个桥面系统在行车荷载的作用下保持良好的整体性；另一方面还要求防水层具备优良的不透水性能，以保证在桥梁的使用期限内外界水分无法渗漏到桥面混凝土内，这就要求防水层不仅要保持良好的完整性，而且还应具有一定的抵抗外界破损的能力。常用的粘结层为热改性浙青碎石粘结层。然而如果粘结层的油量偏少，粘结效果差，如果油量偏多，只有一层浙青混凝土，可能会泛油；不撒碎石要粘轮，撒了碎石，在薄层加铺中人为增加一薄弱层，许多桥面铺装和水泥路面加铺工程质量不好就是这个原因。而在施工过程中，传统的防水粘结层需在涂布后撒布碎石，以便为施工机械提供面层浙青混凝土施工的工作面。由于碎石呈松散状分布在防水粘结层之上，在防水粘结层与浙青路面之间形成一个物理隔离层，导致浙青混合料在该处附近区域难以有效压实、孔隙率大，从而大大削弱了防水粘结材料与浙青混合料之间的粘结能力以及密水性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中路面防水粘结层粘结力不够导致铺装层与水泥砼基层之间产生了较大的剪应力的缺陷，提供了一种粘结力强、渗透性好、无碎石层、高温稳定的高分子浙青基防水粘结材料；
本发明的另一目的是提供一种高分子浙青防水粘结材料的制备工艺；
本发明的另一目的是提供一种高分子浙青防水粘结材料的施工工艺。 为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案
一种高分子浙青基防水粘结材料，其原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水5-8份、水性环氧树脂4-9份、水性环氧固化剂6-12份、PA热熔胶6_8份。其中，改性乳化浙青选用市售的符合《微表处和稀浆封层技术指南》中关于BCR型乳化浙青规定的产品。改性乳化浙青主要起防水的作用；水性环氧树脂和水性环氧固化剂(市面均有售)可以较好的实现与水泥面板的粘结；PA热熔胶材料(市面有售)利用浙青混合料摊铺时的高温，发生二次聚合化学反应，从而极大提高了防水粘结层与浙青混合料面层的粘结性能。进一步的，所述高分子浙青基防水粘结材料的原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水5-6份、水性环氧树脂5-8份、水性环氧固化剂7. 5-12份、PA热熔胶7-8份。进一步的，所述高分子浙青基防水粘结材料的原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水6份、水性环氧树脂6份、水性环氧固化剂9份、PA热熔胶7份。—种高分子浙青基防水粘结材料的制备工艺,包括如下步骤，
a.按原料配方称改性乳化浙青、水、水性环氧固化剂，混合搅拌均匀；
b.向步骤a中的混合料加入配方量的水性环氧树脂、PA热熔胶，采用机械搅拌均匀，搅拌时间为60秒。—种高分子浙青基防水粘结材料的施工工艺,包括如下步骤，
步骤一、路面处理
a.清除标线、横向振动减速带、路钮；
b.路面拉毛除尘，直至出现新的混凝土面60%;
c.对路面进行清洗作业；
d.吹净路面灰尘；
步骤二、洒布量测试根据现场工作面积和喷洒工效确定高分子浙青基防水粘结材料的搅拌量，洒布量控制在1-1. 7kg/m2 ；
步骤三、将搅拌好的高分子浙青基防水粘结材料在30分钟内洒布完成；
步骤四、养生24小时。进一步的，所述步骤二中洒布量为I. 5kg/ m2。施工时需要分两次施工的，新施工部分与已施工部分重叠宽度在20cm以上。以下根据具体实验说明本发明所提供的高分子浙青基防水粘结材料(以下命名为PCMA-1)的有益效果。
一、PCMA-I通用性能评价实验 A.高温性能试验
I.试验方法
(1)预制水泥混凝土试件，标准条件下养护28d，表面除去浮浆，钻取芯样；
(2)将不同粘结材料按规定用量涂刷在水泥混凝土试件表面；
(3)将试件45°角放置于规定温度165°C的烘箱内，观察20min后试件表面有无气泡、下垂或流淌等现象。2.试验结果及分析
由表I可以看出因PCMA-I在完成反应后具有热固性的特点，其较之橡胶改性浙青和SBS改性浙青具有更好的耐高温特性。《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定，普通浙青混合料摊铺时的温度最高约为150°C 170°C，改性浙青混合料施工温度通常会高出10°C 20°C。由此可见，要保证防水粘结层在桥面铺装中发挥其作用，较高的耐高温性能对防水粘结材料至关重要。表I :不同粘结材料的高温试验结果
材料类歷20mm后的试■结杲
............................................................—...............................................................................................酵,—Siiini...............................................................................................................
SBS改性稱青 —粘手,mm
PCMA-I手，g徵起泡，无流滴现象
OB.不透水性能试验
层间粘结材料主要功能之一即为防水性，所以粘结材料在原始状态下必须具备不透水性能，下面对几种粘结层原材料不透水性能进行检验。I.试验方法
(1)准备剪切好的牛皮纸，在其一面均匀涂刷要求厚度的不同粘结材料，在室温下养护至实干；
(2)将实干的试件放置于平整板面上，使用路面渗水仪检测600ml水柱下30min后牛皮纸的另一面是否潮湿，同时注意水柱是否有变化。2.试验结果及分析
试验结果表明，不同粘结材料的水柱均无变化，牛皮纸的另一面都没有出现潮湿，说明PCMA-I不透水。拉伸性能试验
试验参考GB/T528《热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》，测定拉伸强度选用哑铃状试样，哑铃试样数据采用I型，尺寸如下所述
总长度115mm;端部宽度25. 0±L0mm ;狭窄部分长度33. 0±2. Omm;狭窄部分宽度6. Omm ;外侧过渡边半径14. 0±1. Omm ;内侧过渡边半径25. 0±1. 0mm。I.试验方法
(I)试件准备，将试片采用特殊的模具浇注成型，然后环切成哑铃型，尺寸如上所示，厚
度0. 5 0. 6臟。(2)在试样上标出标距线和夹持线，在标距线内用卡尺量测标距中间和两端3点的厚度，取其算术平均值作为试样厚度d，精确到0. Imm ;测量标距线间的初始距离长度记为L。(3)将试样对称并垂直的置于夹持器的中心，对准夹持线夹紧，在常温下，以50±5mm/min的速度拉伸试件，并测量试件工作部分拉伸到断裂时的负荷及延伸值。(4)结果计算，拉伸强度按下式计算，以MPa表示
权利要求
1.一种高分子浙青基防水粘结材料，其特征在于所述高分子浙青基防水粘结材料的原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水5-8份、水性环氧树脂4-9份、水性环氧固化剂6-12份、PA热熔胶6-8份。
2.根据权利要求I所述的高分子浙青基防水粘结材料，其特征在于所述高分子浙青基防水粘结材料的原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水5-6份、水性环氧树脂5-8份、水性环氧固化剂7. 5-12份、PA热熔胶7-8份。
3.根据权利要求2所述的高分子浙青基防水粘结材料，其特征在于所述高分子浙青基防水粘结材料的原料组分包括按重量份，改性乳化浙青100份、水6份、水性环氧树脂6份、水性环氧固化剂9份、PA热熔胶7份。
4.一种高分子浙青基防水粘结材料的制备工艺,其特征在于包括如下步骤， a.按原料配方称改性乳化浙青、水、水性环氧固化剂，混合搅拌均匀； b.向步骤a中的混合料加入配方量的水性环氧树脂、PA热熔胶，采用机械搅拌均匀，搅拌时间为60秒，得高分子浙青基防水粘结材料。
5.—种高分子浙青基防水粘结材料的施工工艺,其特征在于包括如下步骤， 步骤一、路面处理 a.清除标线、横向振动减速带、路钮； b.表面拉毛除尘，直至出现新的混凝土面60%以上； c.对路面进行清洗作业； d.吹净路面灰尘； 步骤二、现场测试，确定洒布量根据现场工作面积和喷洒工效确定高分子浙青基防水粘结材料的搅拌量，洒布量控制在1-1. 7kg/m2 ； 步骤三、将搅拌好的高分子浙青基防水粘结材料在30分钟内洒布完成； 步骤四、养生24小时。
6.根据权利要求5所述的高分子浙青基防水粘结材料的施工工艺，其特征在于所述步骤二中洒布量为I. 5kg/ m2。
7.根据权利要求5所述的高分子浙青基防水粘结材料的施工工艺，其特征在于施工时需要分两次施工的，新施工部分与已施工部分重叠宽度在20cm以上。
全文摘要
本发明公开了一种高分子沥青基防水粘结材料，其原料组分包括按重量份，改性乳化沥青100份、水5-8份、水性环氧树脂4-9份、水性环氧固化剂6-12份、PA热熔胶6-8份。上述材料的制备工艺为a.按原料配方称改性乳化沥青、水、水性环氧固化剂，混合搅拌均匀；b.向步骤a中的混合料加入配方量的水性环氧树脂、PA热熔胶，采用机械搅拌均匀，搅拌时间为60秒。上述材料的施工工艺，包括如下步骤步骤一、路面处理；步骤二、现场测试，确定洒布量；步骤三、将搅拌好的高分子沥青基防水粘结材料在30分钟内洒布完成；步骤四、养生24小时。本发明提供的高分子沥青基防水粘结材料具有粘结力强、渗透性好、施工工艺简单、高温稳定性好、施工费用少的优点。
文档编号E01C19/17GK102746822SQ201210255260
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者刘虎跃, 孙晓立, 朱锐, 胡志涛, 陈少文 申请人:广东华路交通科技有限公司