本发明涉及一种防滑改性桥面铺装材料及其制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术：
桥梁是交通运输的咽喉要道，其里程在公路总里程中所占比例很小，但其因维修养护给整个路网通行能力的影响是巨大的。桥面铺装材料由于所在的特殊结构位置，其使用寿命远小于普通沥青路面。由于在桥梁处更易形成渠化交通，同时铺装层受力更为复杂，桥面铺装层比普通沥青路面更容易产生早期损坏，严重制约着其使用品质和寿命。频繁的养护、维修，甚至翻修不仅仅浪费了大量的财力、物力和人力，还造成了严重的交通拥堵。
桥面铺装材料开始使用浇注式沥青混凝土，但沥青面层是透水的，水分渗入路面内部并达到混凝土面板，不但会造成桥面铺装层的破坏及沥青铺装层于桥面混凝土的脱粘，还会影响整个桥梁结构的耐久性。目前使用的是环氧沥青混凝土，弥补了浇注式沥青混凝土的不足，先在涂有防锈层的钢板上涂一薄层粘结层（环氧沥青），其上铺装环氧沥青混合料，再涂一薄层粘结层（环氧沥青），最后铺装环氧沥青混合料。该铺装材料需现场配制、多种机械设备，施工复杂。此外，沥青本身固有的缺陷依然存在，即抗滑性和耐久性差，低温抗裂性能也差；预制预应力混凝土板与上层沥青路面粘结性较差，在高温条件下，沥青路面在轮载作用下极易产生拥包，推移等病害，使上层沥青路面发生破坏。所以，开发一种抗滑性和耐久性较好的桥面铺装材料对相关领域具有积极的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统桥面铺装材料抗滑性和耐久性差的弊端，提供了一种防滑改性桥面铺装材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种防滑改性桥面铺装材料，由下列重量份物质组成：
45～50份环氧树脂、8～10份分散固化液、5～10份硅酸盐水泥、3～5份石料颗粒、5～6份聚羧酸减水剂和6～8份橡胶颗粒，所述的分散固化液制备步骤为：按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、5～10份改性晶须、1～2份聚乙烯醇缩丁醛和1～2份领苯二甲酸二丁酯搅拌混合并置于模具中，干燥得改性坯料并球磨过筛，得微球颗粒，再按质量比1:10，将微球颗粒与环氧树脂固化剂650混合，超声分散得分散固化液。
所述的一种防滑改性桥面铺装材料的制备方法，制备步骤为：按重量份数计，分别称量环氧树脂、分散固化液、硅酸盐水泥、石料颗粒、聚羧酸减水剂和橡胶颗粒搅拌混合，待搅拌混合完成后，铺摊至桥面并静置固化，随后自然养护40～48h，即可制备得一种防滑改性桥面铺装材料。
所述的改性晶须具体制备步骤为：
（1）取干燥稻壳并置于125～130℃、氮气保护下炭化，得炭化稻壳，按重量份数计，分别称量45～50份炭化稻壳、10～15份氟化钠和15～20份纳米铁粉搅拌混合并烧结处理，随后自然冷却并氧化处理，得改性物料；
（2）按重量份数计，分别称量45～55份高岭土粉末、10～15份硫酸铝和15～20份硫酸钠球磨过筛，得混合球磨粉末，将混合球磨粉末保温烧结后，静置冷却至室温，洗涤、干燥得煅烧料；
（3）按质量比1:2将煅烧料与改性物料混合得混合物，按质量比1:10，将混合物与质量分数15％氢氟酸混合，浸泡后离心分离，收集下层沉淀并洗涤、干燥，制备得改性晶须。
所述的环氧树脂为环氧树脂e-51和环氧树脂e-44中的任意一种。
所述的石料颗粒为玄武岩颗粒、火山岩颗粒和白云石颗粒中的任意一种。
所述的聚羧酸减水剂为聚羧酸减水剂2000hcja和聚羧酸减水剂mh-js-102中的任意一种。
所述的橡胶颗粒为丁苯橡胶颗粒和丁腈橡胶颗粒中的任意一种。
步骤（1）所述的烧结处理条件为，在1250～1500℃、氩气气氛下烧结处理3～5h。
步骤（1）所述的氧化处理温度为650～800℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过稻壳制备碳化硅晶须和高岭土制备的莫来石晶须复合，经球磨使两种晶须相互缠绕形成颗粒状的集合体，晶须相互缠结，再由树脂相粘结，形成团聚颗粒，分散至固化液中，由于固化环氧树脂形成铺装材料，颗粒状集合体可在使用时形成提高摩擦系数的颗粒状凸起，内部颗粒间相互缠结，有效卸力并提高材料的耐磨防滑性能；
（2）本发明通过颗粒状集合体间相互缠结分散摩擦产生的内应力，减少材料长期使用导致防滑表面磨损，降低摩擦系数的问题，有效提高材料防滑性能的耐久程度，进一步改善材料防滑性能。
具体实施方式
取稻壳并洗净，自然晾干后置于125～130℃管式气氛炉中干燥25～30min，随后通氮气排除空气，控制氮气流速为100～150ml/min，在氮气保护下按5℃/min速率升温至450～500℃，保温炭化1～2h后，静置冷却至室温，得炭化稻壳，按重量份数计，分别称量45～50份炭化稻壳、10～15份氟化钠和15～20份纳米铁粉搅拌混合并置于石墨坩埚中，将石墨坩埚置于1250～1500℃、氩气气氛下烧结处理3～5h，待烧结完成后，停止通入氩气并自然冷却至650～800℃，氧化处理5～7h后，自然冷却至室温，得改性物料；按重量份数计，分别称量45～55份高岭土粉末、10～15份硫酸铝和15～20份硫酸钠置于球磨罐中，球磨并过300目筛，得混合球磨粉末，将混合球磨粉末置于石墨坩埚中，在250～300℃下预烧25～30min后，再按15℃/min速率升温至1250～1300℃，保温烧结25～30min，再静置冷却至室温，用去离子水冲洗3～5次后，在100～110℃烘箱中干燥至恒重，得煅烧料，按质量比1:2将煅烧料与改性物料混合得混合物，随后按质量比1:10，将混合物与质量分数15％氢氟酸混合，浸泡3～5h后再在1200～3000r/min下离心分离10～15min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在100～110℃下干燥至恒重，制备得改性晶须；按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、5～10份改性晶须、1～2份聚乙烯醇缩丁醛和1～2份领苯二甲酸二丁酯搅拌混合，并置于模具中，在100～110℃下干燥至恒重后得改性坯料，将改性坯料破碎并球磨过150目筛，得微球颗粒；按质量比1:10，将微球颗粒与环氧树脂固化剂650混合，经200～300w超声分散10～15min，得分散固化液；按重量份数计，分别称量45～50份环氧树脂e-51、8～10份分散固化液、5～10份硅酸盐水泥、3～5份200目玄武岩颗粒、5～6份聚羧酸减水剂2000hcja和6～8份丁苯橡胶颗粒搅拌混合，待搅拌混合完成后，铺摊至桥面并自然养护40～48h，即可制备得一种防滑改性桥面铺装材料。
实例1
取稻壳并洗净，自然晾干后置于125℃管式气氛炉中干燥25min，随后通氮气排除空气，控制氮气流速为100ml/min，在氮气保护下按5℃/min速率升温至450℃，保温炭化1h后，静置冷却至室温，得炭化稻壳，按重量份数计，分别称量45份炭化稻壳、10份氟化钠和15份纳米铁粉搅拌混合并置于石墨坩埚中，将石墨坩埚置于1250℃、氩气气氛下烧结处理3h，待烧结完成后，停止通入氩气并自然冷却至650℃，氧化处理5h后，自然冷却至室温，得改性物料；按重量份数计，分别称量45份高岭土粉末、10份硫酸铝和15份硫酸钠置于球磨罐中，球磨并过300目筛，得混合球磨粉末，将混合球磨粉末置于石墨坩埚中，在250℃下预烧25min后，再按15℃/min速率升温至1250℃，保温烧结25min，再静置冷却至室温，用去离子水冲洗3次后，在100℃烘箱中干燥至恒重，得煅烧料，按质量比1:2将煅烧料与改性物料混合得混合物，随后按质量比1:10，将混合物与质量分数15％氢氟酸混合，浸泡3h后再在1200r/min下离心分离10min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在100℃下干燥至恒重，制备得改性晶须；按重量份数计，分别称量45份去离子水、5份改性晶须、1份聚乙烯醇缩丁醛和1份领苯二甲酸二丁酯搅拌混合，并置于模具中，在100℃下干燥至恒重后得改性坯料，将改性坯料破碎并球磨过150目筛，得微球颗粒；按质量比1:10，将微球颗粒与环氧树脂固化剂650混合，经200w超声分散10min，得分散固化液；按重量份数计，分别称量45份环氧树脂e-44、8份分散固化液、5份硅酸盐水泥、3份200目玄武岩颗粒、5份聚羧酸减水剂2000hcja和6份丁苯橡胶颗粒搅拌混合，待搅拌混合完成后，铺摊至桥面并自然养护40h，即可制备得一种防滑改性桥面铺装材料。
实例2
取稻壳并洗净，自然晾干后置于128℃管式气氛炉中干燥28min，随后通氮气排除空气，控制氮气流速为130ml/min，在氮气保护下按5℃/min速率升温至480℃，保温炭化2h后，静置冷却至室温，得炭化稻壳，按重量份数计，分别称量48份炭化稻壳、13份氟化钠和18份纳米铁粉搅拌混合并置于石墨坩埚中，将石墨坩埚置于1350℃、氩气气氛下烧结处理4h，待烧结完成后，停止通入氩气并自然冷却至720℃，氧化处理6h后，自然冷却至室温，得改性物料；按重量份数计，分别称量50份高岭土粉末、13份硫酸铝和18份硫酸钠置于球磨罐中，球磨并过300目筛，得混合球磨粉末，将混合球磨粉末置于石墨坩埚中，在280℃下预烧28min后，再按15℃/min速率升温至1280℃，保温烧结28min，再静置冷却至室温，用去离子水冲洗4次后，在105℃烘箱中干燥至恒重，得煅烧料，按质量比1:2将煅烧料与改性物料混合得混合物，随后按质量比1:10，将混合物与质量分数15％氢氟酸混合，浸泡4h后再在2100r/min下离心分离13min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在105℃下干燥至恒重，制备得改性晶须；按重量份数计，分别称量48份去离子水、8份改性晶须、2份聚乙烯醇缩丁醛和2份领苯二甲酸二丁酯搅拌混合，并置于模具中，在105℃下干燥至恒重后得改性坯料，将改性坯料破碎并球磨过150目筛，得微球颗粒；按质量比1:10，将微球颗粒与环氧树脂固化剂650混合，经250w超声分散13min，得分散固化液；按重量份数计，分别称量48份环氧树脂e-51、9份分散固化液、7份硅酸盐水泥、4份200目火山岩颗粒、6份聚羧酸减水剂mh-js-102和7份丁腈橡胶颗粒搅拌混合，待搅拌混合完成后，铺摊至桥面并自然养护44h，即可制备得一种防滑改性桥面铺装材料。
实例3
取稻壳并洗净，自然晾干后置于130℃管式气氛炉中干燥30min，随后通氮气排除空气，控制氮气流速为150ml/min，在氮气保护下按5℃/min速率升温至500℃，保温炭化2h后，静置冷却至室温，得炭化稻壳，按重量份数计，分别称量50份炭化稻壳、15份氟化钠和20份纳米铁粉搅拌混合并置于石墨坩埚中，将石墨坩埚置于1500℃、氩气气氛下烧结处理5h，待烧结完成后，停止通入氩气并自然冷却至800℃，氧化处理7h后，自然冷却至室温，得改性物料；按重量份数计，分别称量55份高岭土粉末、15份硫酸铝和20份硫酸钠置于球磨罐中，球磨并过300目筛，得混合球磨粉末，将混合球磨粉末置于石墨坩埚中，在300℃下预烧30min后，再按15℃/min速率升温至1300℃，保温烧结30min，再静置冷却至室温，用去离子水冲洗5次后，在110℃烘箱中干燥至恒重，得煅烧料，按质量比1:2将煅烧料与改性物料混合得混合物，随后按质量比1:10，将混合物与质量分数15％氢氟酸混合，浸泡5h后再在3000r/min下离心分离15min，收集下层沉淀并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，再在110℃下干燥至恒重，制备得改性晶须；按重量份数计，分别称量50份去离子水、10份改性晶须、2份聚乙烯醇缩丁醛和2份领苯二甲酸二丁酯搅拌混合，并置于模具中，在110℃下干燥至恒重后得改性坯料，将改性坯料破碎并球磨过150目筛，得微球颗粒；按质量比1:10，将微球颗粒与环氧树脂固化剂650混合，经300w超声分散15min，得分散固化液；按重量份数计，分别称量50份环氧树脂e-51、10份分散固化液、10份硅酸盐水泥、5份200目白云石颗粒、6份聚羧酸减水剂2000hcja和8份丁苯橡胶颗粒搅拌混合，待搅拌混合完成后，铺摊至桥面并自然养护48h，即可制备得一种防滑改性桥面铺装材料。
对照例：浙江某公司生产的桥面铺装材料。
将上述实施例所得防滑改性桥面铺装材料与对照例的桥面铺装材料进行检测，具体检测如下：
1、摩擦系数：采用摆式仪法测定了铺装的摩擦系数；
2、抗腐蚀性能：将一定重量的薄层抗滑铺装材料放于60℃烘箱中干燥24h，取出称重，再放入浸泡液（30％氢氧化钠溶液或60％硝酸溶液）中浸泡30天，取出放入60℃的烘箱中干燥24h，称重，计算2次的质量差。
结果如表一所示。
表一：
由上表可知，本发明防滑改性桥面铺装材料摩擦系数大、抗腐蚀性能好（化学稳定性佳），说明该铺装材料具有较好的抗滑性能和耐久性能。