一种树脂基道路修补材料的制作方法

文档序号:18003969发布日期:2019-06-25 23:09阅读:218来源:国知局

本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种树脂基道路修补材料。



背景技术:

混凝土路面是高速公路、桥梁道路及城市道路的主要结构形式之一,在交通载荷及诸多复杂自然环境因素的影响下,路面经常会出现裂缝、坑洞、崩边、错台等破损性缺陷,为保证道路交通安全,需要及时对破损路面进行修补,道路修补材料应运而生。

目前,较常用的道路修补材料主要有混凝土、沥青材料和其他高分子复合材料,混凝土结构具有良好的力学性能及耐久性,但混凝土由于受到自身粒径与流动性的限制,一般只适用于较宽(大于3mm)裂缝的灌浆处理,并且混凝土在雨天的条件下不便施工或不能施工,施工后还需要一定时间的养护,才能达到良好的力学性能,需要封锁道路,无法及时通车;沥青材料以改性沥青为主体,虽然固化时间较短,但成型后材料的力学性能较差,抗压强度很低,另外由于改性沥青需现场熬制或拌合,工艺较为繁琐,不仅易污染环境而且施工时间较长,此外,还存在粘结性不强,高温条件下易流淌等的缺点。

目前,现有技术已经公开了一些关于树脂基道路修补材料的技术方案,例如申请公布号为cn103253893a的中国专利申请,公开了一种铺面快速薄层修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:环氧树脂100份;固化剂10~35份;细骨料100~600份;调色改性剂100~500份。该发明提供的铺面快速薄层修补材料具有以下优点和效果:强度高、发展快;与水泥混凝土之间的粘结性能优异;凝结时间可调节范围大;可快速恢复水泥混凝土铺面的使用功能;具有非常优异的抗冻性和抗盐冻剥蚀性能,抗磨损性和保护钢筋不锈蚀性能高;干缩很小,抗裂性能高;修补材料的颜色可根据要求调整。但是,该修补材料还存在一定的缺陷,当原料中采用较高含量的细骨料和调色改性剂时,会大大影响修补材料拌合料的整体流动性和密实性,导致修补材料的1h强度降低明显,不适用于需要快速硬化的道路交通条件下的使用。因此,研发一种短期强度提高快、适用于路面快速抢修的道路修补材料是本领域技术人员的迫切需求。



技术实现要素:

针对现有技术存在的技术缺陷,本发明的目的是提供一种短期强度提高快、适用于路面快速抢修的树脂基道路修补材料。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:环氧树脂100份、固化剂10-35份、细骨料500-600份、调色改性剂400-500份。

优选地,所述环氧树脂为e-51环氧树脂(平均环氧值51/100=0.51)。

优选地,所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照(10-20):(5-10):(3-5):1的质量比组成。

优选地,所述脂肪多元胺型固化剂选自乙二胺、二乙烯三胺的任意一种。

优选地,所述脂环多元胺型固化剂选自氨乙基呱嗪、异佛尔酮二胺的任意一种。

优选地,所述芳香胺类型固化剂选自间苯二胺、间苯二甲胺的任意一种。

优选地,所述酸酐类型固化剂选自四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐的任意一种。

优选地,所述细骨料为石英砂。

优选地,所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉中的一种或几种混合物经改良处理所得。

优选地,所述低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉的比表面积为300-500m2/kg。

优选地,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.15-0.2%质量的改良剂,控制温度在100-130℃,搅拌混合0.5-1h,过80-100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照(2-3):(0.5-0.8):1:(1-2)的质量比混合而成。

本发明树脂基道路修补材料的制备方法,包括如下步骤:按配比将各原料混合,并充分搅拌3-5分钟,搅拌完毕后,即得。

本发明树脂基道路修补材料的使用方法,按发明所述的比例配料、搅拌完毕后即可使用。修补施工前,只需把损坏的混凝土层清除,并把表面清理干净,使其保持毛糙和面干(不得有积水),即可涂抹该修补材料,不需在表面撒水湿润或涂刷界面粘结剂。

本发明的创新点在于道路修补材料中的固化剂和调色改性剂的改进。本发明通过大量的筛选和研究,意外地发现采用脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照(10-20):(5-10):(3-5):1的质量比复配来替代现有技术中的593固化剂,同时采用改良剂对调色改性剂进行改良处理,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照(2-3):(0.5-0.8):1:(1-2)的质量比混合而成,所得到的道路修补材料短期强度提高快、适用于路面快速抢修。需要注意的是,对于具体的脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂的选择有明确的要求,并不是现有技术中的任意四种固化剂种类按照任意质量比复配都可以达到同样的效果。同时,本发明对于固化剂和调色改性剂的改进必须同时进行,若只对其一进行改进,则无法实现本发明的技术效果。

相比于现有技术,本发明的有益效果是:1、短期强度提高快、适用于路面快速抢修;2、原料中采用了大量的石英砂细骨料和低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉等调色改性剂,这些原料价格低廉,这使得成本相比于现有技术中的修补材料得到大幅度降低,有利于节约工程维修费用和大规模推广应用;3、在相同的固化剂总量下,本发明的固化剂采用不同类型固化剂的复配,通过特定四种固化剂按照特定的质量配比,并对调色改性剂的改良处理,使得在提高短期强度方面起到了协同作用,尤其是1h强度大大超出了本领域技术人员的预期。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步地描述。

实施例1:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂400份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照20:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为氨乙基呱嗪;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰与镍渣粉1:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.15%质量的改良剂,控制温度在100℃,搅拌混合1h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:1的质量比混合而成。

实施例2:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂500份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照15:8:5:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为二乙烯三胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二甲胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉1:1:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在130℃,搅拌混合0.5h,过80目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照2:0.7:1:2的质量比混合而成。

实施例3:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例1:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物。

对比例1与实施例3的不同之处在于,所述调色改性剂混合物未经改良处理。

对比例2:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为593固化剂;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例1与实施例3的不同之处在于,所述固化剂为593固化剂。

对比例3:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照1:1:1:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例3与实施例3的不同之处在于,所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照1:1:1:1的质量比组成。

对比例4:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为三乙烯四胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例4与实施例3的不同之处在于,所述脂肪多元胺型固化剂为三乙烯四胺。

对比例5:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为二氨甲基环已基甲烷;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例5与实施例3的不同之处在于,所述脂环多元胺型固化剂为二氨甲基环已基甲烷。

对比例6:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为二氨基二苯基砜;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例6与实施例3的不同之处在于,所述芳香胺类型固化剂为二氨基二苯基砜。

对比例7:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为戊二酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例7与实施例3的不同之处在于,所述酸酐类型固化剂为戊二酸酐。

对比例8:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:3:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例8与实施例3的不同之处在于,所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:3:1的质量比组成,不含脂环多元胺型固化剂。

对比例9:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:1的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述酸酐类型固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例9与实施例3的不同之处在于,所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、酸酐类型固化剂按照10:10:1的质量比组成,不含芳香胺类型固化剂。

对比例10:

一种树脂基道路修补材料,其原料按重量份计,包括如下组分:e-51环氧树脂100份、固化剂30份、石英砂600份、调色改性剂500份;

所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂按照10:10:3的质量比组成,所述脂肪多元胺型固化剂为乙二胺;所述脂环多元胺型固化剂为异佛尔酮二胺;所述芳香胺类型固化剂为间苯二胺;

所述调色改性剂为低钙粉煤灰、镍渣粉、钢渣粉5:4:1质量比的混合物经改良处理所得,所述调色改性剂经过改良处理,具体为:将所述混合物放入高速混合机中,加入0.2%质量的改良剂,控制温度在120℃,搅拌混合0.5h,过100目筛即得。其中,所述改良剂是由二硬脂酰氧异丙基铝酸酯、丙烯腈、苯乙烯及硅微粉按照3:0.8:1:2的质量比混合而成。

对比例10与实施例3的不同之处在于,所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂按照10:10:3的质量比组成,不含酸酐类型固化剂。

采用jtge30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中t0506-2005水泥胶砂强度检验方法(iso法)对本发明实施例1-3和对比例1-10的道路修补材料进行抗折强度和抗压强度的测试。测定强度的试件尺寸为4cm×4cm×16cm。测试结果见表1。

表1

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应为本发明的技术范畴。

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