本发明属于道路工程，尤其涉及一种单组分聚氨酯胶砂混合料及其制备方法。
背景技术：
1、沥青胶砂作为桥面铺装中或者混凝土底板上的结构层，具有多种功能，包括调平、防水和抗疲劳的作用，能够有效的保障混凝土桥面铺装中沥青混合料铺装层与水泥混凝土铺装层之间的粘结和有效贴合，能够填补因混凝土桥面铺装不平整，以及沥青混合料下层桥面铺装无法有效填补带来的两种铺装之间的间隙，从而堵塞水进入两种混合料之间的缝隙，减少运营期因间隙水对沥青混合料桥面铺装带来的病害。
2、但传统的沥青胶砂多采用sbs改性沥青，在高温和高荷载耦合条件下，沥青胶砂层容易产生车辙病害，从而破坏了整体的水泥混凝土桥面铺装，导致桥面铺装失稳。复合改性沥青不能无限提高其高温性能，也不能解决其在高温下的流变和相变，因此需要一种新的胶结料，解决胶砂层在高温和高荷载下失稳的问题，保证水泥混凝土桥面铺装层的稳定性和耐久性。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于提供一种单组分聚氨酯胶砂混合料，有效解决胶砂层在高温和高荷载条件下失稳的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
3、一种单组分聚氨酯胶砂混合料，包括聚氨酯、集料和矿粉，所述集料采用玄武岩或安山岩，所述集料的规格包括0～3mm粒径和3～5mm粒径两种，所述矿粉由憎水性石灰岩磨制。
4、所述聚氨酯膜厚度不低于8μm。
5、所述单组分聚氨酯胶砂混合料的设计厚度为1.5～3.5cm，空隙率为1％～2.5％，参考级配范围为：4.5mm，90％～100％；2.36mm，72％～90％；1.18mm，50％～70％；0.6mm，30％～50％；0.3mm，20％～35％；0.15mm，10％～20％；0.075mm，0～8％。
6、所述单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标及要求为：聚氨酯饱和度>75％，常温析漏损失<0.1％，60℃飞散试验损失<8％，70℃、1.1mpa动稳定度试验>6000次，50℃、20000次汉堡车辙试验变形<6mm，冻融劈裂强度比>85％，低温弯曲应变>2500με。
7、所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配和聚氨酯含量的设计基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行。
8、进一步地，所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配初选后，初始聚氨酯含量按照聚氨酯膜厚度为8μm计算。
9、进一步地，以70℃、1.1mpa动稳定度试验、50℃、20000次汉堡车辙试验和低温弯曲试验结果为指标选择综合性能最优的级配比例；级配比例确定后，以聚氨酯饱和度、常温析漏损失和60℃飞散试验损失确定最佳的聚氨酯含量。
10、本发明的另一个目的在于提供一种单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，有效解决胶砂层在高温和高荷载条件下失稳的问题。
11、一种如上述实施例所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，包括以下步骤：
12、s1、将集料加热干燥后，降温至室温；
13、s2、按顺序添加3～5mm粒径的集料、0～3mm粒径的集料、矿粉和聚氨酯，拌合，制得混合料；
14、s3、将所述混合料平铺在平板容器内，在一定环境条件下静置1.5h；
15、s4、采用马歇尔击实或旋转压实的成型方式制备试件，成型后的试件在35℃、70％rh环境下养生5d；
16、s5、养生结束后，进行性能指标测试，基于性能指标的测试结果，确定单组分聚氨酯胶砂混合料的级配比例和聚氨酯含量。
17、进一步地，步骤s2中，所述拌合的时长为90s。
18、进一步地，步骤s3中，所述静置的环境条件为：室温不超过30℃，湿度不低于30％rh。
19、进一步地，步骤s4中，所述旋转压实次数为100次。
20、本发明的有益技术效果是：
21、(1)本发明的单组分聚氨酯胶砂混合料明确了单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标，相较于传统沥青胶砂混合料，其性能指标和试验条件均有大幅提升。
22、(2)本发明明确了单组分聚氨酯胶砂混合料的级配设计不是基于体积指标的级配设计方法，而是基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行级配设计，有效的保证了单组分聚氨酯胶砂混合料的综合路用性能。
23、(3)本发明解决了传统沥青胶砂混合料在高温和高荷载条件下，因沥青胶结料的流变和相变导致的失稳变形病害，能够有效保证桥面铺装层的整体性和耐久性，节约养护资金，减少因维修对出行的影响。
1.一种单组分聚氨酯胶砂混合料，其特征在于，包括聚氨酯、集料和矿粉，所述集料采用玄武岩或安山岩，所述集料的规格包括0～3mm粒径和3～5mm粒径两种，所述矿粉由憎水性石灰岩磨制；
2.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯胶砂混合料，其特征在于，所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配初选后，初始聚氨酯含量按照聚氨酯膜厚度为8μm计算。
3.根据权利要求2所述的单组分聚氨酯胶砂混合料，其特征在于，以70℃、1.1mpa动稳定度试验、50℃、20000次汉堡车辙试验和低温弯曲试验结果为指标选择综合性能最优的级配比例；级配比例确定后，以聚氨酯饱和度、常温析漏损失和60℃飞散试验损失确定最佳的聚氨酯含量。
4.一种权利要求1-3中任一项所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述拌合的时长为90s。
6.根据权利要求5所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述静置的环境条件为：室温不超过30℃，湿度不低于30％rh。
7.根据权利要求6所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述旋转压实次数为100次。