一种用于沥青路面渗水试验的封水材料及其制备方法与流程

本发明涉及沥青路面试验检测领域，具体涉及一种用于沥青路面渗水试验的封水材料及其制备方法。

背景技术：

1、当沥青路面空隙率较大时，雨水进入沥青路面结构内部，水分逐渐渗入沥青与石料的界面之间，加之行车荷载反复作用产生的动水压力，导致沥青从石料表面逐渐剥离。采用《公路路基路面现场测试规程》中规定的沥青路面渗水系数测试方法得到的渗水系数是评价路面渗水情况的重要指标。试验中封水材料的作用是封闭渗水仪与沥青路面之间的空隙，避免水分从渗水仪与路面之间的缝隙或沥青路面表面开口空隙间流出影响试验结果，从而保证渗水试验的准确性。

2、目前沥青路面渗水试验检测中常用橡皮泥、玻璃胶、黄油及自制肥皂与矿粉混合物作为封水材料。其中橡皮泥、矿粉与肥皂混合物在使用过程中存在低温时粘结性差、遇水后发生溶解，导致封水效果不佳，水分在渗水仪与路面的空隙间渗出，渗水试验结果无法真实的反映路面渗水情况。此外，黄油及玻璃胶等材料在试验完成后不易清理、无法回收利用，造成路面污染并间接增加了检测成本。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种用于沥青路面渗水试验的封水材料及其制备方法，该封水材料具有密封性好、防水性好、温度适应性强、易清理、能循环使用等优点。

2、本发明提供以下技术方案：

3、一种用于沥青路面渗水试验的封水材料，包括以下组分：

4、聚硅氧烷、石灰石粉、滑石粉、粉状黏土、海藻酸丙二醇酯及蒸馏水。上述六种组分组成的有机无机复合材料作为封水材料的主体。

5、优选的，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料，还包括以下组分：硅烷偶联剂、聚氧化乙烯、液体石蜡、聚二甲基硅氧烷和丙三醇。

6、其中，硅烷偶联剂作为增粘剂；聚氧化乙烯作为分散剂；液体石蜡作为增柔剂；聚二甲基硅氧烷作为防固化剂；丙三醇作为增塑保湿剂。

7、进一步优选的，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料由以下重量份数的组分组成：

8、30-45份聚硅氧烷、15-30份石灰石粉、10-18份滑石粉、6-12份粉状黏土、2-4份硅烷偶联剂、2-4份聚氧化乙烯、12-18份海藻酸丙二醇酯、7-14份液体石蜡、1-5份聚二甲基硅氧烷、5-9份丙三醇、1-3份炭黑、12-18份蒸馏水。

9、更进一步优选的，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料，还包括炭黑，炭黑作为调色剂。

10、最优选的，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料由以下重量份数的组分组成：30-45份聚硅氧烷、15-30份石灰石粉、10-18份滑石粉、6-12份粉状黏土、2-4份硅烷偶联剂、2-4份聚氧化乙烯、12-18份海藻酸丙二醇酯、7-14份液体石蜡、1-5份聚二甲基硅氧烷、5-9份丙三醇、1-3份炭黑、12-18份蒸馏水。

11、特别优选的，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料中，聚硅氧烷与石灰石粉、滑石粉及粉状黏土三者混合物的质量比为1：(1-1.3)；海藻酸丙二醇酯与蒸馏水的用量比为1：1。

12、进一步优选的，聚硅氧烷运动粘度不低于350cst。

13、进一步优选的，硅烷偶联剂为kh550；聚氧化乙烯粘度为1000-1500mpa·s；聚二甲基硅氧烷运动粘度不低于150cst。

14、所述用于沥青路面渗水试验的封水材料的制备方法，包括如下步骤：

15、步骤1：取石灰石粉、滑石粉及粉状黏土进行混合，然后于球磨机中磨细、过筛得到预制混合粉末；

16、步骤2：将海藻酸丙二醇酯溶于蒸馏水中，采用搅拌机搅拌均匀得到粘稠状胶体溶液；

17、步骤3：将步骤1的预制混合粉末、步骤2的粘稠状胶体溶液、炭黑与聚硅氧烷投入密炼机中混炼均匀，然后依次将硅烷偶联剂、聚氧化乙烯、液体石蜡、丙三醇及聚二甲基硅氧烷加入密炼机内进行混炼，混炼完成后冷却至室温即得到封水材料成品。

18、优选的，步骤1中球磨机转速不低于800rpm，筛网尺寸为0.25mm。

19、优选的，步骤2中搅拌机转速不低于60rpm，搅拌时间不低于10min。

20、优选的，步骤3中密炼机加热温度为70-80℃，转速不低于40rpm，混炼时间为1-2h。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果：

22、本发明将聚硅氧烷与石灰石粉、滑石粉和粉状黏土经混炼得到有机无机复合材料作为封水材料的主体成分，加入硅烷偶联剂使聚硅氧烷与预制混合粉末更好的结合，同时添加增柔剂、防固化剂、增稠稳定剂、增塑保湿剂及分散剂使封水材料更加均匀致密。该封水材料在温度较低的环境中仍能保持柔软易揉搓的特性，方便试验人员快速操作；遇水后不溶解，具有较好的封水性能和防水性能，避免侧渗影响渗水试验结果的可靠性；试验完成后易清理并可回收重复利用，不会造成路面污染，大大降低了检测成本。本发明的封水材料具有良好的温差适应性，在低温环境使用时仍具有较好的粘结性及可塑性，低温环境下仍能保证渗水试验的准确性。

技术特征：

1.一种用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，包括以下组分：聚硅氧烷、石灰石粉、滑石粉、粉状黏土、海藻酸丙二醇酯及蒸馏水。

2.根据权利要求1所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，所述封水材料还包括以下组分：硅烷偶联剂、聚氧化乙烯、液体石蜡、聚二甲基硅氧烷和丙三醇。

3.根据权利要求1所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，所述封水材料还包括炭黑。

4.根据权利要求3所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，所述封水材料由如下重量份的物质组成：

5.根据权利要求1～4任一项所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，所述聚硅氧烷运动粘度不低于350cst；

6.根据权利要求4所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料，其特征在于，所述用于沥青路面渗水试验的封水材料中，聚硅氧烷的质量与石灰石粉、滑石粉及粉状黏土三者混合物的质量之比为1：(1-1.3)；海藻酸丙二醇酯与蒸馏水的用量比为1：1。

7.根据权利要求6所述的用于沥青路面渗水试验的封水材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1中球磨机转速不低于800rpm，过筛的筛网尺寸为0.25mm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤2中搅拌机转速不低于60rpm，搅拌时间不低于10min。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3中密炼机加热温度为70-80℃，转速不低于40rpm，混炼时间为1-2h。

技术总结
本发明涉及一种用于沥青路面渗水试验的封水材料及其制备方法。所述封水材料包括：聚硅氧烷30‑45份；石灰石粉15‑30份；滑石粉10‑18份；粉状黏土6‑12份；海藻酸丙二醇酯12‑18份；聚二甲基硅氧烷1‑5份；聚氧化乙烯2‑4份；丙三醇5‑9份；液体石蜡7‑14份；硅烷偶联剂2‑4份；炭黑1‑3份；蒸馏水12‑18份。本发明将有机无机复合材料作为封水材料基体，复合过程中加入增柔剂、防固化剂、增稠稳定剂、增塑保湿剂及分散剂使封水材料更加均匀致密，制得的封水材料遇水后不溶于水且不发生溶胀，封水效果极佳，同时具有较好的温差适应性，低温使用时仍具有较强的粘结性，检测完成后易清理并且可回收重复利用等优点。

技术研发人员：刘刚,董鸣亮,王凯,李传海,盛琨,李立平,刘凯,吴思,王业飞,苏纪壮,阚涛,高宾
受保护的技术使用者：山东高速工程检测有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8