CN105694806A - 一种桥面防水粘结层材料及其制备方法 - Google Patents

一种桥面防水粘结层材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种桥面防水粘结层材料及其制备方法，属于交通工程技术领域，其配比：沥青35-67份、共聚物5-10份、橡胶粉15-30份、石油树脂5-10份、环烷烃树脂3-5份、琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份、甲基硅酸钠2-5份、硅烷偶联0.5-1份；上述材料份数为重量比。其制备方法：将20-40份的沥青、30-15份橡胶粉注入胶体磨，制备成改性沥青；将15-27份沥青、5-10份的 SBS注入胶体磨，制备成改性沥青；制备成混合防水材料；再注入到发育罐内，并将石油树脂5-10份，环烷烃树脂3-5份，琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份，甲基硅酸钠2-5份，硅烷偶联0.5-1份加入到发育罐中发育。有益效果是：与桥面水泥混凝土之间、沥青混凝土之间有较强的结合，防水层与沥青层之间、防水层与混凝土板之间抗剪强度和抗拔强度满足使用要求。

Description

一种桥面防水粘结层材料及其制备方法
技术领域
本发明属于交通工程建设技术领域。
背景技术
近几年来，桥面铺装颇受到各界的重视，部分桥面铺装出现一些损坏。根据调查，沥青桥面铺装主要破坏原因如下：
(l)水泥混凝土桥面板或调平层施工质量差，致使沥青层与水泥混凝土铺装层黏结不良。
(2)水泥混凝土桥面板平整度差，未设调平层，致使沥青面层厚薄不均，压实度不一致，铺装层薄处的混合料产生严重离析。
(3)水泥混凝土桥面板或调平层顶面，尚未完全干燥时铺筑防水黏结层和沥青混合料，水分遇热可以变成水汽，使防水黏结层产生鼓包、脱皮等现象。
(4)由于季冻区重复冻融的作用等，防水层材料不满足对桥面板（梁）及混凝土铺装层变形要求而损坏失效。
《公路桥涵设计通用规范》按持久状况承载能力极限状态设计时，公路桥涵的设计安全等级，根据结构破坏可能产生后果的严重程度划分为三个设计等级。为此，桥面铺装防水体系应与桥梁设计安全等级及气候环境条件相适应，桥梁安全等级越高，且在有冰冻的地区，对桥面铺装防水层的要求越高。为了防止雨水下渗浸入结构物，要选择良好的防水层，同时考虑铺装受力分析以及国外相应沥青类防水结构体系的拉拔强度和抗剪强度要求，要求防水层材料在25℃温度下，防水层与沥青层之间或防水层与混凝土板之间抗剪强度应大于0.4MPa，抗拔强度应大于0.4MPa。
可见桥面铺装防水性层不仅与防水层本身的性能有关，还与防水材料的整体性、抗裂性，防水层与混凝土板的黏结性，以及防水层在施工过程中的变异性，搭接缝部位处理的密贴性有关。我国防水层种类、材料较多，目前主要防水层材料类型为：涂膜防水材料、沥青砂防水层、稀浆封层防水层、防水卷材。但它们各自都有缺陷。
(1)涂膜防水材料涂膜厚度较薄，在碾压时易刺破涂膜层，防水层和下面层沥青混合料层间结合不良。防水性能和层间抗拉拔、抗剪切强度低，难以保证要求。
(2)沥青砂防水层有一定的孔隙率，密水性差，防水层与沥青层之间或防水层与混凝土板之间结合差，施工复杂。
(3)稀浆封层防水层的层间抗力性差，防水效果一般。
(4)防水卷材的层间抗力性差，与沥青层之间或与混凝土板之间抗剪强度较低。
发明内容
本发明的目的是：提供一种桥面防水粘结层材料及其制备方法，它能够与桥面水泥混凝土之间、沥青混凝土之间有较强的结合，增加防水层与沥青层之间、防水层与混凝土板之间抗剪强度和抗拔强度。
本发明的技术方案是：
桥面防水粘结层材料的各原材料及配比是：
基质沥青35-67份、
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）5-10份、
橡胶粉15-30份、
石油树脂5-10份、
环烷烃树脂3-5份、
琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份、
甲基硅酸钠2-5份、
硅烷偶联剂0.5-1份。
上述材料份数为重量比。
基质沥青为道路石油沥青70号或90号。
橡胶粉为天然胶含量较高的子午线胎或斜交胎加工而成的胶粉，橡胶粉颗粒细度在60目~80目。
石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂一种或两种。
其制备方法是：
制备方法包括以下步骤：
步骤一：将20-40份的沥青、30-15份的橡胶粉注入第一座胶体磨，在220-260℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，然后，再注入到第二座胶体磨进行搅拌剪切研磨，研磨时间为10-15分钟，制备成橡胶改性沥青。
步骤二：将15-27份的沥青、5-10份的SBS注入第三座胶体磨，在150-200℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，制备成SBS改性沥青。
步骤三：将步骤一制备的橡胶改性沥青与步骤二制备成SBS改性沥青注入第四座胶体磨在150-200℃温度下，搅拌混合剪切研磨，制备成混合防水材料。
步骤四：将步骤三过磨加工后混合防水材料，注入到具有搅拌功能的发育罐内，并将石油树脂5-10份，环烷烃树脂3-5份，琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份，甲基硅酸钠2-5份，硅烷偶联0.5-1份加入到发育罐中，发育时搅拌速度不低于500转/分钟。发育60~90min，发育温度宜控制在180℃±2℃。
步骤五：将步骤四发育完成的防水材料降温90℃以下，装入包装袋内，储存。
本发明的有益效果是：具有较好的高温稳定性、低温稳定性和变形，使其能够与桥面水泥混凝土之间、沥青混凝土之间有较强的结合，防水层与沥青层之间、防水层与混凝土板之间抗剪强度和抗拔强度满足使用要求，具有较好的防水效果，适合各种气候环境下的桥梁防水层。
具体实施方式
实例1
步骤一：将300kg的90号沥青、200kg的60目橡胶粉注入第一座胶体磨，在220-260℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，然后，再注入到第二座胶体磨进行搅拌剪切研磨，研磨时间为10-15分钟，制备成橡胶改性沥青。
步骤二：将200kg的沥青、80kg的SBS注入第三座胶体磨，在150-200℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，制备成SBS改性沥青。
步骤三：将步骤一制备的橡胶改性沥青与步骤二制备成SBS改性沥青注入第四座胶体磨在150-200℃温度下，搅拌混合剪切研磨，制备成混合防水材料。
步骤四：将步骤三过磨加工后混合防水材料，注入到具有搅拌功能的发育罐内，并将石油树脂C550kg，环烷烃树脂30kg，琥珀酸二辛酯磺酸钠20kg，甲基硅酸钠20kg，硅烷偶联5kg加入到发育罐中，发育时搅拌速度不低于500转/分钟。发育60~90min，发育温度宜控制在180℃±2℃。
步骤五：将步骤四发育完成的防水材料降温90℃以下，装入包装袋内，储存。
实例2
步骤一：将400kg的70号沥青、300kg的60目橡胶粉注入第一座胶体磨，在220-260℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，然后，再注入到第二座胶体磨进行搅拌剪切研磨，研磨时间为10-15分钟，制备成橡胶改性沥青。
步骤二：将270kg的沥青、100kg的SBS注入第三座胶体磨，在150-200℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，制备成SBS改性沥青。
步骤三：将步骤一制备的橡胶改性沥青与步骤二制备成SBS改性沥青注入第四座胶体磨在150-200℃温度下，搅拌混合剪切研磨，制备成混合防水材料。
步骤四：将步骤三过磨加工后混合防水材料，注入到具有搅拌功能的发育罐内，并将石油树脂C9100kg，环烷烃树脂50kg，琥珀酸二辛酯磺酸钠20kg，甲基硅酸钠20kg，硅烷偶联10kg加入到发育罐中，发育时搅拌速度不低于500转/分钟。发育60~90min，发育温度宜控制在180℃±2℃。
步骤五：将步骤四发育完成的防水材料降温90℃以下，装入包装袋内，储存。

Claims (5)

1.一种桥面防水粘结层材料，其桥面防水粘结层材料的各原材料及配比是：
基质沥青35-67份、
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5-10份、
橡胶粉15-30份、
石油树脂5-10份、
环烷烃树脂3-5份、
琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份、
甲基硅酸钠2-5份、
硅烷偶联剂0.5-1份；
上述材料份数为重量比。
2.一种桥面防水粘结层材料的制备方法，其制备方法是：
步骤一：将20-40份的沥青、30-15份的橡胶粉注入第一座胶体磨，在220-260℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，然后，再注入到第二座胶体磨进行搅拌剪切研磨，研磨时间为10-15分钟，制备成橡胶改性沥青；
步骤二：将15-27份的沥青、5-10份的SBS注入第三座胶体磨，在150-200℃温度下，进行充分搅拌混合剪切研磨，研磨时间为15-20分钟，制备成SBS改性沥青；
步骤三：将橡胶改性沥青与SBS改性沥青注入第四座胶体磨在150-200℃温度下，搅拌混合剪切研磨，制备成混合防水材料；
步骤四：将混合防水材料，注入到具有搅拌功能的发育罐内，并将石油树脂5-10份，环烷烃树脂3-5份，琥珀酸二辛酯磺酸钠2-5份，甲基硅酸钠2-5份，硅烷偶联0.5-1份加入到发育罐中，发育时搅拌速度不低于500转/分钟；发育60~90min，发育温度控制在180℃±2℃；
步骤五：将步骤四发育完成的防水材料降温90℃以下，装入包装袋内，储存。
3.如权利要求1、2所述的一种桥面防水粘结层材料及其制备方法，其特征是：基质沥青为道路石油沥青70号或90号。
4.如权利要求1、2所述的一种桥面防水粘结层材料及其制备方法，其特征是：橡胶粉为天然胶含量较高的子午线胎或斜交胎加工而成的胶粉，橡胶粉颗粒细度在60目~80目。
5.如权利要求1、2所述的一种桥面防水粘结层材料及其制备方法，其特征是：石油树脂为C5石油树脂或C9石油树脂一种或两种。
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