CN109826094A - 一种有砟轨道混凝土桥面的复合防水层及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于铁路有砟轨道混凝土桥面的复合防水层及其施工方法。该复合防水层从上至下包括：改性聚氨酯复合面漆层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层。本发明还提供所述改性聚氨酯复合面漆层和改性聚氨酯复合底漆层的原料组成及其制备方法。本发明利用高分子材料直接在混凝土桥面和铁路道砟之间形成复合防水层，无需再铺设混凝土保护层，既可以节省混凝土保护层的工程费用，又可减轻结构自重，这对提高铁路混凝土桥梁耐久性具有重要意义。同时，该新型防水层与混凝土桥面的粘接力强，可以有效减少窜水的发生。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料和防水技术领域，具体涉及一种有砟轨道混凝土桥 面的复合防水层及其施工方法。
背景技术
铁路桥梁的桥面防水是延长桥梁使用寿命、减少维修频率、保证行车安全 的必要结构。目前，有砟铁路混凝土桥面主要采用高聚物改性沥青防水卷材防 水。但卷材整体比较柔软，耐道砟碾压刺穿性能差。施工中必须在防水卷材上 面铺设混凝土保护层，然后再铺道砟。由于混凝土自重大，对于大跨度桥梁而 言，混凝土保护层增加了桥梁结构自重，降低了桥梁的承载能力，同时也增加 了建设周期和成本。在寒冷或冻融地区，混凝土保护层易发生冻胀而开裂粉化， 从而逐渐失去保护作用。另外，高聚物改性沥青防水卷材与混凝土桥面之间的 界面粘接力弱，若有局部渗水且防水卷材被刺破，很容易形成混凝土桥面与卷 材界面间窜水。同时，在夏天高温季节时，防水卷材中油份容易软化后被挤出， 进而污染桥面。
因此，有必要开发出新型的铁路有砟轨道混凝土桥面防水结构，替代目前 存在诸多弊端的沥青防水卷材层为主的防水结构。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种新型的铁路有砟轨道混凝土桥 面的复合防水层及其施工方法。本发明利用高分子材料直接在混凝土桥面和铁 路道砟之间形成防水层，无需再铺设混凝土保护层，既可以节省混凝土保护层 的工程费用，又可减轻结构自重，这对提高铁路混凝土桥梁耐久性具有重要意 义。同时，该新型防水层与混凝土桥面的粘接力强，可以有效减少窜水的发生。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种有砟轨道混凝土桥面的复合防水层，从上至下包括：改性聚氨酯复合 面漆层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层。
优选地，所述改性聚氨酯复合面漆层和改性聚氨酯复合底漆层的厚度各自 独立地为0.5～1.5mm，更优选各自独立地为0.8～1.2mm。
优选地，所述复合防水层还可以包括增强网格层，所述增强网格层被设置 于所述改性聚氨酯面漆层和所述改性聚氨酯复合底漆层之间，与所述改性聚氨 酯面漆层和所述改性聚氨酯复合底漆层紧密粘合。
优选地，所述增强网格层选自抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维网，纤维网经 向和纬向断裂强度均大于1500N/50mm。
优选地，所述复合防水层还可以包括抗道砟颗粒层，所述抗道砟颗粒层被 设置于所述改性聚氨酯面漆层的上表面且镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中。
优选地，所述抗道砟颗粒选自PE颗粒和石英砂粒中的一种或两种，粒径 1～3mm。
作为一个优选的实施方案，本发明提供一种有砟轨道混凝土桥面的复合防 水层，从上至下包括：改性聚氨酯复合面漆层、增强网格层、改性聚氨酯复合 底漆层和封闭底漆层，其中每一层都与相邻的层紧密粘合。
作为另一个优选的实施方案，本发明提供一种有砟轨道混凝土桥面复合防 水层，从上至下包括：抗道砟颗粒层、改性聚氨酯复合面漆层、改性聚氨酯复 合底漆层和封闭底漆层；每一层都与相邻的层紧密粘合，其中所述抗道砟颗粒 层镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中。
作为另一个优选的实施方案，本发明提供一种有砟轨道混凝土桥面复合防 水层，从上至下包括：抗道砟颗粒层、改性聚氨酯复合面漆层、增强网格层、 改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层；每一层都与相邻的层紧密粘合，其中所 述抗道砟颗粒层镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中。
优选地，所述封闭底漆层由环氧类封闭底漆形成。
所述环氧类封闭底漆可以采用商品化的产品，例如廊坊三通化学工业有限 公司生产的环氧封闭底漆。
优选地，所述改性聚氨酯复合底漆层由聚氨酯组合物I形成，所述聚氨酯组 合物I包含A1组分和B1组分，所述A1组分和B1组分的质量比为1～5:1；
其中，按质量份数计，所述A1组分包含：聚醚多元醇35～45份、甲基丙烯 酸羟乙酯15～25份、甲基丙烯酸甲酯10～20份、丙烯酸异丁酯10～20份、N,N- 二甲基对甲苯胺0.1～0.4份、二丁基二月桂酸锡(DBTDL)0.2～0.4份、填料10～20 份、中色素炭黑0.02～0.2份、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散 剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3 份、溶剂0.5～18份；
按质量份数计，所述B1组分包含：交联剂40～60份、溶剂0.1～20份。
优选地，所述A1组分和B1组分的质量比为1～3:1，更优选为1～2:1。
优选地，按质量份数计，所述A1组分包含：聚醚多元醇40份、甲基丙烯 酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸异丁酯15份、N,N-二甲基对甲 苯胺0.2份、二丁基二月桂酸锡0.3份、填料15份、中色素炭黑0.1、钛白粉13 份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂 0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂10份。
优选地，按质量份数计，所述B1组分包含：交联剂60份、溶剂20份。
优选地，所述改性聚氨酯复合面漆层由聚氨酯组合物II形成，所述聚氨酯 组合物II包含A2组分和B2组分,所述A2组分和B2组分的质量比为1～5:1；
其中，按质量份数计，所述A2组分包含：聚醚多元醇15～35份、甲基丙烯 酸羟乙酯25～40份、甲基丙烯酸甲酯20～30份、丙烯酸异丁酯20～30份、N,N- 二甲基对甲苯胺0.4～0.8份、二丁基二月桂酸锡0.2～0.4份、石墨烯0.1～0.5份、 填料10～20份、中色素炭黑0.02～0.2、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润 湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂 0.1～0.3份、溶剂0.5～18份；
按质量份数计，所述B2组分包含：交联剂40～60份、溶剂0.1～20份。
优选地，所述A2组分和B2组分的质量比为1～3:1，更优选为1～2:1。
优选地，按质量份数计，所述A2组分包含：聚醚多元醇25份、甲基丙烯 酸羟乙酯25份、甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸异丁酯20份、N,N-二甲基对甲 苯胺0.6份、二丁基二月桂酸锡0.3份、石墨烯0.3份、填料10～20份、中色素 炭黑0.02～0.2、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、 消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂10份。
优选地，按质量份数计，所述B2组分包含：交联剂60份、溶剂20份。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述聚醚多元醇各自独立地选自 羟基聚丁二烯、聚四氢呋喃二醇、聚醚2000、聚醚330N和聚醚4000中的一种 或多种。
更优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述聚醚多元醇各自独立地选 自聚醚330N和聚醚4000中的一种或任意比例的两种。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述填料各自独立地选自硫酸钡 和滑石粉中的一种，细度6000目以上。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述防沉淀助剂各自独立地选自 气相二氧化硅和十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐改性膨润土中的一种。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述润湿分散剂为质量百分比浓 度为52％的DISPERBYK 110溶液。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述消泡剂为疏水硅氧烷。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述光稳定剂为受阻酚抗氧剂； 更优选地，所述光稳定剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧剂264)。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述溶剂各自独立地选自二甲苯、 乙酸丁酯和乙二醇***乙酸酯中的一种或任意比例的多种。
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述紫外线吸收剂为2-(2′-羟基 -3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***(商品名为UV327)。
所述A2组分中，所述石墨烯可以是通过公开渠道购买得到的任何商业化产 品，例如南京先丰纳米材料科技有限公司生产的先丰XF001W单层石墨烯粉末。
优选地，所述B1组分和所述B2组分中，所述交联剂为异氰酸酯和过氧化 苯甲酰的混合物，两者的质量比各自独立地为8:1～15:1，更优选为10:1；所述异 氰酸酯各自独立地选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯中一 种或任意比例的两种。
优选地，所述B1组分和B2组分中，所述溶剂各自独立地选自二甲苯、乙 酸丁酯和乙二醇***乙酸酯中的一种或任意比例的多种。
本发明还提供上述聚氨酯组合物I的制备方法，包括如下步骤：
(5)按照质量配比准备A1组分和B1组分的原料；
(6)将所述A1组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的 搅拌下加入填料搅拌分散5～10min，优选8min，然后在1000～1400 转/分的搅拌下加入甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁 酯、N,N-二甲基对甲苯胺、二丁基二月桂酸锡后，保持速度继续搅拌 分散30～45min，优选40min，再继续加入填料、防沉淀助剂、润湿分 散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅拌分散 45～65min，优选60min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料， 得到A1组分；
(7)将所述B1组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜 中，在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料， 得到B1组分；
(8)将A1组分和B1组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物I。
本发明还提供上述聚氨酯组合物II的制备方法，包括如下步骤：
(5)按照质量配比准备A2组分和B2组分的原料；
(6)将所述A2组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的 搅拌下加入填料搅拌分散5～10min，优选8min，然后在1000～1400转 /分的搅拌下加入甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、 N,N-二甲基对甲苯胺、二丁基二月桂酸锡、石墨烯后，保持速度继续 搅拌分散30～45min，优选40min，再继续加入填料、防沉淀助剂、润 湿分散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅拌分散 45～65min，优选60min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料， 得到A2组分；
(7)将所述B2组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜 中，在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料， 得到B2组分；
(8)将A2组分和B2组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物II。
本发明还提供所述有砟轨道混凝土桥面的复合防水层的施工方法，包括以 下步骤：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，封 闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在 形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层 的干膜厚度达到0.5～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I 干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的 改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm。
优选地，上述施工方法还包括增强网格层的铺设，具体步骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所 述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在 形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层 的干膜厚度达到0.5～1.5mm。优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I 干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上铺设抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维 网，然后涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度 达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm。
优选地，上述施工方法还包括抗道砟颗粒层的铺设，具体步骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所 述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h 后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I， 使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I 干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的 改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；在所述改 性聚氨酯复合面漆层表面干燥前均匀撒上抗道砟颗粒层，待聚氨酯组合物II完 全固化后，将多余颗粒清理干净。
优选地，上述施工方法还包括增强网格层和抗道砟颗粒层的铺设，具体步 骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所 述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h 后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I， 使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I 干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上铺设抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维 网，然后涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度 达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；在所述改性聚氨酯复合面漆层表面干燥前均 匀撒上粒径1～3mm的PE颗粒和/石英颗粒，待改性聚氨酯复合面漆层完全固化 后，将多余颗粒清理干净。
优选地，上述步骤(3)中，涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后 或待所述聚氨酯组合物I干燥后，检查形成的改性聚氨酯复合底漆层中是否有气 泡，有气泡时，将气泡消除后涂覆所述聚氨酯组合物I进行修补，然后在形成的 改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II。
优选地，上述步骤(3)中，涂覆所述聚氨酯组合物II12～36h，优选24h后 或待所述聚氨酯组合物II干燥后，检查形成的改性聚氨酯复合面漆层中是否有 气泡，有气泡时，将气泡消除后涂覆所述聚氨酯组合物II进行修补。
本发明提供的所述复合防水层可以用于铁路有砟轨道混凝土桥梁的桥面防 水，也可以用于铁路或公路钢桥梁的桥面防水。
本发明采用高分子聚合物，依次在铁路桥梁等混凝土和钢结构基面自下而 上形成包括封闭底漆层、改性聚氨酯复合底漆层和改性聚氨酯复合面漆层的复 合防水层。本发明提供的所述复合防水层具有以下优点：
1、本发明的复合防水层具有显著的特殊环境适应性及耐老化性能。本发明的 防水层具有优异的物理力学性能、附着性和抗紫外线辐射性能，长时间使 用不会出现变色、龟裂和剥落等损害。
2、本发明的聚氨酯组合物配方体系采用双组分脂肪族聚氨酯树脂作为防水涂 料的主体成膜物质，并加入甲基丙烯酸树脂对脂肪族聚氨脂改性。在干燥 固化过程中则是通过两种反应原理来进行：脂肪族聚氨脂体系是通过羟基 甲基丙烯酸树脂中的羟基与脂肪族异氰酸酯固化剂中的异氰酸酯反应后成 膜固结；甲基丙烯酸树脂体系是通过树脂组分中含有的甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸丁酯等活性单体在氧化还原引发体系的作用下聚合交联成膜固 结。甲基丙烯酸树脂的这种固化成膜原理受外界环境如温度和湿度影响较小，固化成膜反应较快，成膜比较密实，对脂肪族聚氨脂的缺点进行有效 弥补，最终形成性能优异的改性聚氨酯底漆层和面漆层。
3、通过调整聚氨酯组合物原材料的组成比例，制备强度有差异的改性聚氨酯 复合底漆层和面漆层(其中，面漆层的强度大于底漆层)，特别是在面漆 层中引入少量石墨烯组份，利用石墨烯微观网状结构在纳米级上增强增韧 面漆层性能，实现整体防水层的耐冲击、耐磨、高附着力和高耐久的协调 统一。
4、进一步地，通过设置增强网格层或者抗道砟颗粒层来增加保护，起到有效 抵抗道砟碾压和清筛机的冲击与摩擦作用。
5、本发明的复合防水层施工方法简单，通过喷涂、刷涂的方式涂覆于混凝土 桥梁，可以采用多种设备进行施工，便于工作人员根据野外现场实际情况 选用适宜的施工设备，更便于使用。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实 施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中 所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
实施例1～6：一种聚氨酯组合物I
实施例1～6的聚氨酯组合物I原料组成如表1所示，通过如下方法制备：
(1)按照质量配比准备A1组分和B1组分的原料；
(2)将所述A1组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的搅 拌下加入填料搅拌分散5～10min，然后在1000～1400转/分的搅拌下加入甲基丙 烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、N，N-二甲基对甲苯胺、二丁基 二月桂酸锡后，保持速度继续搅拌分散30～45min，再继续加入填料、防沉淀助 剂、润湿分散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅拌分散 45～65min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料，得到A1组分；
(3)将所述B1组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜中， 在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料，得到B1组分；
(4)将A1组分和B1组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物I。
表1实施例1～6和对比例1～3的聚氨酯组合物I的原料组成(1份＝1Kg)
a：所述有机改性膨润土为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐改性膨润土。
测试例1本发明的聚氨酯组合物I的性能测定
按照有关标准对实施例1～6制备的聚氨酯组合物I进行性能测定。各项性能 的测定方法分别为：
适用期：TB/T1527-2011，
拉伸强度和断裂伸长率：GB/T528-2009，
低温柔性：GB/T 6742-2007，
附着力：GB/T 5210-2006，
耐磨性：GB/T 9867-2008，
抗冲击性：GB/T 1732-1993，
耐铁路道砟碾压：《广珠城际轨道交通工程桥面防水材料技术条件》【科技 基[2008]191号文】附录B，
耐人工加速老化：GB/T14522-2008。
测定结果见表2。
表2实施例1～6的聚氨酯组合物I的性能测定结果
从表2的数据可以看出，本发明的聚氨酯组合物I具有适宜的适用期(72min 以上，大部分为79min左右)、良好的力学性能(拉伸强度大于16MPa，断裂伸 长率大于370％)；更重要的是本发明的聚氨酯组合物I与混凝土的附着力不小于 4.1MPa，最高可达4.9MPa，耐磨性和抗冲击性好。
实施例7～12一种聚氨酯组合物II
实施例7～12的聚氨酯组合物II原料组成如表2所示，通过如下方法制备：
(1)按照质量配比准备A2组分和B2组分的原料；
(2)将所述A2组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的搅 拌下加入填料搅拌分散5～10min，然后在1000～1400转/分的搅拌下加入甲基丙 烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、N,N-二甲基对甲苯胺、二丁基 二月桂酸锡、石墨烯后，保持速度继续搅拌分散30～45min，，再继续加入填料、 防沉淀助剂、润湿分散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅 拌分散45～65min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料，得到A2组分；
(3)将所述B2组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜中， 在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料，得到B2组分；
(4)将A2组分和B2组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物II。
表3实施例7～12和对比例1～3的聚氨酯组合物II的原料组成(1份＝1Kg)
a:所述有机改性膨润土为十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐改性膨润土。
测试例2本发明的聚氨酯组合物II的性能测定
按照有关标准对实施例7～12制备的聚氨酯组合物II进行性能测定，各项性 能的测定方法同测试例1。测定结果见表4。
从表4的数据可以看出，本发明的聚氨酯组合物II的各项性能与所述聚氨 酯组合物I相似，但拉伸强度更大(23～26MPa)，耐磨性(低至38mm3)和耐 老化性能更突出，完全适合作为复合防水层的面漆。
表4实施例7～12的聚氨酯组合物II性能测定结果
实施例13～18一种铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层
实施例13～18所述的铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层，从上至下包括： 改性聚氨酯复合面漆层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层，其中每一层均 与相邻的层紧密粘合；通过如下方法施工完成：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆环氧封闭底漆(廊坊三 通化学工业有限公司生产)，所述环氧封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆24h后，在形成的封闭底漆层上涂覆表5所示的聚 氨酯组合物I(按照实施例1所述方法制备)，使形成的改性聚氨酯复合底漆层 的干膜厚度达到1.0～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I 24h后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上 涂覆表5所示的聚氨酯组合物II(按照实施例7所述方法制备)，使形成的改性 聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到1.0～1.5mm。待改性聚氨酯复合面漆层完全干 燥后，即完成所述复合防水层的施工。
对比例1～3一种复合防水层
对比例1～3的复合防水层的结构和施工方法与实施例13相同，不同之处在 于改性聚氨酯复合底漆层和改性聚氨酯复合面漆层分别由表1和表3所示的聚 氨酯组合物I和聚氨酯组合物II形成。
测试例3本发明和对比例的复合防水层的性能测定
按照测试例1的方法分别测定本发明提供的复合防水层(实施例13～18)和 对比例的复合防水层(对比例1～3)的性能，测定结果分别见表5和表6。
表5实施例13～18的复合防水层的性能测定结果
表6对比例1～3的复合防水层的性能测定结果
对比表5和表6的数据，可以清楚的看出本发明的复合防水层在各项性能 上均明显优于对比例的复合防水层。两种防水层的结构、制备方法和施工方法 均相同，因此本发明的复合防水层的优越性能正是源于本发明提供的聚氨酯组 合物I和II。
实施例19一种铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层
本实施例所述的铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层，从上至下包括：改 性聚氨酯复合面漆层、增强网格层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层，其 中每一层均与相邻的层紧密粘合；通过如下方法施工完成：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆环氧封闭底漆(廊坊三 通化学工业有限公司生产)，所述环氧封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆24h后，在形成的封闭底漆层上涂覆按照实施例1～6 中任一实施例制备的聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚 度达到1.0～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I 24h后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上 铺设抗碱玻璃纤维网作为增强网格层，然后在涂覆按照实施例7～12中任一实施 例制备的聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到 1.0～1.5mm。待改性聚氨酯复合面漆层完全干燥后，即完成所述复合防水层的施工。
实施例20一种铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层
本实施例所述的铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层，从上至下包括：抗 道砟颗粒层、改性聚氨酯复合面漆层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层， 每一层均与相邻的层紧密粘合，其中所述抗道砟颗粒层下部分与所述改性聚氨 酯面漆层粘接在一起或部分镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中；通过如下方法施 工完成：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆环氧封闭底漆(廊坊三 通化学工业有限公司生产)，所述环氧封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆24h后，在形成的封闭底漆层上涂覆按照实施例1～6 中任一实施例制备的聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚 度达到1.0～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I 24h后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂 覆按照实施例7～12中任一实施例制备的聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯 复合面干膜漆层的厚度达到1.0～1.5mm。在所述改性聚氨酯复合面漆层表面干燥 前均匀撒上粒径1～3mm的PE颗粒，待改性聚氨酯复合面漆层完全固化后，将 多余颗粒清理干净，即完成所述复合防水层的施工。
实施例21一种铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层
本实施例所述的铁路有砟轨道混凝土桥面复合防水层，从上至下包括：抗 道砟颗粒层、改性聚氨酯复合面漆层、增强网格层、改性聚氨酯复合底漆层和 封闭底漆层，每一层均与相邻的层紧密粘合，其中所述抗道砟颗粒层下部分与 所述改性聚氨酯面漆层粘接在一起或部分镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中；通 过如下方法施工完成：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆环氧封闭底漆(廊坊三 通化学工业有限公司生产)，所述环氧封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆24h后，在形成的封闭底漆层上涂覆按照实施例1～6 中任一实施例制备的聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚 度达到1.0～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I 24h后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上 上铺设聚酯纤维网作为增强网格层，然后涂覆按照实施例7～12中任一实施例制 备的聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到 0.8～1.2mm；在所述改性聚氨酯复合面漆层表面干燥前均匀撒上粒径1～3mm的 石英颗粒，待改性聚氨酯复合面漆层完全固化后，将多余颗粒清理干净，即完 成所述复合防水层的施工。
总之，以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明，本领域技术人 员可以根据本发明作出各种改变或变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于 本发明所附权利要求的范围。
Claims (10)
1.一种有砟轨道混凝土桥面的复合防水层，从上至下包括：改性聚氨酯复合面漆层、改性聚氨酯复合底漆层和封闭底漆层；
优选地，所述改性聚氨酯复合面漆层和改性聚氨酯复合底漆层的厚度各自独立地为0.5～1.5mm，更优选各自独立地为0.8～1.2mm。
2.根据权利要求1所述的复合防水层，其特征在于，还包括增强网格层，所述增强网格层被设置于所述改性聚氨酯面漆层和所述改性聚氨酯复合底漆层之间，与所述改性聚氨酯面漆层和所述改性聚氨酯复合底漆层紧密粘合；
优选地，所述增强网格层选自抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维网，纤维网经向和纬向断裂强度均大于1500N/50mm；
优选地，所述复合防水层还包括抗道砟颗粒层，所述抗道砟颗粒层被设置于所述改性聚氨酯面漆层的上表面，且镶嵌在所述改性聚氨酯面漆层中；
优选地，所述抗道砟颗粒选自PE颗粒和石英砂粒中的一种或两种，粒径1～3mm。
3.根据权利要求1或2所述的复合防水层，其特征在于，所述封闭底漆层由环氧类封闭底漆形成。
4.根据权利要求1或2所述的复合防水层，其特征在于，所述改性聚氨酯复合底漆层由聚氨酯组合物I形成，所述聚氨酯组合物I包含A1组分和B1组分，所述A1组分和B1组分的质量比为1～5:1；
其中，按质量份数计，所述A1组分包含：聚醚多元醇35～45份、甲基丙烯酸羟乙酯15～25份、甲基丙烯酸甲酯10～20份、丙烯酸异丁酯10～20份、N,N-二甲基对甲苯胺0.1～0.4份、二丁基二月桂酸锡0.2～0.4份、填料10～20份、中色素炭黑0.02～0.2份、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂0.5～18份；
按质量份数计，所述B1组分包含：交联剂40～60份、溶剂0.1～20份；
优选地，所述A1组分和B1组分的质量比为1～3:1，更优选为1～2:1；
优选地，按质量份数计，所述A1组分包含：聚醚多元醇40份、甲基丙烯酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸异丁酯15份、N,N-二甲基对甲苯胺0.2份、二丁基二月桂酸锡0.3份、填料15份、中色素炭黑0.1、钛白粉13份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂10份；
优选地，按质量份数计，所述B1组分包含：交联剂60份、溶剂20份。
5.根据权利要求1或2所述的复合防水层，其特征在于，所述改性聚氨酯复合面漆层由聚氨酯组合物II形成，所述聚氨酯组合物II包含A2组分和B2组分,所述A2组分和B2组分的质量比为1～5:1；
其中，按质量份数计，所述A2组分包含：聚醚多元醇15～35份、甲基丙烯酸羟乙酯25～40份、甲基丙烯酸甲酯20～30份、丙烯酸异丁酯20～30份、N,N-二甲基对甲苯胺0.4～0.8份、二丁基二月桂酸锡0.2～0.4份、石墨烯0.1～0.5份、填料10～20份、中色素炭黑0.02～0.2、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂0.5～18份；
按质量份数计，所述B2组分包含：交联剂40～60份、溶剂0.1～20份；
优选地，所述A2组分和B2组分的质量比为1～3:1，更优选为1～2:1；
优选地，按质量份数计，所述A2组分包含：聚醚多元醇25份、甲基丙烯酸羟乙酯25份、甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸异丁酯20份、N,N-二甲基对甲苯胺0.6份、二丁基二月桂酸锡0.3份、石墨烯0.3份、填料10～20份、中色素炭黑0.02～0.2、钛白粉10～15份、防沉淀助剂1～2份、润湿分散剂0.3～0.6份、消泡剂0.3～0.6份、光稳定剂0.1～0.3份、紫外线吸收剂0.1～0.3份、溶剂10份；
优选地，按质量份数计，所述B2组分包含：交联剂60份、溶剂20份。
6.根据权利要求4或5所述的复合防水层，其特征在于，所述A1组分和所述A2组分中，所述聚醚多元醇各自独立地选自羟基聚丁二烯、聚四氢呋喃二醇、聚醚2000、聚醚330N和聚醚4000中的一种或多种；
更优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述聚醚多元醇各自独立地选自聚醚330N和聚醚4000中的一种或任意比例的两种；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述填料各自独立地选自硫酸钡和滑石粉中的一种，细度6000目以上；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述防沉淀助剂各自独立地选自气相二氧化硅和十八烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐改性膨润土中的一种；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述润湿分散剂为质量百分比浓度为52％的DISPERBYK 110溶液；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述消泡剂为疏水硅氧烷；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述光稳定剂为受阻酚抗氧剂；更优选地，所述光稳定剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述溶剂各自独立地选自二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇***乙酸酯中的一种或任意比例的多种；
优选地，所述A1组分和所述A2组分中，所述紫外线吸收剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***；
优选地，所述B1组分和所述B2组分中，所述交联剂为异氰酸酯和过氧化苯甲酰的混合物，两者的质量比各自独立地为8:1～15:1，更优选为10:1；所述异氰酸酯各自独立地选自六亚甲基二异氰酸酯三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯中一种或任意比例的两种；
优选地，所述B1组分和B2组分中，所述溶剂各自独立地选自二甲苯、乙酸丁酯和乙二醇***乙酸酯中的一种或任意比例的多种。
7.根据权利要求4至6中任一项所述复合防水层，其特征在于，所述聚氨酯组合物I的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比准备A1组分和B1组分的原料；
(2)将所述A1组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的搅拌下加入填料搅拌分散5～10min，优选8min，然后在1000～1400转/分的搅拌下加入甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、N,N-二甲基对甲苯胺、二丁基二月桂酸锡后，保持速度继续搅拌分散30～45min，优选40min，再继续加入填料、防沉淀助剂、润湿分散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅拌分散45～65min，优选60min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料，得到A1组分；
(3)将所述B1组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜中，在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料，得到B1组分；
(4)将A1组分和B1组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物I。
8.根据权利要求4至6中任一项所述复合防水层，其特征在于，所述聚氨酯组合物II的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照质量配比准备A2组分和B2组分的原料；
(2)将所述A2组分的溶剂、聚醚多元醇置于容器中，在100～140转/分的搅拌下加入填料搅拌分散5～10min，优选8min，然后在1000～1400转/分的搅拌下加入甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、N,N-二甲基对甲苯胺、二丁基二月桂酸锡、石墨烯后，保持速度继续搅拌分散30～45min，优选40min，再继续加入填料、防沉淀助剂、润湿分散剂、消泡剂、光稳定剂、紫外线吸收剂后，继续高速搅拌分散45～65min，优选60min，研磨至物料细度达50μm以下，过滤后出料，得到A2组分；
(3)将所述B2组分的溶剂、异氰酸酯、过氧化苯甲酰加入至高速分散釜中，在700～800转/分下搅拌均匀至白色颗粒完全溶解，过滤后出料，得到B2组分；
(4)将A2组分和B2组分混合均匀，即得所述聚氨酯组合物II。
9.权利要求1至8中任一项所述用于铁路有砟轨道混凝土桥面的复合防水层的施工方法，包括以下步骤：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm；
优选地，所述施工方法还包括增强网格层的铺设，具体步骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm；优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上铺设抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维网，然后涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；
优选地，所述施工方法还包括抗道砟颗粒层的铺设，具体步骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；在所述改性聚氨酯复合面漆层表面干燥前均匀撒上抗道砟颗粒层，待聚氨酯组合物II完全固化后，将多余颗粒清理干净；
优选地，所述施工方法还包括增强网格层和抗道砟颗粒层的铺设，具体步骤包括：
(1)将混凝土桥面的基面清扫干净并干燥后，涂覆封闭底漆；优选地，所述封闭底漆的用量为0.2～0.4Kg/m2；
(2)涂覆所述封闭底漆12～36h，优选24h后或待所述封闭底漆干燥后，在形成的封闭底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物I，使形成的改性聚氨酯复合底漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；
(3)涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I干燥后，在形成的改性聚氨酯复合底漆层上铺设抗碱玻璃纤维网或者聚酯纤维网，然后涂覆所述聚氨酯组合物II，使形成的改性聚氨酯复合面漆层的干膜厚度达到0.5～1.5mm，优选0.8～1.2mm；在所述改性聚氨酯复合面漆层表面干燥前均匀撒上粒径1～3mm的PE颗粒和/石英颗粒，待改性聚氨酯复合面漆层完全固化后，将多余颗粒清理干净。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，涂覆所述聚氨酯组合物I12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物I干燥后，检查形成的改性聚氨酯复合底漆层中是否有气泡，有气泡时，将气泡消除后涂覆所述聚氨酯组合物I进行修补，然后在形成的改性聚氨酯复合底漆层上涂覆所述聚氨酯组合物II；
优选地，所述步骤(3)中，涂覆所述聚氨酯组合物II12～36h，优选24h后或待所述聚氨酯组合物II干燥后，检查形成的改性聚氨酯复合面漆层中是否有气泡，有气泡时，将气泡消除后涂覆所述聚氨酯组合物II进行修补。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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