CN114855534A - 复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法，涉及机场建设技术领域。该复合三维多孔材料的机场跑道结构，包括铺设于基层之上的复合三维多孔材料结构层，和渗透于其中的表面处理剂，上述复合三维多孔材料结构层包含复合三维多孔材料与浆体填料，上述浆体填料填充在复合三维多孔材料的孔隙中复合成型；上述复合三维多孔材料为至少两种多孔材料单体的混合物，其中上述多孔材料单体自身为多孔结构；上述浆体填料包括水泥浆、地质聚合物混凝土中的一种或多种。本发明提供的复合三维多孔材料的机场跑道结构施工方法简单，得到的机场跑道结构具有更优的抗压强度和抗折强度，且耐磨性能和耐久性得到显著提升，耐冻融能力也得到了改善。

Description

复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法
技术领域
本发明属于机场建设技术领域，具体涉及复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法。
背景技术
机场道面是在天然土基和基层顶面用筑路材料铺筑的一层或多层的人工结构物，承受着飞机的机轮荷载、高温高速喷气流以及冷热、干湿、冻融等自然因素的作用，包括跑道、滑行道、客机坪、维修坪、货机坪、停机坪等。
普通水泥混凝土铺装是最常使用的铺装材料之一。普通水泥混凝土材料取材方便，性能可靠，刚度大，强度高，坚固耐用及日常养护工作量小等显著特点。机场混凝土道面，按抗折强度设计，道面板内一般不设置钢筋，混凝土承受弯拉应力。混凝土承受拉伸作用时，对混凝土中存在的裂缝、孔隙等缺陷很敏感，在重复荷载作用下，裂缝比较容易扩展并进而引起破坏，所以要求混凝土具有良好的内部结构和均质性。道面混凝土大面积铺筑在露天环境中，承受气候和环境的长期破坏作用，如在铺筑过程中振捣不到位、模板漏浆及反复作用的温度应变、干湿循环、冻融循环等。采用现浇工艺，混凝土道面质量不宜控制，易出现质量问题，同时在混凝土道面现浇工艺中，需要分仓浇注，整体施工进度较慢。且普通水泥混凝土铺装层的弹性模量大，弯拉强度小，脆性特征明显。由于沥青混凝土铺装结构具有快速施工及良好的行驶性能，现代铺装通常采用沥青混凝土铺装。但是沥青混凝土铺装的耐久性却严重不足。
发明内容
本发明的目的在于提供复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法，该施工方法简单，得到的复合三维多孔材料的机场跑道结构具有更优的抗压强度和抗折强度，且耐磨性能和耐久性得到显著提升，耐冻融能力也得到了改善。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，包括铺设于基层之上的复合三维多孔材料结构层，和渗透于其中的表面处理剂，上述复合三维多孔材料结构层包含复合三维多孔材料与浆体填料，上述浆体填料填充在复合三维多孔材料的孔隙中复合成型；上述复合三维多孔材料为至少两种多孔材料单体的混合物，其中上述多孔材料单体自身为多孔结构；
上述浆体填料包括水泥浆、地质聚合物混凝土中的一种或多种。
具体而言，表面处理剂选自钠基固化剂和锂基固化剂中的一种。
具体而言，多孔材料单体选自三维多孔金属、三维多孔纤维中的至少一种。
具体而言，三维多孔金属选自铁、钢、铝、铜中的两种及以上混合物；上述三维多孔纤维选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维中的一种。
具体而言，地质聚合物混凝土包括地质聚合物净浆改性水泥浆混凝土。本发明在地质聚合物净浆的制备过程中加入维生素B1和/或维生素E醋酸酯，再对水泥混凝土进行改性，显著提升了地质聚合物混凝土的整体强度，其抗压强度和抗折强度得到明显增强；其原因可能在于掺入维生素B1和/或维生素E醋酸酯后，通过物理或化学作用与环氧树脂复配，填充混凝土内部的孔隙，形成稳定的网络结构，有效提升混凝土的密实度，进而提高了混凝土抗压强度；同时，形成的网状结构能够很好地与水泥水化产物及骨料等进行交错缠绕，增强其内部接触力，从而显著增强混凝土承受拉应力的能力。同时，制备的地质聚合物净浆的粘结性能也得到明显改善。
具体而言，地质聚合物净浆原料组份包括：按重量份计，100~120份碱性激发剂，90~100份偏高岭土，1~3份预处理后的苎麻纤维，0.5~2份水性环氧树脂乳液，2~5份维生素B1，3~6份维生素E醋酸酯，12~20份水。
本发明又公开了上述地质聚合物混凝土的制备方法，包括：
取水泥、粉煤灰、石、砂料放入搅拌机内，搅拌30~50s使其混合均匀；然后搅拌机中加入水和减水剂，搅拌120~150s初步形成自密实混凝土，然后再加入地质聚合物净浆和固化剂充分拌120~150s即可。
具体而言，石选用卵石，卵石级配为5~20mm连续粒级。
具体而言，水泥、粉煤灰、石、砂料的质量比为390~403:140~155：905~920:800~820；水与水泥的质量比为180~190:390~403。
具体而言，水泥选自普通硅酸盐水泥。
具体而言，粉煤灰为I级，化学成分中SiO2与Al2O3的质量比为2.2~2.5。
具体而言，砂料选用具有连续级配为0.075~4.75mm的机制砂，密度为2~3g/cm3。
具体而言，减水剂包括聚羧酸系高效减水剂。
具体而言，减水剂加入量为水泥质量的1~2%；地质聚合物净浆加入量为水泥质量的5~10%。
具体而言，固化剂加入量为地质聚合物净浆质量的4~8%。
具体而言，固化剂优选T31型固化剂。
进一步的，地质聚合物净浆的制备方法，包括：
取偏高岭土、水性环氧树脂乳液、预处理后的苎麻纤维、维生素B1、维生素E醋酸酯混合均匀，倒入碱性激发剂，之后加入水，充分搅拌，慢搅2~5min，静置20~30s，再快速搅拌2~5min，得到地质聚合物净浆。
具体而言，碱性激发剂的制备方法，包括：按照水玻璃和氢氧化钠质量比7~9:1的比例称取混合搅拌至完全溶解放置24~28h得到碱性激发剂。
具体而言，苎麻纤维预处理具体为：取苎麻纤维剪切成5~8mm的短切纤维，浸泡在4~6wt%浓度的氢氧化钠溶液中，时间0.5~1.5h，之后用蒸馏水清洗、干燥即可。
本发明还公开了上述复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，包括：
将复合三维多孔材料均匀铺设于基层之上，灌注浆体填料，使其充分填充至三维多孔材料的孔隙内，形成密实的交联网络结构，养护后得到复合三维多孔材料结构层；之后将表面处理剂涂布于表面，保持处理面一直处于湿润状态10~20min，静置1~2d即可。
具体而言，三维多孔材料的孔径为15~40mm，连通的孔隙率＞60%。
具体而言，复合三维多孔材料结构层厚度为20~40cm。
具体而言，养护条件包括：用保鲜膜覆盖养护1~3d。
更优选地，表面处理剂的原料组份包括：按重量份计，20~25份硅酸钠、15~20份硅酸锂、3~8份三聚磷酸钠、5~8份磷酸硅铝、0.1~0.5份十二烷基苯磺酸钠、0.5~1份1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐、0.8~2份瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、3~6份偶联剂、50~80份水。本发明在混凝土表面涂刷，因其具有渗透固化和自固化特性，能够充分渗入混凝土中与混凝土毛细孔内部的游离钙、镁等离子发生反应，形成不溶于水的新型固体物质，并且在干燥的条件下，新型固体物质能够自固化转变为混凝土的成分，增加混凝土表面密实度，从而改善混凝土的表面功能层性能。本发明在表面处理剂的制备过程中加入1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐和/或瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，与其它组分复配使用，涂刷在混凝土表面，能够进一步改善混凝土表面功能层的耐磨性能，并且能够明显降低其碳化深度；同时能够有效提升混凝土的耐冻融性能，其原因可能在于瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵的存在，与硅烷偶联剂等组分产生复配协同的效果，进一步封堵毛细孔，阻挡水分等的进入，形成的新型固体物更加稳定，填补在水泥基体的缝隙中，使得水泥基材料在提升致密度的同时，其经冻融剥落量明显减少。
具体而言，硅酸钠模数2.5~3；硅酸锂模数4.5~5。
具体而言，所述偶联剂包括硅烷偶联剂，优选自KH131、KH132、KH330、KH580、KH1631、KH560、KH561、KH902、KH554、KH602、KH792、KH550、KH540中的一种。
上述表面处理剂的制备方法，具体包括：
取三聚磷酸钠加入水中，搅拌10~15min后加入硅酸锂和硅酸钠，之后依次加磷酸硅铝、十二烷基苯磺酸钠、1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、偶联剂，搅拌均匀即可。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明采用三维多孔材料作为骨架，通过密实填充填料与其相互穿插交叉成一体，形成环绕闭锁，结构整体性强，达到很好的增强效果。本发明在地质聚合物净浆的制备过程中加入维生素B1和/或维生素E醋酸酯，再对水泥混凝土进行改性，制备的地质聚合物净浆的粘结性能得到明显改善，显著提升了地质聚合物混凝土的抗压强度和抗折强度。此外，本发明在表面处理剂的制备过程中加入1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐和/或瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，与其它组分复配使用，涂刷在混凝土表面，能够进一步改善混凝土表面功能层的耐磨性能，并且能够明显降低其碳化深度；同时能够有效提升混凝土的耐冻融性能。
因此，本发明提供了复合三维多孔材料的机场跑道结构及其施工方法，该施工方法简单，得到的复合三维多孔材料的机场跑道结构具有更优的抗压强度和抗折强度，且耐磨性能和耐久性得到显著提升，耐冻融能力也得到了改善。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细描述：
本发明实施例所用：
水性环氧树脂乳液购自深圳市凯思特新材料有限公司；偏高岭土购自科旭建材实力工厂。
水泥为普通硅酸盐水泥，购自山东莒州水泥有限公司；粉煤灰为I级，化学成分中SiO2与Al2O3的质量比为2.3；砂料选用具有连续级配为0.075-4.75mm的机制砂，密度为2.6g/cm3；石为卵石，级配为5-20mm连续粒级。减水剂为液态聚羧酸系高效减水剂，购自文安县鹏昌建筑材料有限公司。
水玻璃为工业级水玻璃，购自佛山市欧陶无机材料有限公司。
钠基固化剂购自昌鑫建材科技发展（天津）有限公司；锂基固化剂购自深圳市旭升地坪工程有限公司。
硅酸钠模数2.5；硅酸锂模数4.8。
实施例1：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，包括：
将复合三维多孔材料均匀铺设于基层之上，灌注浆体填料（地质聚合物混凝土），使其充分填充至三维多孔材料的孔隙内，形成密实的交联网络结构，养护（用保鲜膜覆盖养护1d）后得到复合三维多孔材料结构层；之后将表面处理剂（锂基固化剂）涂布于表面，保持处理面一直处于湿润状态15min，静置1d即可。
具体的，复合三维多孔材料结构层厚度为30cm；多孔材料单体为三维多孔纤维，其中三维多孔材料的平均孔径为36mm，孔隙率78.5%；三维多孔纤维为聚丙烯纤维。
地质聚合物净浆的制备：
取偏高岭土、水性环氧树脂乳液、预处理后的苎麻纤维、维生素B1、维生素E醋酸酯混合均匀，倒入碱性激发剂，之后加入水，充分搅拌，慢搅5min，静置25s，再快速搅拌5min，得到地质聚合物净浆。
地质聚合物净浆的原料组份包括：按重量份计，110份碱性激发剂，96份偏高岭土，2份预处理后的苎麻纤维，1.2份水性环氧树脂乳液，3.5份维生素B1，4.5份维生素E醋酸酯，16份水。
碱性激发剂的制备：按照水玻璃和氢氧化钠质量比8:1的比例称取混合搅拌至完全溶解放置24h得到碱性激发剂。
苎麻纤维预处理：取苎麻纤维剪切成5mm的短切纤维，浸泡在5wt%浓度的氢氧化钠溶液中，时间1h，之后用蒸馏水清洗、干燥即可。
地质聚合物混凝土的制备：
按照质量比为403:140：914:807的比例取水泥、粉煤灰、石、砂料放入搅拌机内，搅拌30s使其混合均匀；然后搅拌机中加入水（与水泥的质量比为182:403）和减水剂（加入量为水泥质量的1.5%），搅拌120s初步形成自密实混凝土，然后再加入地质聚合物净浆（加入量为水泥质量的7.5%）和固化剂（T31型固化剂，加入量为地质聚合物净浆质量的6%）充分拌120s即可。
实施例2：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：复合三维多孔材料结构层厚度为20cm；多孔材料单体为三维多孔金属；三维多孔金属为铁、钢、铜（质量比1:1:1）混合物；地质聚合物混凝土为本实施例制备的。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份包括：按重量份计，100份碱性激发剂，90份偏高岭土，1份预处理后的苎麻纤维，0.5份水性环氧树脂乳液，2份维生素B1，3份维生素E醋酸酯，12份水。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：
水泥、粉煤灰、石、砂料的质量比为390:155：905:820；水与水泥的质量比为180:390；减水剂加入量为水泥质量的1%；地质聚合物净浆加入量为水泥质量的5%；固化剂加入量为地质聚合物净浆质量的4%。
实施例3：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：复合三维多孔材料结构层厚度为40cm；表面处理剂为钠基固化剂；多孔材料单体选自三维多孔金属和三维多孔纤维；三维多孔金属为铁、钢、铜（质量比1:1:1）混合物；上述三维多孔纤维为玄武岩纤维；地质聚合物混凝土为本实施例制备的。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份包括：按重量份计，120份碱性激发剂，100份偏高岭土，3份预处理后的苎麻纤维，2份水性环氧树脂乳液，5份维生素B1，6份维生素E醋酸酯，20份水。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：
水泥、粉煤灰、石、砂料的质量比为398:150：910:808；水与水泥的质量比为188:398；减水剂加入量为水泥质量的2%；地质聚合物净浆加入量为水泥质量的10%；固化剂加入量为地质聚合物净浆质量的8%。
实施例4：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：复合三维多孔材料结构层厚度为34cm；多孔材料单体为三维多孔纤维；上述三维多孔纤维为玻璃纤维；地质聚合物混凝土为本实施例制备的。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份包括：按重量份计，104份碱性激发剂，93份偏高岭土，1.5份预处理后的苎麻纤维，0.8份水性环氧树脂乳液，4.2份维生素B1，5份维生素E醋酸酯，18份水。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：
水泥、粉煤灰、石、砂料的质量比为395:147：908:817；水与水泥的质量比为187:395；减水剂加入量为水泥质量的1.2%；地质聚合物净浆加入量为水泥质量的5.7%；固化剂加入量为地质聚合物净浆质量的4.3%。
实施例5：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：地质聚合物混凝土。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份不添加维生素B1。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：地质聚合物净浆的制备为本实施例制备的。
实施例6：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：地质聚合物混凝土。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份不添加维生素E醋酸酯。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：地质聚合物净浆的制备为本实施例制备的。
实施例7：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：地质聚合物混凝土。
地质聚合物净浆的制备与实施例1的区别：原料组份不添加维生素B1和维生素E醋酸酯。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1的区别：地质聚合物净浆的制备为本实施例制备的。
实施例8：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例1的区别：表面处理剂为本实施例制备的。
表面处理剂的原料组份包括：按重量份计，22份硅酸钠、18份硅酸锂、5份三聚磷酸钠、5份磷酸硅铝、0.1份十二烷基苯磺酸钠、0.5份1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐、1.2份瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、5份偶联剂（硅烷偶联剂KH550）、70份水。
表面处理剂的制备：
取三聚磷酸钠加入水中，搅拌15min后加入硅酸锂和硅酸钠，之后依次加磷酸硅铝、十二烷基苯磺酸钠、1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、偶联剂，搅拌均匀即可。
地质聚合物净浆的制备与实施例1相同。
地质聚合物混凝土的制备与实施例1相同。
实施例9：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例8的区别：表面处理剂为本实施例制备的。
表面处理剂的原料组份与实施例8的区别：不添加1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐。
表面处理剂的制备过程与实施例8相同。
地质聚合物净浆的制备与实施例8相同。
地质聚合物混凝土的制备与实施例8相同。
实施例10：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例8的区别：表面处理剂为本实施例制备的。
表面处理剂的原料组份与实施例8的区别：不添加瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。
表面处理剂的制备过程与实施例8相同。
地质聚合物净浆的制备与实施例8相同。
地质聚合物混凝土的制备与实施例8相同。
实施例11：
一种复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法与实施例8的区别：表面处理剂为本实施例制备的。
表面处理剂的原料组份与实施例8的区别：不添加1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐和瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。
表面处理剂的制备过程与实施例8相同。
地质聚合物净浆的制备与实施例8相同。
地质聚合物混凝土的制备与实施例8相同。
试验例1：
地质聚合物混凝土性能表征
试样制备：取地质聚合物混凝土倒入试模成型，其中抗压强度测试试件尺寸为150×150×150mm，抗折强度测试试件尺寸为150×150×550mm。浇筑好后在标准养护室中养护24h后脱模，随后在标准养护室中养护至规定龄期。
测试方法参考GB/T 50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的标准进行。抗折强度采用微机控制电子万能试验机进行，加载速度为0.08MPa/s，抗折试件的跨中位移采用位移计测量。抗压强度采用混凝土压力试验机进行，加载速度0.8MPa/s。最后根据下列公式计算强度：
抗压强度=Fm/A
抗折强度=Fm l/（bh2）
式中，Fm代表试验时加载到试件上最大荷载，kN；A代表件承压面积，mm2；l代表抗折支座间距，mm；b、h分别代表抗折试件截面宽度与高度，mm。
对实施例1~7中制备的地质聚合物混凝土进行上述测试，结果如表1所示：
表1 强度测试结果
样品 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa）
实施例1 78.9 8.4
实施例2 80.1 8.8
实施例3 79.3 8.7
实施例4 78.6 8.3
实施例5 68.4 6.5
实施例6 70.5 6.8
实施例7 64.8 5.7
从表1中数据分析可知，采用实施例1制备的地质聚合物混凝土的抗压强度和抗折强度明显高于实施例5和实施例6的，实施例5和实施例6制备的地质聚合物混凝土的抗压强度和抗折强度明显高于实施例7的，表明在地质聚合物净浆中加入维生素B1和/或维生素E醋酸酯，均能够有效提升地质聚合物混凝土的抗压强度和抗折强度，并且两者复配使用条件下，增强效果更佳。其原因可能在于掺入维生素B1和/或维生素E醋酸酯后，通过物理或化学作用与环氧树脂复配，填充混凝土内部的孔隙，形成稳定的网络结构，有效提升混凝土的密实度，进而提高了混凝土抗压强度；同时，形成的网状结构能够很好地与水泥水化产物及骨料等进行交错缠绕，增强其内部接触力，从而显著增强混凝土承受拉应力的能力。
地质聚合物净浆性能表征
粘结强度测试
测试试件制作参考JGJ/T 70规定的标准进行，制备水泥砂浆试件，尺寸为40×40×160mm，其中水灰比为0.5，胶砂比为1:2；标准养护28d后从中间折断，取其中一半放入地质聚合物净浆样品填充另一部分，重新成型，标准养护1d后，拆模、测试粘结试件的抗折强度来表征粘结强度。
对实施例1~7中制备的地质聚合物净浆进行上述测试，结果如表2所示：
表2 粘结强度测试结果
样品 粘结强度（MPa）
实施例1 4.6
实施例2 4.9
实施例3 4.7
实施例4 4.4
实施例5 3.5
实施例6 3.8
实施例7 2.8
从表2中数据分析可知，采用实施例1制备的地质聚合物净浆的粘结强度明显高于实施例5和实施例6的，实施例5和实施例6制备的地质聚合物净浆的粘结强度明显高于实施例7的，表明在地质聚合物净浆中加入维生素B1和/或维生素E醋酸酯，均能够有效提升地质聚合物净浆的粘结性能，并且两者复配使用条件下，增强效果更佳。
试验例2：
表面处理剂性能表征
表面处理剂处理后混凝土的耐久性能测定
测试采用混凝土碳化试验方法，参照GB/T 50082规定的标准进行。具体操作包括：试件采用棱柱体混凝土，规格尺寸要求长宽比不小于3。测试前两天从标准养护室取出试件，65℃条件下烘干48h，然后表面采用加热后的石蜡进行密封，仅保留一个侧面，进行表面处理剂涂布处理；放置于碳化试验箱内，条件设置：CO2浓度（20±2）%，湿度为（70±3）%，试验温度为（20±2）℃范围内。碳化试验进行一周，取出试件，破型测定碳化深度。
对实施例8~11中制备的表面处理剂进行上述测试，结果如表3所示：
表3 耐久性能测试结果
样品 碳化深度/mm
实施例8 2.79
实施例9 4.05
实施例10 3.97
实施例11 4.89
从表3中数据分析可知，采用实施例8制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，7d后混凝土碳化深度要低于实施例9和实施例10的，实施例9和实施例10制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，7d后混凝土碳化深度要明显低于实施例11的，表明在表面处理剂中加入1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐和/或瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，涂布在混凝土表面，对混凝土耐久性的提升效果进一步增强，并且两者复配使用条件下，增强效果更佳。
表面处理剂处理后混凝土表面耐磨性能测定
测试方法参考JTG E30规定的标准进行。测试试件尺寸规格为150×150×150mm，取表面处理剂涂布于成型时间一侧面，7d后进行磨耗试验，负荷为200N，磨耗25圈，取下试件刷净表面粉尘称重，根据试验前后试件重量计算磨损量。
对实施例8~11中制备的表面处理剂进行上述测试，结果如表4所示：
表4 耐磨性能测试结果
样品 磨耗量（kg/m<sup>2</sup>）
实施例8 0.28
实施例9 0.45
实施例10 0.41
实施例11 0.53
从表4中数据分析可知，采用实施例8制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，7d后混凝土表面磨耗量要低于实施例9和实施例10的，实施例9和实施例10制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，7d后混凝土表面磨耗量要明显低于实施例11的，表明在表面处理剂中加入1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐和/或瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，涂布在混凝土表面，对混凝土耐磨性的提升效果进一步增强，并且两者复配使用条件下，增强效果更佳。
单面冻融试验测试
试件的制作和养护均按照规范进行，达到养护龄期后进行表面处理剂涂刷处理，处理完7d后将试件放入试验盒中进行预吸水，7d后使用单边冻融试验机对试件进行冻融试验。测试过程中冻融循环次数为20次。
对实施例8~11中制备的表面处理剂进行上述测试，结果如表5所示：
表5 冻融实验测试结果
样品 剥落物总量（g/m<sup>2</sup>）
实施例8 826.5
实施例9 914.9
实施例10 1037.2
实施例11 1042.8
从表5中数据分析可知，采用实施例8制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，经冻融实验后剥落物总量要低于实施例9和实施例10的，实施例9制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，经冻融实验后剥落物总量要低于实施例11，实施例10制备的表面处理剂对混凝土表面进行处理，经冻融实验后剥落物总量与实施例11相当，表明在表面处理剂中加入瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，与其它组分复配使用，涂布在混凝土表面，对混凝土耐冻融性能的提升作用明显增加，并且在1-丁基-1-甲基吡咯三氟甲磺酸盐存在的条件下，增强效果更佳。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，包括铺设于基层之上的复合三维多孔材料结构层，和渗透于其中的表面处理剂，所述复合三维多孔材料结构层包含复合三维多孔材料与浆体填料，所述浆体填料填充在复合三维多孔材料的孔隙中复合成型；所述复合三维多孔材料为至少两种多孔材料单体的混合物，其中所述多孔材料单体自身为多孔结构；
所述浆体填料包括水泥浆、地质聚合物混凝土中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，其特征在于：所述表面处理剂选自钠基固化剂和锂基固化剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，其特征在于：所述多孔材料单体选自三维多孔金属、三维多孔纤维中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，其特征在于：所述三维多孔金属选自铁、钢、铝、铜中的两种及以上混合物；所述三维多孔纤维选自聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，其特征在于：所述地质聚合物混凝土包括地质聚合物净浆改性水泥浆混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种复合三维多孔材料的机场跑道结构，其特征在于：所述地质聚合物净浆原料组份包括：按重量份计，100~120份碱性激发剂，90~100份偏高岭土，1~3份预处理后的苎麻纤维，0.5~2份水性环氧树脂乳液，2~5份维生素B1，3~6份维生素E醋酸酯，12~20份水。
7.权利要求1所述的复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，包括：
将复合三维多孔材料均匀铺设于基层之上，灌注浆体填料，使其充分填充至三维多孔材料的孔隙内，形成密实的交联网络结构，养护后得到复合三维多孔材料结构层；之后将密封固化剂涂布于表面，保持处理面一直处于湿润状态10~20min，静置1~2d即可。
8.根据权利要求7所述的复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，其特征在于：所述三维多孔材料的孔径为15~40mm，连通的孔隙率＞60%。
9.根据权利要求7所述的复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，其特征在于：所述复合三维多孔材料结构层厚度为20~40cm。
10.根据权利要求7所述的复合三维多孔材料的机场跑道结构的施工方法，其特征在于：所述养护条件包括：用保鲜膜覆盖养护1~3d。
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