CN103086649B - 一种快速抢修受损路面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于本发明属于道路修筑领域，具体涉及一种适用于道路工程快速抢修的方法。本发明所述的快速抢修受损路面的方法，包括：（1）将电加热装置放置于破损路面凹陷内；（2）将修补材料填充至破损路面凹陷内，并覆盖所述电加热装置，同时启动所述电加热装置加热50-70min以使所述修补材料受热固化，即可实现破损路面的修补；所述的修补材料，是由60-95份致密骨料，4-30份热塑性树脂粘结剂以及1-10份在加热状态下可以诱发所述热塑性树脂粘结剂快速固化的热引发潜伏固化剂组成的。所述方法在受热状态下50-70min内即可形成高强度路面基材，大大缩短了抢修固化的时间。
Description
技术领域
本发明属于道路修筑领域，具体涉及一种适用于道路工程快速抢修的方法。
背景技术
随着我国经济的迅速发展，机场跑道数量迅速增加，高等级高速公路大量建设，城市广场及市政公路等混凝土工程的实施，改善了人类的生存质量，促进了国民经济的健康发展。现有的道路中采用混凝土施工路面的较多，不仅质量好而且使用寿命长。但是混凝土路面在使用中其路面损坏后维修比较复杂，需要封闭停用修复，需要动用较大的机械才能将路面刨开重新修筑，同时养护期较长。目前混凝土路面修补常用的修复材料有快速水泥或沥青混凝土或高分子材料等，但都存在着需要长时间封闭路面修整、养护时间长等问题，为道路抢修带来严重影响，尤其是机场路面的抢修就存在更大的问题。
中国专利CN101817663A公开了一种混凝土路面快速修补方法，该方法所使用的路面修补材料由偏高岭土、矿渣、水泥等粉料，砂、石等集料，以及水玻璃制备而成的。道路修补时将修补材料浇注于清理过得破损路面处，并震动、抹平、自然养护8小时即可，避免了普通修补材料需要养护3-7天、封路期限较长、影响交通的问题。但是该方法采用的是自然养护，虽然修补材料的固化性能较好，但仍需要8小时的养护期，对于机场等急需快速抢修的道路并不适用。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中路面抢修时间较长、导致长时间封路影响交通的问题，进而提供一种固化时间较短的快速抢修路面的方法。
为解决上述技术问题，本发明所述的快速抢修路面的方法，包括以下步骤：
（1）将电加热装置放置于破损路面凹陷内；
（2）将修补材料填充至破损路面凹陷内，并覆盖所述电加热装置，同时启动所述电加热装置加热50-70min以使所述修补材料受热固化，即可实现破损路面的修补；
所述修补材料是由如下重量份的组分制备而成的：
致密骨料 60-95份；
热塑性树脂粘结剂 4-30份；
在加热状态下可以诱发所述热塑性树脂粘结剂快速固化的热引发潜伏固化剂 1-10份。
更优的，所述修补材料是由如下重量份的组分制备而成的：
致密骨料 85-94份；
热塑性树脂粘结剂 5-10份；
热引发潜伏固化剂 1-5份。
所述热塑性树脂粘结剂包括热塑性的酚醛树脂、硼酚醛树脂、有机硅改性环氧树脂、酚醛改性环氧树脂或脲醛树脂中的一种或几种。
所述热引发潜伏固化剂包括乌洛托品（正规名称是：1,3,5,7-四氮杂三环[3.3.1.1]癸烷）、双氰胺、酰肼、氯化铵或特种改性固化剂中的一种或几种。
所述致密骨料包括硅砂颗粒、陶砂、陶粒、小钢球或小铁球。
所述致密骨料的比重为1.7-8.9。
所述致密骨料的粒径为20-200目。
本发明还提供了一种制备上述修补材料的方法，包括以下步骤：
（1）将选定重量份数的致密骨料加热；
（2）将选定重量份数的热塑性树脂粘结剂趁热加入所述致密骨料中，并搅拌均匀；
（3）趁热将热引发潜伏固化剂加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后进行降温处理；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却、破碎并过筛，即得。
所述步骤（1）中，先将所述致密骨料加热至160℃以上至1000℃，然后再降温至90-160℃。
所述电加热装置包括：
支撑体，以及设置于所述支撑体外周面上的多个电热棒；
所述电热棒在远离所述支撑体的外端面形成的轮廓为球形。
所述电加热装置还包括设置于所述电热棒的外端面上的挡片；所述挡片的面积大于所述电热棒的横截面积；多个所述挡片形成的轮廓为球形。
相邻所述挡片之间的空隙宽度小于所述电热棒的直径。
所述支撑体为圆柱形或球形。
所述挡片为弧形片状，多个所述挡片形成的轮廓为球形。
所述电热棒之间并联连接。
所述步骤之前还包括将破损的混凝土回填至破损位置处并整修平整的步骤。
本发明所述的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明所述的修补材料选用主要包括热塑性的酚醛树脂、硼酚醛树脂、有机硅改性环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、脲醛树脂等耐高温、强度高的特种高分子树脂和热引发的潜伏性固化剂作为主要覆膜材料，制备出的不同粒度的覆膜硅砂复合材料，所述覆膜材料在加热条件下，包裹在致密骨料表面的潜伏性固化剂会分解出活性中间体，同时包裹在致密骨料表面的热塑性树脂也受热变软、流动，最后潜伏性固化剂释放出得活性物质与树脂会发生化学反应，交联固化，覆膜树脂由原来热塑性线性结构转变为热固性的体型结构，最终覆膜硅砂之间会受热成型，加热50-70min内即可形成高强度路面基材，大大缩短了抢修固化的时间；
2、所述致密骨料为具有一定自重及粒径的硅砂颗粒、陶砂、陶粒、小钢球、或小铁球，可以满足在道路抢修时，对于修复材料自密实性能的要求，同时大颗粒材料也有助于提升固化强度同时节省材料；
3、经过分析筛选，所述热塑性树脂粘结剂与所述热引发潜伏固化剂选用的比例为4-30:1-10，更优的为5-10:1-5，能够保证二者以较佳的比例混合同时引发固化的效果较好，保证固化强度及缩短固化时间，满足路面抢修工程中对抢修时间和抢修强度的要求；
4、致密骨料为惰性材料，与高分子材料的粘结性能较差，本发明所述的工艺先将所述热塑性树脂粘结剂趁热与致密骨料相混合，采用类似于覆膜原理，使得所述修补材料的整体粘结性能较好，再趁热与所述热引发潜伏固化剂混合均匀，也有助于增强所述修补材料的强度；
5、本发明所得的覆膜材料耐酸碱性能较好，经测试可在短时间内达到较高的抗性强度；
6、本发明所述的抢修方法采用球形的电加热装置，其可以在地面上滚动，相比于现有的电加热装置来说运输与安装更为方便；且其设置的电热棒增加了与覆膜砂的接触面积，增强了加热效果；
7、进一步的，本发明所使用的电加热装置在电加热装置在电热棒的外侧面上还设置挡片，其进一步增大与覆膜砂的受热面积，同时更加方便运输；并且，当挡片之间间隙小于电热棒直径时，其还可以防止其他没有设置挡片的这种电加热装置中的电热棒插入内部而发生互相干涉的隐患。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明实施例6所述的电加热装置的截面结构示意图；
图2为本发明实施例6所述快速抢修路面的方法示意图；
图3为本发明实施例7所述快速抢修路面的方法示意图。
图中附图标记表示为：1-支撑体，2-电热棒，3-挡片，21-外端面，4-混凝土，5-修补材料，6-电加热架。
具体实施方式
本发明实施例中所述的酚醛树脂、硼酚醛树脂、及脲醛树脂均可选用现有市场市售的产品即可实现本发明的作用；所述的有机硅改性环氧树脂选用现有市售的665型有机硅环氧树脂；所述酚醛改性环氧树脂选用台湾南亚NOON-638型号树脂，以说明各个实施例的效果。
实施例1
本实施例所述的自密实快速固化路面修补材料由如下重量份的组份按照以下方法制备得到的：
（1）将60份粒径为70-140目、比重为1.8-2.0的陶砂骨料加热至150-160℃；
（2）趁热将30份的热塑性酚醛树脂加入所述陶砂骨料中并搅拌均匀，得到稳定的混合物；
（3）趁热将1份乌洛托品加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后自然降温；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却至室温、并破碎至粒径为70-140目，并过筛，即得所需的修补材料。
本实施例所制备得到的修补材料经测试，只需加热60min，其强度即可达到45MPa，完全可达到机场或高速路路面的强度要求。
实施例2
本实施例所述的自密实快速固化路面修补材料由如下重量份的组份按照以下方法制备得到的：
（1）将95份粒径为70-140目、比重为1.7-2.5的陶粒骨料加热至700-800℃，并随后自然冷却至90-100℃；
（2）趁热将4份的热塑性硼酚醛树脂加入所述陶粒骨料中并搅拌均匀，得到稳定的混合物；
（3）趁热将10份乌洛托品混合加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后自然降温；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却至室温、并破碎至粒径为70-140目，并过筛，即得所需的修补材料。
本实施例所制备得到的修补材料经测试，只需加热65min，其强度即可达到48MPa，完全可达到机场或高速路路面的强度要求。
实施例3
本实施例所述的自密实快速固化路面修补材料由如下重量份的组份按照以下方法制备得到的：
（1）将85份粒径为20-40目、比重为7.9的小钢球骨料加热至160-200℃，并随后自然冷却至90-100℃；
（2）趁热将10份的热塑性有机硅改性环氧树脂加入所述小钢球骨料中，混合均匀，得到稳定的混合物；
（3）趁热将2份氯化铵加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后自然降温；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却至室温、并破碎至粒径为20-40目，并过筛，即得所需的修补材料。
本实施例所制备得到的修补材料经测试，只需加热70min，其强度即可达到60MPa，完全可达到机场或高速路路面的强度要求。
实施例4
本实施例所述的自密实快速固化路面修补材料由如下重量份的组份按照以下方法制备得到的：
（1）将94份粒径为20-40目、比重为7.8-8.9的小铁球骨料加热至500-600℃，并随后自然冷却至100-120℃；
（2）趁热将5份的热塑性脲醛树脂加入所述小铁球骨料中并搅拌均匀，得到稳定的混合物；
（3）趁热将5份特种改性固化剂加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后自然降温；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却至室温、并破碎至粒径为20-40目，并过筛，即得所需的修补材料。
本实施例所制备得到的修补材料经测试，只需加热60min，其强度即可达到50MPa，完全可达到机场或高速路路面的强度要求。
实施例5
本实施例所述的自密实快速固化路面修补材料由如下重量份的组份按照以下方法制备得到的：
（1）将 90份粒径为100-200目、比重为1.7的硅砂颗粒骨料加热至300-500℃，并随后自然冷却至120-140℃；
（2）趁热将7份的酚醛改性环氧树脂加入所述硅砂颗粒骨料中并搅拌均匀，得到稳定的混合物，，所述酚醛改性环氧树脂和热塑性酚醛树脂的混合比例不限；
（3）趁热将3份双氰胺与己二酸二酰肼的混合物（二者质量比为3:1）加入步骤（2）中得到的反应物中，并搅拌均匀后自然降温；
（4）将步骤（3）中得到的反应物冷却至室温、并破碎至粒径为100-200目，并过筛，即得所需的修补材料。
本实施例所制备得到的修补材料经测试，只需加热50min，其强度即可达到55MPa，完全可达到机场或高速路路面的强度要求。
实施例6
本实施例所述的快速抢修路面的方法，包括如下步骤：
（1）如图2所示，将破损的混凝土4回填至破损位置处并整修平整，然后将电加热装置放置于破损路面凹陷内；
如图1所示，所述电加热装置包括：球形支撑体1，以及设置于所述支撑体1外周面上的多个电热棒2；所述电热棒2插入所述支撑体1内，所述电热棒2之间并联连接；所述电热棒2在远离所述支撑体1的外端面21形成的轮廓为球形。
所述电加热装置还包括设置于所述电热棒2的外端面21上的挡片3；所述挡片3为弧形片状；所述挡片3的面积大于所述电热棒2的横截面积；相邻所述挡片3之间的空隙宽度小于所述电热棒2的直径。多个所述挡片3形成的轮廓为球形。
作为一种可以替换的方式，所述支撑体1还可以为圆柱形桶状等其他形状。
多个电热棒2互相并联设置，分别与电源连接，在电回路串联着温控器；工作时，将电线一端的插头接通电源，温控器将自动控制电热棒2的温度，挡片3同时受热；
（2）将实施例4所述的修补材料5填充至破损路面凹陷内，并覆盖所述电加热装置，同时启动所述电加热装置加热50-60min以使所述修补材料5受热固化，即可实现破损路面的修补。
实施例7
本实施例所述的快速抢修路面的方法，包括如下步骤：
（1）如图3所示，将破损的混凝土4回填至破损位置处并整修平整，然后将电加热架6放置于破损路面凹陷内；
（2）将实施例5所述的修补材料5填充至破损路面凹陷内，并覆盖所述电加热架6，同时启动所述电加热架6加热50-60min以使所述修补材料5受热固化，即可实现破损路面的修补。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种快速抢修受损路面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将电加热装置放置于破损路面凹陷内；
（2）将修补材料填充至破损路面凹陷内，并覆盖所述电加热装置，同时启动所述电加热装置加热50-70min以使所述修补材料受热固化，即可实现破损路面的修补；
所述修补材料是由如下重量份的组分制备而成的：
致密骨料 60-95份；
热塑性树脂粘结剂 4-30份；
在加热状态下诱发所述热塑性树脂粘结剂快速固化的热引发潜伏固化剂 1-10份；其中，
所述热塑性树脂粘结剂包括热塑性的酚醛树脂、硼酚醛树脂、有机硅改性环氧树脂、酚醛改性环氧树脂或脲醛树脂中的一种或几种；
所述热引发潜伏固化剂包括乌洛托品、双氰胺、酰肼或氯化铵中的一种或几种；
所述致密骨料包括硅砂颗粒、陶砂、陶粒、小钢球或小铁球。
2.根据权利要求1所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述修补材料是由如下重量份的组分制备而成的：
所述致密骨料 85-94份；
所述热塑性树脂粘结剂 5-10份；
所述在加热状态下诱发所述热塑性树脂粘结剂快速固化的热引发潜伏固化剂 1-5份。
3.根据权利要求2所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述致密骨料的比重为1.7-8.9。
4.根据权利要求3所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述致密骨料的粒径为20-200目。
5.根据权利要求1-4任一所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于，
所述电加热装置包括：
支撑体（1），以及设置于所述支撑体（1）外周面上的多个电热棒（2）；
所述电热棒（2）在远离所述支撑体（1）的外端面（21）形成的轮廓为球形。
6.根据权利要求5所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述电加热装置还包括设置于所述电热棒（2）的外端面（21）上的挡片（3）；所述挡片（3）的面积大于所述电热棒（2）的横截面积；多个所述挡片（3）形成的轮廓为球形。
7.根据权利要求6所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
相邻所述挡片（3）之间的空隙宽度小于所述电热棒（2）的直径。
8.根据权利要求7所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述支撑体（1）为圆柱形或球形。
9.根据权利要求8所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述挡片（3）为弧形片状，多个所述挡片（3）形成的轮廓为球形。
10.根据权利要求9所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述电热棒（2）之间并联连接。
11.根据权利要求1或2所述的快速抢修受损路面的方法，其特征在于：
所述步骤（1）之前还包括将破损的混凝土回填至破损位置处并整修平整的步骤。
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