CN103387353B - 一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土 - Google Patents

一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土 Download PDF

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本发明属于建筑材料领域,特别涉及一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,该弹性混凝土由A、B、C三组原料组成,所述A、B、C三组分的重量比为1:1-2.5:8-18;所述A组分为异氰酸酯或其预聚物;所述B组分由以下重量份的成分组成:多元醇100-105份,增塑剂4-30份,扩链剂5-20份,催化剂0.01-1份,填料20-100份,抗氧剂0-3份,消泡剂0-3份,偶联剂0-30份,颜料0-20份;所述C组分为骨料。所述弹性混凝土的固化速度快、固化时间可调、施工性好且能自流平。而且该弹性混凝土绿色环保、韧性好、收缩小、不会在运营过程中出现二次开裂,并与基面的粘结性好,耐久性优良。

Description

一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料领域,特别涉及一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土。
背景技术
随着我国经济建设的迅速发展,以公路、桥梁、轨道交通为代表的交通网和运输事业突飞猛进,取得了很大的进步。而伸缩缝是交通结构建设中非常重要的一个组成部分,其作用在于调节由活载、环境特征及建筑材料物理性能引起的位移。因伸缩缝长期暴露在空气中,使用环境恶劣是公路、桥梁、轨道交通结构中最容易破坏而又较难修补的部位。伸缩缝的破坏不仅使通行车辆感到不适、缺乏安全感,又会引起很大的车辆冲击荷载、恶化行车状况,大大缩短了公路、桥梁及轨道交通的使用寿命。据城市交通管理相关部门统计,1990年50%的伸缩缝装置遭受破坏,而在维修过程中,伸缩缝破坏引起的维修费用占到了整个维修费用的15%-25%。因此,伸缩缝的修补质量不仅直接影响行车的安全和舒适度,还影响着整个交通设施的维修成本和服役时间。
我国公路、桥梁、轨道交通流量大,因为修补伸缩缝而长时间封闭交通,不但给人们的出行和货物运输带来诸多不便,而且会造成巨大的经济损失。如何针对公路、桥梁、轨道交通伸缩缝的特点,在不影响或尽可能少的影响通行、保证伸缩缝耐久性和使用性的情况下,完成对受损伸缩缝的快速修补,是目前急需解决的技术难题。因此,针对公路、桥梁、轨道交通伸缩缝的特点,研究最小限度影响交通的伸缩缝快速修补技术是十分必要和紧迫。但是,现有的伸缩缝修补材料脆性大、柔性差、变形能力差、抗拉强度和粘结强度较低,在伸缩缝的运营过程中容易造成二次开裂,不仅给交通运输带来了很大的压力,而且也增加了交通设施的维修成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种固化速度快、柔性好抗压强度和粘结强度较高的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,且其具有抗臭氧,抗化学腐蚀,抗磨损能力,其常温即可施工,且能自流平。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,该弹性混凝土由A、B、C三组原料组成,所述A、B、C三组分的重量比为1:1-2.5:8-18;
所述A组分为异氰酸酯或其预聚物;
所述B组分由以下重量份的成分组成:多元醇100-105份,增塑剂4-30份,扩链剂5-20份,催化剂0.01-1份,填料20-100份,抗氧剂0-3份,消泡剂0-3份,偶联剂0-30份,颜料0-20份;
所述C组分为骨料。
所述异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的一种或几种。优选的,芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI);芳香族多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI);脂肪族异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI);脂环族异氰酸酯为二环乙基二异氰酸酯(HMDI)。
所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇或植物油多元醇中的一种或多种。
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类或脂肪酸酯类增塑剂中的一种或几种。
所述扩链剂为醇类、胺类或醇胺类扩链剂中的一种或几种。优选的,所述醇类扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种或几种;所述胺类扩链剂为3,3,-二氯-4,4,-二苯基甲烷二胺、3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或两种;所述醇胺类扩链剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺、双-2-(羟丙基)苯胺中的一种或几种。
所述催化剂为有机锡类催化剂、叔胺类催化剂中的一种或几种。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯中的一种或几种。
所述填料为碳酸钙、高岭土、分子筛粉、滑石粉、硅灰石粉、钛白粉、重晶石粉中的一种或几种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
所述消泡剂为硅烷类消泡剂;
所述颜料为无机颜料。优选的,所述颜料为炭黑。
所述骨料为河砂、石英砂、矿渣、重钙、轻钙、陶土、陶瓷粉、高岭土、双飞粉、粉煤灰、白炭黑中的一种或几种。
所述B组分的制备方法为,将各原料按投料配方中的配比称量后,混合均匀,搅拌并加热至80-120℃,真空脱水2-8小时,冷却至室温即得B组分。
本发明的有益效果是:
1、所述用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的固化速度快、固化时间可调、可适用于不同气候条件、不同施工工况下作业。常温即可施工,无需加热,且能自流平。
2、所述用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的韧性好、收缩小、不会在运营过程中出现二次开裂,该弹性混凝土与基面的粘结性好,耐久性优良,且具有抗臭氧,抗化学腐蚀,抗磨损能力。
3、所述用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土不含溶剂,绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步说明:
实施例1
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:MDI50(巴斯夫),直接包装作为A组分。
B组分:聚醚多元醇(GE-210高桥石化)100份,增塑剂邻苯二甲酸二辛酯15份,扩链剂1,4-丁二醇5份,催化剂二月硅酸二丁基锡0.01份,填料碳酸钙20份,抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(受阻酚1010)1份,硅烷类消泡剂(Airex932德固赛)0.5份,硅烷偶联剂(KH550)20份。将上述原料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至120℃,真空脱水2个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目,50-100目,100-325目级配好的河砂,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料,按重量比1:2:14的比例搅拌均匀后得到用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:20.5MPa(2h)、23.3MPa(5h)、28.9MPa(24h);粘结强度:3.8MPa(7d)。
实施例2
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:MDI(PM200烟台万华),直接包装作为A组分。
B组分:蓖麻油多元醇100份,增塑剂邻苯二甲酸二丁酯30份,扩链剂三羟甲基丙烷20份,催化剂三乙烯二胺0.5份,填料碳酸钙100份,抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚(受阻酚264)3份,硅烷类消泡剂(Airex932德固赛)1份,硅烷偶联剂(KH550)15份。将上述原料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至110℃,真空脱水4个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目,50-100目,100-325目级配好的石英砂,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料按重量比1:1:8的比例搅拌均匀后得到用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:18.8MPa(2h),21.5MPa(5h),24.1MPa(24h);粘结强度:3.2MPa(7d)。
实施例3
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:IPDI(烟台万华)40份,MDI(PM200烟台万华)60份,混合均匀后,直接包装作为A组分。
B组分:聚酯多元醇(PEA-1000烟台万华)100份,增塑剂己二酸二醇酯30份,扩链剂三乙醇胺10份,催化剂二甲基环己胺1份,填料钛白粉50份,硅烷类消泡剂(Airex944德固赛)3份,钛酸酯偶联剂(LICA44)5份。将上述材料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至80℃,真空脱水8个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目级配好的河沙72份;50-100目,100-325目级配好的石英砂28份,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料按重量比1:1.5:8搅拌均匀后得到本发明所述的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:15.3MPa(2h),18.7MPa(5h),20.4MPa(24h);粘结强度:2.7MPa(7d)。
实施例4
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:TDI(亨斯迈),直接包装作为A组分。
B组分:蓖麻油多元醇100份,增塑剂邻苯二甲酸二丁脂4份,扩链剂聚醚四元醇(GR-4110A高桥石化)15份,催化剂三乙烯二胺0.1份,填料滑石粉70份,抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚(受阻酚264)0.5份,硅烷偶联剂(KH550)30份,颜料炭黑5份。将上述材料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至100℃,真空脱水6个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目级配好的河沙60份,50-100目钢渣15份,100-325目的石英砂25份,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料按重量比1:1.5:10搅拌均匀后得到本发明所述的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:18.8MPa(2h),21.5MPa(5h),24.1MPa(24h);粘结强度:3.1MPa(7d)。
实施例5
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:TDI(亨斯迈),直接包装作为A组分。
B组分:聚醚多元醇50(GE-220A高桥石化)份,聚酯多元醇(PD-56LV斯泰潘)50份,增塑剂环氧脂肪酸甲脂2份,增塑剂邻苯二甲酸二丁酯10份,扩链剂(MOCA)5份,扩链剂己二酸3份,催化剂三乙烯二胺0.1份,催化剂辛酸亚锡0.15份,填料重晶石粉25份,抗氧剂(A-20艾迪科)2份,硅烷偶联剂(KH560)10份,炭黑10份。将上述材料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至120℃,真空脱水2个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目级配好的河沙50份,50-100目钢渣15份,100-250目的石英砂25份,粉煤灰10份,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料按重量比1:2.5:18搅拌均匀后得到本发明所述的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:24.7MPa(2h),28.2(5h),35.5(24h);粘结强度:3.7(7d)。
实施例6
用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土的组成:
A组分:WANNATE8617(烟台万华)80份,MDI-100HL(烟台万华)20份,混合均匀后,直接包装作为A组分。
B组分:聚醚多元醇(GE-220A高桥石化)30份,聚酯多元醇(PD-56LV斯泰潘)20份,蓖麻油多元醇50份,增塑剂环氧脂肪酸甲脂2份,增塑剂磷酸三甲苯酯15份,扩链剂甘油10份,扩链剂3,5-二乙基甲苯二胺5份,催化剂二醋酸二丁基锡0.7份,填料硅灰石粉35份,填料碳酸钙20份,抗氧剂(A-20艾迪科)1.5份,硅烷偶联剂(KH560)5份,氧化铁红5份,炭黑15份。将上述材料用高速分散机混匀后,倒入反应釜中搅拌加热至100℃,真空脱水6个小时,冷却至室温出料即得B组分。
C组分:6-10目,10-20目,20-50目级配好的河沙50份,50-100目石英砂25份,100-325目的陶瓷粉15份,双飞粉10份,用干粉砂浆搅拌机搅拌均匀,真空干燥即得C组分。
取以上A、B、C三组分原料按重量比1:2.5:16搅拌均匀后得到本发明所述的弹性混凝土。
将本实施例中的弹性混凝土进行检测,检测结果为:
抗压强度:22.1MPa(2h),24.7(5h),39.4(24h);粘结强度:3.3(7d)
以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,该弹性混凝土由A、B、C三组原料组成,所述A、B、C三组分的重量比为1:1-2.5:8-18;
所述A组分为异氰酸酯或其预聚物;
所述B组分由以下重量份的成分组成:多元醇 100-105份,增塑剂 4-30份,扩链剂5-20份,催化剂 0.01-1份,填料 20-100份,抗氧剂 0-3份,消泡剂 0-3份,偶联剂 0-30份,炭黑 0-20份; 
所述C组分为级配骨料;该级配骨料的粒径为6-10目,10-20目,20-50目,50-100目,100-325目。
2.根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇或植物油多元醇中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类或脂肪酸酯类增塑剂中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述扩链剂为醇类、胺类或醇胺类扩链剂中的一种或几种。
6. 根据权利要求5所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述醇类扩链剂为1,4-丁二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷中的一种或几种;所述胺类扩链剂为3,3,-二氯-4,4,-二苯基甲烷二胺、3,5-二乙基甲苯二胺中的一种或几种;所述醇胺类扩链剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺中的一种或几种。
7. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述催化剂为有机锡类催化剂、叔胺类催化剂中的一种或几种;所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯中的一种或几种。
8. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述填料为碳酸钙、高岭土、分子筛粉、滑石粉、硅灰石粉、钛白粉、重晶石粉中的一种或几种;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂一种或几种;所述消泡剂为硅烷类消泡剂。
9. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述的级配骨料为河砂、石英砂、矿渣、重钙、轻钙、陶土、陶瓷粉、高岭土、双飞粉、粉煤灰、白炭黑中的一种或几种。
10. 根据权利要求1所述的用于伸缩缝快速修补的弹性混凝土,其特征在于:所述B组分的制备方法为,将各原料按投料配方中的配比称量后,混合均匀,搅拌并加热至80-120℃,真空脱水2-8小时,冷却至室温即得B组分。
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