CN103554837A - 一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料 - Google Patents

一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料。该树脂胶结料料由混合物甲和混合物乙组成；混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂15～100份，端环氧基嵌段聚醚80～100份，端环氧基液体丁腈橡胶2～25份，丁基缩水甘油醚2～12份；混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺10～75份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2～5份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚2～10份；混合物甲、乙的重量比为3:1。本发明树脂胶结料能充分满足环氧沥青桥面铺装养护工程的需要，且能有效防止施工缝二次开裂。

Description

一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料
技术领域
    本发明属于土木工程材料领域，具体涉及一种常温冷拌的、用于钢桥面坑塘修补的树脂胶结料。
背景技术
    自南京二桥起，我国新建的钢箱梁桥和钢桁架桥越来越多地采用环氧沥青材料作为桥面铺装的胶结料，大幅提高了桥面铺装的使用性能和使用寿命。
目前国内典型的环氧沥青铺装大桥，如南京二桥、润扬大桥、阳逻大桥等都由于交通量及轴载的日益增大而产生裂缝、坑槽等病害，若不及时处理，易造成雨水渗入，粘结层失效，铺装层被压碎，钢板锈蚀等严重损坏，威胁桥梁安全。
当前广泛应用的环氧沥青材料，在施工缝处容易产生二次开裂，形成应力集中，引发深层次病害。而目前没有专门用于钢桥面铺装养护快速修复用环氧树脂类材料。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种用于钢桥面铺装养护快速修复用环氧树脂类材料。
为了达到上述目的，本发明提供了一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料。该树脂胶结料料由混合物甲和混合物乙组成；所述混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 15～100份，端环氧基嵌段聚醚 80～100份，端环氧基液体丁腈橡胶 2～25份，丁基缩水甘油醚 2～12份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺 10～75份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷 2～5份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚 2～10份；所述混合物甲和混合物乙的重量比为3:1。
上述树脂胶结料的较佳配比为：混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 21～55份，端环氧基嵌段聚醚 81～85份，端环氧基液体丁腈橡胶2～11份，丁基缩水甘油醚 2～8份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺 17～40份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2～4份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚2～10份。
最佳配比为：混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 27份，端环氧基嵌段聚醚 83份，端环氧基液体丁腈橡胶3.7份，丁基缩水甘油醚 2份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺 19份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.3份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚 4.5份。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明采用端环氧基液体丁腈橡胶ETBN作为增韧剂，增加了分子链的交联，提高了胶结料的整体韧性；采用端环氧基嵌段聚醚ETPEG作为增柔剂，增加胶结料的柔性，降低其强度与硬度，可有效改善胶结料固化过程中的体积收缩，与原铺装紧密结合，能有效防止施工缝二次开裂。同时ETBN和ETPEG均为活性端基聚合物，在载荷的反复作用下不产生应力集中，能有效提高胶结料的抗疲劳性能；并且活性端基均为环氧基，可与环氧树脂以任意比例互溶，无需改变环氧树脂的固化条件，即可实现增韧增柔效果，完美地解决了环氧沥青材料相容性差的问题。
同时本发明通过添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，使胶结料与集料的粘附性大幅增强；利用2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚DMP-30，在不影响胶结料性能的前提下加快了固化反应的速度，即使在气温较低的冬季，仅需6～8小时即可固化，有效降低施工对交通封闭的影响，且可在任何季节施工。
本发明树脂胶结料各组分均选用了环境友好型材料，在贮存及使用过程中不产生任何污染环境的挥发性物质，完全符合环保要求。本发明树脂胶结料的制备仅需常用的小型混凝土拌锅，常温冷拌即可，无需在施工现场就近架设拌和站，施工简单方便；且本发明树脂胶结料可施工温度范围-20℃～70℃，拌合可施工时间不低于1小时，可开放交通时间不超过2天，能充分满足环氧沥青桥面铺装养护工程的需要。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料进行详细说明。
下述各实施例所涉及的混合都是通过搅拌设备进行，一般采用低速档，达到混合均匀即可。
实施例1
1、制备混合物甲、混合物乙
a、制备混合物甲
按下列重量份数配制：双酚A环氧树脂50份，端环氧基液体丁腈橡胶ETBN 7份、端环氧基嵌段聚醚ETPEG 80份和丁基缩水甘油醚BGE 2份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物甲。
b、制备混合物乙
按下列重量份数配制：651低分子聚酰胺25份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550 3份，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚DMP-30 5份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物乙。
2、制备胶结料
将上述制备好的混合物甲和混合物乙按3：1重量比进行重量配制后进行搅拌混合，制得本实施例的树脂胶结料。
实施例2：
1、制备混合物甲、混合物乙
a、制备混合物甲
按下列重量份数配制：双酚A环氧树脂100份，端环氧基液体丁腈橡胶ETBN10份、端环氧基嵌段聚醚ETPEG100份和丁基缩水甘油醚BGE3份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物甲。
b、制备混合物乙
按下列重量份数配制：651低分子聚酰胺75份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550 5份，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚DMP-30 8份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物乙。
2、制备胶结料
将上述制备好的混合物甲和混合物乙按3：1重量比进行重量配制后进行搅拌混合，制得本实施例的胶结料。
实施例3：
1、制备混合物甲、混合物乙
a、制备混合物甲
按下列重量份数配制：双酚A环氧树脂25份，端环氧基液体丁腈橡胶ETBN 4份、端环氧基嵌段聚醚ETPEG 100份和丁基缩水甘油醚BGE 1份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物甲。
b、制备混合物乙
按下列重量份数配制：651低分子聚酰胺13份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550 3份，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚DMP-30 2份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物乙。
2、制备胶结料
将上述制备好的混合物甲和混合物乙按3：1重量比进行重量配制后进行搅拌混合，制得本实施例的胶结料。
实施例4
1、制备混合物甲、混合物乙
a、制备混合物甲
按下列重量份数配制：双酚A环氧树脂27份，端环氧基液体丁腈橡胶ETBN  3.7份、端环氧基嵌段聚醚ETPEG  83份和丁基缩水甘油醚BGE  2份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物甲。
b、制备混合物乙
按下列重量份数配制：651低分子聚酰胺19份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550 2.3份，2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚DMP-30 4.5份，在常温下将上述各组分混合，形成混合物乙。
2、制备胶结料
将上述制备好的混合物甲和混合物乙按3：1重量比进行重量配制后进行搅拌混合，制得本实施例的胶结料。
效果实施例（请选取1-2个实施例制备的树脂胶结料分别在-20℃和70℃下进行性能测试，并补充性能指标）
对各实施例制备的树脂胶结料进行性能测试及马歇尔试验，测试结果如下表所示。
表1 实施例1冷拌树脂胶结料及其混合料性能指标
试验项目 性能指标
表干时间（23℃），h 2
表干时间（-20℃），h 4.5
固化时间（23℃），h 8
固化时间（-20℃），h 19
拉伸强度，MPa 6
断裂延伸率，% 26.2
空隙率VV，% 1.8
稳定度MS（70℃），kN 47.2
稳定度MS（-20℃），kN 75.3
流值FL，0.1mm 37.5
不挥发物含量，% 99
表2 实施例2冷拌树脂胶结料及其混合料性能指标
试验项目 性能指标
表干时间（23℃），h 1.5
表干时间（-20℃），h 4
固化时间（23℃），h 6
固化时间（-20℃），h 15
拉伸强度，MPa 11
断裂延伸率，% 12.4
空隙率VV，% 1.6
稳定度MS（70℃），kN 51.4
稳定度MS（-20℃），kN 81.1
流值FL，0.1mm 29.5
不挥发物含量，% 99
表3 实施例3冷拌树脂胶结料及其混合料性能指标
试验项目 性能指标
表干时间（23℃），h 2.1
表干时间（-20℃），h 9
固化时间（23℃），h 10
固化时间（-20℃），h 29
拉伸强度，MPa 8.2
断裂延伸率，% 18.5
空隙率VV，% 2.2
稳定度MS（70℃），kN 41.9
稳定度MS（-20℃），kN 73.2
流值FL，0.1mm 36.2
不挥发物含量，% 98
表4  实施例4冷拌树脂胶结料及其混合料性能指标（请补充）
试验项目 性能指标
表干时间（23℃），h 1.9
表干时间（-20℃），h 5
固化时间（23℃），h 9
固化时间（-20℃），h 24
拉伸强度，MPa 10.1
断裂延伸率，% 26.4
空隙率VV，% 1.2
稳定度MS（70℃），kN 48.7
稳定度MS（-20℃），kN 74.2
流值FL，0.1mm 38.1
不挥发物含量，% 99
从表中可以看出，以上各实施例配制的冷拌树脂胶结料，因可挥发物含量非常低，常温状态下，其粘度较低，具有良好的施工和易性，混合后密度为1.05~1.1g/cm3。一般可操作时间在2小时左右，常温固化时间在6~9小时，固化后具有比较高的柔性和韧性。低温-20℃条件下仍可固化，固化时间小于48h，对应马歇尔稳定度高。

Claims (3)

1.一种常温冷拌钢桥面坑塘修补用树脂胶结料，其特征在于：所述树脂胶结料由混合物甲和混合物乙组成；所述混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 15～100份，端环氧基嵌段聚醚 80～100份，端环氧基液体丁腈橡胶 2～25份，丁基缩水甘油醚 2～12份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺 10～75份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷 2～5份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚 2～10份；所述混合物甲和混合物乙的重量比为3:1。
2.根据权利要求1所述的树脂胶结料，其特征在于：所述混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 21～55份，端环氧基嵌段聚醚 81～85份，端环氧基液体丁腈橡胶2～11份，丁基缩水甘油醚 2～8份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺17～40份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2～4份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚 2～10份。
3.根据权利要求2所述的树脂胶结料，其特征在于：所述混合物甲由按重量份计的下述组分组成：双酚A型环氧树脂 27份，端环氧基嵌段聚醚 83份，端环氧基液体丁腈橡胶3.7份，丁基缩水甘油醚 2份；所述混合物乙由按重量份计的下述组分组成：651低分子聚酰胺 19份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.3份，2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚 4.5份。
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