CN108774932A - 一种耐腐蚀路面板及制备、铺装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐腐蚀路面板及制备、铺装方法，所述耐腐蚀路面板为由复合材料制成的“多腔”型结构体，包括上面板、下面板、加强筋、公扣端和母扣端，加强筋设置在上面板和下面板之间并与上面板和下面板构成长方形空腔，所述公扣端和母扣端分别设置在两侧；铺装时通过公扣端和母扣端插卡连接；所述的复合材料由聚氨酯树脂和增强玻璃纤维复合而成。本发明采用连续拉挤工艺生产的多腔体结构路面板，具有高强度、耐腐蚀、比重小、韧性好等优点。通过插卡连接方式进行铺设，具有安装简洁、拆卸方便、可重复利用的优点。可大幅度的缩短路面的施工及养护周期，降低使用成本。具有运输简便、铺装效率高、无需养护、可拆卸循环使用等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀路面板的制备及其铺装方式，属于新材料应用技术领域。
背景技术
在一些存在广泛的氯盐环境中如海洋环境、大量使用道路防冰盐、盐湖地域等，“盐害”是一个特别突出的问题，已经成为影响基础设施耐久性的关键因素。盐害的腐蚀会使钢筋和混凝土结合强度下降，腐蚀物的积聚引发内应力导致混凝土保护层开裂；混凝土孔隙中的盐结晶产生膨胀应力，也会导致混凝土表面剥落；一些硫酸盐对使水泥石中的氢氧化钙及水化铝酸钙发生化学反应，生成石膏和硫铝酸钙，产生体积膨胀，使混凝土成为一种易碎的，甚至松散的状态，导致混凝土崩解；碱骨料与含有活性成分的骨料发生化学反应，导致混凝土破坏，使结构丧失承载能力。虽然工程中常用诸如涂层保护、在混凝土中掺入钢筋阻锈剂、阴极保护措施、采用高性能混凝土和聚合物混凝土、在混凝土周围包覆或涂覆一层防腐隔离层等防腐措施和方法，但对于临时施工的一些基础路面来说存在施工周期长、造价高、后期维护成本高等弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种耐腐蚀路面板及制备、铺装方法，解决当前“盐害”环境下路面的耐腐蚀性能差、造价高、维护成本高，施工难度大的问题。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种耐腐蚀路面板，所述耐腐蚀路面板为由复合材料制成的“多腔”型结构体，所述的“多腔”型结构体包括上面板、下面板、加强筋、公扣端和母扣端，加强筋设置在上面板和下面板之间并与上面板和下面板构成长方形空腔，所述公扣端和母扣端分别设置在两侧；铺装时通过公扣端和母扣端插卡连接；所述的复合材料由10～35％的聚氨酯树脂和65～90％的增强玻璃纤维复合而成，其中聚氨酯为基体材料，增强玻璃纤维为增强材料；所述聚氨酯由有机多元醇组合料与异氰酸酯反应制备而成，其中机多元醇组合料由有机多元醇、内脱模剂、触变剂和分散剂按一定比例组合而成，所述有机多元醇组合料与异氰酸酯的比例为1:1-1.5，增强玻璃纤维是指由玻璃纤维纱和/或玻璃纤维纱经过编织所形成的毡或布织物。
所述的机多元醇组合料的份数为：有机多元醇75～100份、内脱模剂3～11份、触变剂0.8～1.0份和分散剂0.8～1.2份。
所述的公扣端为一凸形结构，其外端设有凸台，所述母扣端为半开口结构，所述开口小于公扣端的端部凸台，所述的公扣端和母扣端连接后均可实现0-90度的内旋转，上下均可实现支撑，左右均有一定刚度的约束。
所述的上面板和下面板的厚度为2-20mm，宽度为100-800mm，高度为30-300mm，长度为3000-6000mm。
所述的加强筋、公扣端、母扣端、上面板和下面板各转角均为圆角。
本发明还提供了一种耐腐蚀路面板的制备方法，采用复合材料采用拉挤工艺成型，具体工艺如下：
1)物料配置：按照多元醇组合料组成及含量配置有机多元醇组合料；
2)将多元醇组合料与异氰酸酯分别加入注胶机的储罐中，将玻璃纤维与玻璃纤维织物按照路面板结构要求在穿纱板进行穿纱，并导入注胶盒与模具；
3)将聚氨酯混合料通过连续泵送至注胶盒与玻璃纤维充分浸润后，进入预先加热至160℃-220℃的模具进行高温固化，在牵引机设备的牵引力作用下拉挤成型；
4)经过自然风冷却至型材表面温度在60℃以下时，按照设计尺寸进行切割。
本发明还提供了一种耐腐蚀路面板的铺装方法，包括如下步骤：将任一路面板在需铺设位置放好，然后抬起另一块路面板将一侧的公扣端从上方或下方插入铺好的路面板母扣端一侧，然后下压，平整即可，以此类推，直至铺设到需要的长度。
有益效果：本发明以双组分聚氨酯为基体材料，玻璃纤维为增强材料，采用连续拉挤工艺生产的多腔体结构路面板，具有高强度、高模量、耐腐蚀、比重小、韧性好等优点。本发明通过特有的插卡连接方式进行铺设，具有安装简洁、拆卸方便、可重复利用的优点。其制备和铺设方式可大幅度的缩短路面的施工及养护周期，降低使用成本。该种路面板相比其他传统材料也具有更加优异的性能，在动载荷下具有优良的使用性能，具有运输简便、铺装效率高、无需养护、可拆卸循环使用等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的断面结构示意图；
图3为本发明铺装方式截面示意图；
图4为本发明铺装方式示意图。
图中：1、上面版 2、下面板 3、加强筋 4、公扣端 5、母扣端。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
本发明提供了一种耐腐蚀路面板，由高强度聚氨酯为基体材料，玻璃纤维和/或玻璃毡为增强材料，采用连续拉挤工艺生产的一种能够满足腐蚀环境下道用的路面板，可依其结构特点结合其应用环境确定合理的铺装方式。
所述的复合材料由10～35％的聚氨酯树脂和65～90％的增强玻璃纤维复合而成，其中聚氨酯为基体材料，增强玻璃纤维为增强材料；所述聚氨酯由有机多元醇组合料与异氰酸酯反应制备而成，其中机多元醇组合料与异氰酸酯的比例为1:1-1.5，增强玻璃纤维是指由玻璃纤维纱和/或玻璃纤维纱经过编织所形成的毡或布织物。
所述的机多元醇组合料由有机多元醇、内脱模剂、触变剂和分散剂按一定比例组合而成。
图1所示为本发明的结构示意图。
所述耐腐蚀路面板为由复合材料制成的“多腔”型结构体。
图2所示为本发明的断面结构示意图。
所述的“多腔”型结构体包括上面板1、下面板2、加强筋3、公扣端4和母扣端5，加强筋3设置在上面板1和下面板2之间并与上面板1和下面板2构成长方形空腔，所述公扣端4和母扣端5分别设置在两侧；铺装时通过公扣端4和母扣端插5卡连接。
所述的公扣端4为一横置“π”形结构，母扣端为半开口结构，所述开口小于公扣端的端部尺寸。
所述的公扣端4和母扣端5连接后均可实现0-90度的内旋转，上下均可实现支撑，左右均有一定刚度的约束(如图3所示)。
所述的上面板1和下面板2的厚度为2-20mm，宽度为100-800mm，高度为30-300mm，长度为3000-6000mm。
所述的加强筋3、公扣端4、母扣端5、上面板1、下面板2各转角均为圆角。
本发明的工艺及制备方法：
一、物料配方设计：
本发明的耐腐蚀路面板由聚氨酯为基体材料，玻璃纤维和/或玻璃毡为增强材料，采用连续拉挤工艺生产制备而成。聚氨酯由有机多元醇组合料与异氰酸酯反应制备而成，其中所述的多元醇组合料组成及含量如表1所示。
表1配方设计优化
二、按照上述最优配方，采用玻璃纤维和/或不同层数玻璃毡为增强材料，结合测试数据与实际生产工艺综合考虑，通过连续拉挤工艺制备路面板。工艺描述及技术指标测试数据如下：
1、工艺描述：将最优配方的多元醇组合料与异氰酸酯分别加入注胶机的储罐中，将玻璃纤维与玻璃纤维织物按照路面板结构要求在穿纱板进行穿纱，并导入注胶盒与模具，将聚氨酯混合料通过连续泵送至注胶盒与玻璃纤维充分浸润后进入模具进行高温固化拉挤成型。
2、玻纤排列及模具温度控制参数
表2玻纤排列方式及模具温度参数
| 玻纤排列 | 模具温度℃ |
| 玻璃纤维 | 160℃ |
| 玻璃纤维与两层玻璃纤维织物 | 180℃ |
| 玻璃纤维与六层玻璃纤维织物 | 220℃ |
3、主要技术指标测试数据：
表3技术性能测试结果
综上所述，采用表1中的最优，采用不同玻纤排列方式增强聚氨酯复合材料通过拉挤工艺制备的路面板，结合测试数据与实际生产工艺综合考虑，在玻璃纤维中添加两层玻璃纤维织物进行增强效果为最好。所得路面板材料横向弯曲强度为125MPa，弯曲弹性模量为11GPa。
按照表1所列配方3，采用拉挤工艺成型，在牵引机设备的牵引力作用下，将玻璃纤维纱线和/两层玻璃纤维织物，经过混合后的聚氨酯树脂浸润后，通过预先加热至180℃的模具加热固化成型，再经过自然风冷却至产品表面温度在60℃以下时，按照设计所需的路面板尺寸进行切割。
本发明耐腐蚀路面板的铺装方法：
图4所示为本发明铺装方式示意图。
本发明耐腐蚀路面板的铺装方法包括如下步骤：将任一路面板在需铺设位置放好，然后抬起另一块路面板将一侧的公扣端从上方或下方插入铺好的路面板母扣端一侧，然后下压，平整即可，以此类推，直至铺设到需要的长度。
本发明以双组分聚氨酯为基体材料，玻璃纤维为增强材料，采用连续拉挤工艺生产的多腔体结构路面板，具有高强度、高模量、耐腐蚀、比重小、韧性好等优点。本发明通过特有的插卡连接方式进行铺设，具有安装简洁、拆卸方便、可重复利用的优点。其制备和铺设方式可大幅度的缩短路面的施工及养护周期，降低使用成本。该种路面板相比其他传统材料也具有更加优异的性能，在动载荷下具有优良的使用性能，具有运输简便、铺装效率高、无需养护、可拆卸循环使用等优点。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。
Claims (7)
1.一种耐腐蚀路面板，其特征在于：所述耐腐蚀路面板为由复合材料制成的“多腔”型结构体，所述的“多腔”型结构体包括上面板(1)、下面板(2)、加强筋(3)、公扣端(4)和母扣端(5)，加强筋(3)设置在上面板(1)和下面板(2)之间并与上面板(1)和下面板(2)构成长方形空腔，所述公扣端(4)和母扣端(5)分别设置在两侧；铺装时通过公扣端(4)和母扣端(5)插卡连接；所述的复合材料由10～35％的聚氨酯树脂和65～90％的增强玻璃纤维复合而成，其中聚氨酯为基体材料，增强玻璃纤维为增强材料；所述聚氨酯由有机多元醇组合料与异氰酸酯反应制备而成，其中机多元醇组合料由有机多元醇、内脱模剂、触变剂和分散剂按一定比例组合而成，所述机多元醇组合料与异氰酸酯的比例为1:1-1.5；增强玻璃纤维是指由玻璃纤维纱和/或玻璃纤维纱经过编织所形成的毡或布织物。
2.根据权利要求1所述的矿用巷道路面板，其特征在于：所述的机多元醇组合料的份数为：有机多元醇75～100份、内脱模剂3～11份、触变剂0.8～1.0份和分散剂0.8～1.2份。
3.根据权利要求1所述的矿用巷道路面板，其特征在于：所述的公扣端(4)为一横置π形结构，其外端设有凸台，所述母扣端(5)为半开口结构，所述开口小于公扣端(4)的端部凸台；所述的公扣端(4)和母扣端(5)连接后均可实现0-90度的内旋转，上下均可实现支撑，左右均有一定刚度的约束。
4.根据权利要求1所述的矿用巷道路面板，其特征在于：所述的上面板(1)和下面板(2)的厚度为2-20mm，宽度为100-800mm，高度为30-300mm，长度为3000-6000mm。
5.根据权利要求1所述的矿用巷道路面板，其特征在于：所述的加强筋(3)、公扣端(4)、母扣端(5)、上面板(1)和下面板(2各)转角均为圆角。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的耐腐蚀路面板的制备方法，其特征在于：采用复合材料采用拉挤工艺成型，具体工艺如下：
1)物料配置：按照多元醇组合料组成及含量配置有机多元醇组合料；
2)将多元醇组合料与异氰酸酯分别加入注胶机的储罐中，将玻璃纤维与玻璃纤维织物按照路面板结构要求在穿纱板进行穿纱，并导入注胶盒与模具；
3)将聚氨酯混合料通过连续泵送至注胶盒与玻璃纤维充分浸润后，进入预先加热至160℃-220℃的模具进行高温固化，在牵引机设备的牵引力作用下拉挤成型；
4)经过自然风冷却至型材表面温度在60℃以下时，按照设计尺寸进行切割。
7.一种如权利要求1-5任一项所述的耐腐蚀路面板的铺装方法，其特征在于：包括如下步骤：将任一路面板在需铺设位置放好，然后抬起另一块路面板将一侧的公扣端(4)从上方或下方插入铺好的路面板母扣端(5)一侧，然后下压平整即可，以此类推，直至铺设到需要的长度。
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