CN109457594B - 一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；其施工方法包括：第一步，将待涂刷的桥梁的涂刷区打磨、清扫干净；第二步，将桥梁的涂刷区边缘用胶带粘贴、封边；第三步，使用滚刷对涂刷区进行涂刷隔热涂料；第四步，待隔热涂层硬化，使用检测仪检测隔热涂层的均匀度，对薄的地方进行二次涂刷；第五步，清扫涂刷区。本发明的涂层具有隔热防水的功能，粘接性好，抗裂性能优异，施工工艺简单。

Description

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工 方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，尤其涉及一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工方法。

背景技术

桥梁是最重要的基础设施之一。桥梁所处腐蚀环境不一，腐蚀及防腐蚀涂刷与其他设施相比，有自身特点。根据桥梁的腐蚀环境和腐蚀特点，需要使用用于桥梁防腐蚀的各种涂料，桥梁防腐蚀不仅需要涂刷的设计、底面处理、施工、还需要对斜拉索、悬索、桥梁混凝土结构进行涂刷，最后还需要维修保养，维修保养涉及涂刷的的检测、评价、维修涂刷。

在桥梁防腐蚀处理方面，隔热处理属于很重要的一方面，不仅可以降低桥梁的辐射温度，进而降低桥梁基材的腐蚀速度，还可以避免桥梁基面出现大的伸缩缝。

专利申请日：2017.4.28，专利名称：桥梁壁面油漆喷涂刷装置及其施工方法，公开了桥梁壁面油漆喷涂装置，包括工程车，所述工程车上通过机械摆臂安装有桥梁底部喷涂刷置，作业小车也安装在工程车上，其特征在于：所述桥梁底部喷涂刷置包括底座，升降台和涂料供给箱一均安装在所述底座的上面，所述升降台的底部安装有两侧液压缸，弹簧伸缩杆布设在升降台的四角，各弹簧伸缩杆之间连接有遮挡布，位于同侧的弹簧伸缩杆与液压缸铰接连接，液压缸通过液压装置控制升降来带动弹簧伸缩杆上下运动使遮挡布打开或关闭；本发明的有益效果：本发明结构实现了自动化对桥梁的壁面和桥墩进行刷漆喷涂作业，速度快，机械化程度高，减少人工作业的危险性，节约经济成本，适合推广使用。

该专利针对桥梁壁的喷涂以及施工工艺进行的发明创造，并没有涉及桥梁的其它位置以及隔热处理，且该专利文献并没有公开涂漆的前期处理以及后期维护的方法，适用范围窄，不利与推广。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工方法，涂层具有隔热防水的功能，粘接性好，抗裂性能优异，施工工艺简单。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；

所述粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，所述粘结层的材质为改性环氧树脂、固化剂；所述改性环氧树脂与固化剂的质量比为10—5:1，所述固化剂为改性聚酰胺，所述改性聚酰胺的胺值为650mg KOH/g，黏度在25℃时为9—11cP；所述粘结层的厚度为0.2—0.5mm；

所述隔热层设置在粘结层和热反射层之间，所述隔热层的材质为改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料，所述改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料的质量比为1:1.5—2:0.06:0—0.1；所述隔热层的厚度为0.8—1.2mm；

所述隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒；所述中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒的质量比为1:0—1:0—0.5；所述中空玻璃微珠的粒径范围为15μm—60μm；所述海泡石的粒径范围为5μm—15μm，所述凹凸棒的粒径＜0.075mm；

所述热反射层设置在隔热层的顶面，所述热反射层的材质为纳米二氧化钛与颜料复合而成；所述纳米二氧化钛与颜料的质量配比为16.5—7.5：1，所述颜料为苝黑、纳米氧化铁、铬绿、钛铬黄中的一种或多种；所述纳米二氧化钛包括金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛，所述金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛的质量配比为1:0.4—0.8，所述热反射层的厚度为0.6—1mm；

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层的施工方法，它包括以下步骤：

第一步，通过打磨机的打磨片将待涂刷的桥梁的涂刷区打磨、清扫干净；

第二步，将桥梁的涂刷区边缘用胶带粘贴、封边；

第三步，对涂刷区进行涂刷隔热降温防护涂层；涂刷隔热降温防护涂层的步骤依次为喷涂粘结层，用滚刷涂刷隔热层和热反射层；

第四步，待隔热涂层硬化，使用检测仪检测隔热降温防护涂层的均匀度，对薄的地方进行二次涂刷；

第五步，清扫涂刷区。

本发明的一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工方法，涂层具有隔热防水的功能，粘接性好，抗裂性能优异，施工工艺简单。

附图说明

图1为本发明隔热降温防护涂层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图所示：一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；下面一层为粘结层，中间为隔热层，上面一层为热反射层。粘结层厚度为0.2mm—0.5mm，隔热层厚度为0.8mm—1.2mm，热反射层厚度为0.6mm—1mm。

粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，粘结层为改性环氧树脂与固化剂形成的超低粘度的粘结剂，能够渗透于混凝土微孔隙内，实现对混凝土孔隙封闭隔水的同时，还能够与上一层环氧隔热腻子层实现很好地粘结。环氧树脂与固化剂的质量比为10—5:1，固化剂可选择改性聚酰胺，胺值650mg KOH/g，黏度在25℃时为10cP左右，上下浮动一个数值。

隔热层设置在粘结层和热反射层之间，隔热层为隔热环氧腻子层，还有改性环氧树脂，腻子粉、不同粒径大小的(中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒)中进行搭配目的使得最终形成的隔热腻子层有类荷叶表面微构造，其中羟甲基纤维素提供良好的抗裂性、利于刮批操作，通过复配固化剂加入提供强度及加快施工。其中，树脂：腻子粉：隔热材料＝1:1.5—2:0.06:0—0.1，隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒，中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒质量比：1:0—1:0—0.5，中空玻璃微珠的粒径范围为15μm—60μm；海泡石的粒径范围为5μm—15μm，凹凸棒的粒径＜0.075mm。

热反射层设置在隔热层的顶面，反射涂层由具有太阳热反射功能的纳米二氧化钛与颜料复合而成的双组份涂料，纳米二氧化钛为金红石型和锐钛矿型两种复配而成，并对其进行表面改性，可对太阳光进行反射的同时减少对树脂的粉化作用。纳米二氧化钛与颜料的质量配比为16.5—7.5：1，颜料黑色采用苝黑，红色为纳米氧化铁，绿色为铬绿，黄色为钛铬黄。金红石型和锐钛矿二者质量配比为1:0.4—0.8。

具体实施例一：

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；粘结层厚度为0.2mm，隔热层厚度为0.8mm，热反射层厚度为0.6mm。

所述粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，所述粘结层的材质为改性环氧树脂、固化剂；所述改性环氧树脂与固化剂的质量比为10:1，所述固化剂为改性聚酰胺，所述改性聚酰胺的胺值为650mg KOH/g，黏度在25℃时为11cP；

所述隔热层设置在粘结层和热反射层之间，所述隔热层的材质为改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料，所述改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料的质量比为1:1.5:0.06:0.01；

所述隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒；所述中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒的质量比为1:0.1:0.1；所述中空玻璃微珠的粒径范围为15μm；所述海泡石的粒径范围为5μm，所述凹凸棒的粒径＜0.075mm；

所述热反射层设置在隔热层的顶面，所述热反射层的材质为纳米二氧化钛与颜料复合而成；所述纳米二氧化钛与颜料的质量配比为16.5：1，所述颜料为苝黑、纳米氧化铁、铬绿、钛铬黄中的一种多种；所述纳米二氧化钛包括金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛，所述金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛的质量配比为1:0.4。

具体实施例二：

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；粘结层厚度为0.5mm，隔热层厚度为1.2mm，热反射层厚度为1mm。

所述粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，所述粘结层的材质为改性环氧树脂、固化剂；所述改性环氧树脂与固化剂的质量比为5:1，所述固化剂为改性聚酰胺，所述改性聚酰胺的胺值为650mg KOH/g，黏度在25℃时为9cP；

所述隔热层设置在粘结层和热反射层之间，所述隔热层的材质为改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料，所述改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料的质量比为1:2:0.06:0.1；

所述隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒；所述中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒的质量比为1:1:0.5；所述中空玻璃微珠的粒径范围为60μm；所述海泡石的粒径范围为15μm，所述凹凸棒的粒径＜0.075mm；

所述热反射层设置在隔热层的顶面，所述热反射层的材质为纳米二氧化钛与颜料复合而成；所述纳米二氧化钛与颜料的质量配比为7.5：1，所述颜料为苝黑、纳米氧化铁、铬绿、钛铬黄中的一种多种；所述纳米二氧化钛包括金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛，所述金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛的质量配比为1:0.8。

具体实施例三：

一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，它包括粘结层、隔热层和热反射层；粘结层厚度为0.3mm，隔热层厚度为1mm，热反射层厚度为0.8mm。

所述粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，所述粘结层的材质为改性环氧树脂、固化剂；所述改性环氧树脂与固化剂的质量比为8:1，所述固化剂为改性聚酰胺，所述改性聚酰胺的胺值为650mg KOH/g，黏度在25℃时为10cP；

所述隔热层设置在粘结层和热反射层之间，所述隔热层的材质为改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料，所述改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料的质量比为1:1.8:0.06:0.05；

所述隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒；所述中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒的质量比为1:0.5:0.3；所述中空玻璃微珠的粒径范围为15μm—60μm；所述海泡石的粒径范围为10μm，所述凹凸棒的粒径＜0.075mm；

所述热反射层设置在隔热层的顶面，所述热反射层的材质为纳米二氧化钛与颜料复合而成；所述纳米二氧化钛与颜料的质量配比为10.5：1，所述颜料为苝黑、纳米氧化铁、铬绿、钛铬黄中的一种多种；所述纳米二氧化钛包括金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛，所述金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛的质量配比为1:0.6。

本发明的隔热降温防护涂层通过具有荷叶表面微构造的隔热层与热反射层形成良好地复合体，隔热层起到微构造作用，热反射涂层起到防水作用，二者复合大大提高防护体系的憎水效果，还会产生自清洁作用。此外，表面锐钛矿型二氧化钛还具有分解汽车尾气的功能。

隔热降温防护涂层的施工方法，它包括以下步骤：

第一步，通过打磨机的打磨片将待涂刷的桥梁的涂刷区打磨、清扫干净；

第二步，将桥梁的涂刷区边缘用胶带粘贴、封边；

第三步，利用钢筋探测仪对待测区进行钢筋分部探测，然后用冲击钻钻孔，孔内放置温度传感器；钻孔的深度为2cm；钻孔分别设置在桥梁的铺装层、防撞护栏和梁板上；

第四步，将安装有处温度传感器的钻孔内预埋砂浆，清扫干净，40min后，对涂刷区进行涂刷隔热降温防护涂层；涂刷隔热降温防护涂层的步骤依次为喷涂粘结层，用滚刷涂刷隔热层和热反射层；

第五步，待隔热涂层硬化，使用检测仪检测隔热降温防护涂层的均匀度，对薄的地方进行二次涂刷；

第六步，通过温度记录仪每隔30min采集一次温度传感器的数据，并记录，连续采集24h；

第七步，清扫涂刷区。

铺装层上的钻孔位置距离防撞护栏的距离为0.5m。

防撞护栏上的钻孔位置距离防撞护栏的顶部为40cm，距离防撞护栏的侧面为30cm。

梁板上的钻孔位置位于桥跨长度方向的1/4长度和3/4长度处的腹板四等分点上，且距离在上翼缘板底部20cm，距离下翼缘板底部为7.5cm。

本发明的技术点1.低粘度，粘结层采用双组份目的是使原料渗入到混凝土微孔隙中，与孔隙密封并提高粘结层的粘结性；2.隔热腻子层中不同粒径大小、材料的搭配目的是表面呈现微构造，与上面的热反射层覆盖后仍具有微构造，能够起到涂料自清洁的作用。

本发明的一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层及其施工方法，涂层具有隔热防水的功能，粘接性好，抗裂性能优异，施工工艺简单。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层，其特征在于：它包括粘结层、隔热层和热反射层；

所述粘结层喷涂在桥梁混凝土表面，所述粘结层的材质为改性环氧树脂、固化剂；所述改性环氧树脂与固化剂的质量比为10—5:1，所述固化剂为改性聚酰胺，所述改性聚酰胺的胺值为650mg KOH/g，黏度在25℃时为9—11cP；所述粘结层的厚度为0.2—0.5mm；

所述隔热层设置在粘结层和热反射层之间，所述隔热层的材质为改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料，所述改性环氧树脂、腻子粉、隔热材料的质量比为1:1.5—2:0.06:0—0.1；所述隔热层的厚度为0.8—1.2mm；

所述隔热材料包括中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒；所述中空玻璃微珠、海泡石、凹凸棒的质量比为1:0—1:0—0.5；所述中空玻璃微珠的粒径范围为15μm—60μm；所述海泡石的粒径范围为5μm—15μm，所述凹凸棒的粒径＜0.075mm；

所述热反射层设置在隔热层的顶面，所述热反射层的材质为纳米二氧化钛与颜料复合而成；所述纳米二氧化钛与颜料的质量配比为16.5—7.5：1，所述颜料为苝黑、纳米氧化铁、铬绿、钛铬黄中的一种或多种；所述纳米二氧化钛包括金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛，所述金红石型纳米二氧化钛和锐钛矿型纳米二氧化钛的质量配比为1:0.4—0.8，所述热反射层的厚度为0.6—1mm。

2.根据权利要求1所述的一种具有隔热降温功能的混凝土桥梁防护结构层的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

第一步，通过打磨机的打磨片将待涂刷的桥梁的涂刷区打磨、清扫干净；

第二步，将桥梁的涂刷区边缘用胶带粘贴、封边；

第三步，对涂刷区进行涂刷隔热降温防护涂层；涂刷隔热降温防护涂层的步骤依次为喷涂粘结层，用滚刷涂刷隔热层和热反射层；

第四步，待隔热涂层硬化，使用检测仪检测隔热降温防护涂层的均匀度，对薄的地方进行二次涂刷；

第五步，清扫涂刷区。

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