CN114045746A - 桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁预防性养护领域，尤其是一种桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，针对现有的桥梁预防性养护时，不能够增加桥梁的抗凝冰性能和防滑耐磨性能问题，现提出如下方案，其包括防滑层、耐磨层、抗凝冰层、基层和预埋件，预埋件的顶部设有凹口，防滑层、耐磨层、抗凝冰层、基层设于凹口内，所述防滑层的底部与耐磨层的顶部连接，耐磨层与抗凝冰连接，抗凝冰与基层连接，所述防滑层包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒10‑20份、炭黑10‑20份、碳化硅1‑5份、二氧化硅1‑5份，耐磨层包括以下重量份的原料：聚氨酯10‑15份，本发明具备优良的防滑、耐磨、抗凝冰性能，可以提高桥梁的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁预防性养护技术领域，尤其涉及一种桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层。
背景技术
预防性养护就是在还没有发生明显病害之前就进行的养护,目的就是防止或减缓病害的发生,达到耐久性和延长使用寿命的目的，对已建成的桥梁，其内在因素已经定型，设计施工中的缺陷已经存在,为了延长其耐久性，就必须针对存在的问题进行预防性养护。
现有技术中，桥梁预防性养护时，不能够增加桥梁的抗凝冰性能和防滑耐磨性能，因此我们提出了桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，用来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在桥梁预防性养护时，不能够增加桥梁的抗凝冰性能和防滑耐磨性能的缺点，而提出的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层、耐磨层、抗凝冰层、基层和预埋件，预埋件的顶部设有凹口，防滑层、耐磨层、抗凝冰层、基层设于凹口内，所述防滑层的底部与耐磨层的顶部连接，耐磨层与抗凝冰连接，抗凝冰与基层连接，所述防滑层包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒10-20份、炭黑10-20份、碳化硅1-5份、二氧化硅1-5份，耐磨层包括以下重量份的原料：聚氨酯10-15份、氯磺化聚乙烯1-5份、二氧化钛1-5份、有机硅油1-5份、改性硅铝炭黑2-6份；抗凝冰层包括以下重量份的原料：氯化钠30-40份、硅藻土5-10份、融冰盐5-10份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件埋入桥梁，使用混泥土制作基层，对基层进行固化，将基层放入预埋件内；
S2、固化完成后向基层的表面浇筑抗凝冰层；
S3、抗凝冰层固化后，向抗凝冰层的表面浇筑耐磨层；
S4、耐磨层固化后，向耐磨层的表面浇筑防滑层，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
优选的，所述S2中,浇筑抗凝冰层前，需要对抗凝冰层原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度200-300r/min，混合时间为5-10min，混合完成后加入融冰盐继续混合10-20min，即的抗凝冰层混合料。
优选的，所述S3中，浇筑耐磨层前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度200-300r/min，混合时间为10-15min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌20-30min，即得耐磨层混合料。
优选的，所述S4中，浇筑防滑层前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度200-300r/min，混合时间为35-55min。
优选的，所述S1中，使用混泥土制作基层，制作基层时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层厚度与预设的一致。
优选的，所述S2中，固化完成后向基层的表面浇筑抗凝冰层，对抗凝冰层的厚度进行测量，使抗凝冰层的厚度与预设的一致。
优选的，所述S3中，对耐磨层的厚度进行测量，使耐磨层的厚度与预设的一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
聚氨酯耐油、耐磨、耐低温、耐老化、硬度高、有弹性；氯磺化氯磺化聚乙烯耐臭氧、耐化学腐蚀、耐油、耐热、耐光、耐磨和抗拉强度较好，二氧化钛具有耐磨性能；
本发明聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛都具有耐磨特性，通过聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛的相互配合使用，可以提高耐磨性能，氯化钠、硅藻土、融冰盐都具备抗凝冰性能，通过氯化钠、硅藻土、融冰盐的配合使用，可以提高抗凝冰性能，炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅颗粒在表层可以提高摩擦力，通过炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅的配合使用，可以提高防滑性能；
本发明具备优良的防滑、耐磨、抗凝冰性能，可以提高桥梁的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层的结构示意图。
图中：1、防滑层；2、耐磨层；3、抗凝冰层；4、基层；5、预埋件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1，桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4和预埋件5，预埋件5的顶部设有凹口，防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4设于凹口内，防滑层1的底部与耐磨层2的顶部连接，耐磨层2与抗凝冰3连接，抗凝冰3与基层4连接，防滑层1包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒10份、炭黑10份、碳化硅1份、二氧化硅1份，耐磨层2包括以下重量份的原料：聚氨酯10份、氯磺化聚乙烯1份、二氧化钛1份、有机硅油1份、改性硅铝炭黑2份；抗凝冰层3包括以下重量份的原料：氯化钠30份、硅藻土5份、融冰盐5份。
本实施例中，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件5埋入桥梁，使用混泥土制作基层4，对基层4进行固化，将基层4放入预埋件5内；
S2、固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3；
S3、抗凝冰层3固化后，向抗凝冰层3的表面浇筑耐磨层2；
S4、耐磨层2固化后，向耐磨层2的表面浇筑防滑层1，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
本实施例中，S2中,浇筑抗凝冰层3前，需要对抗凝冰层3原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度200r/min，混合时间为5min，混合完成后加入融冰盐继续混合10min，即的抗凝冰层3混合料。
本实施例中，S3中，浇筑耐磨层2前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度200r/min，混合时间为10min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌20min，即得耐磨层2混合料。
本实施例中，S4中，浇筑防滑层1前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度200r/min，混合时间为35min。
本实施例中，S1中，使用混泥土制作基层4，制作基层4时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层4厚度与预设的一致。
本实施例中，S2中，固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3，对抗凝冰层3的厚度进行测量，使抗凝冰层3的厚度与预设的一致。
本实施例中，S3中，对耐磨层2的厚度进行测量，使耐磨层2的厚度与预设的一致。
实施例二
参照图1，桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4和预埋件5，预埋件5的顶部设有凹口，防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4设于凹口内，防滑层1的底部与耐磨层2的顶部连接，耐磨层2与抗凝冰3连接，抗凝冰3与基层4连接，防滑层1包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒12份、炭黑12份、碳化硅2份、二氧化硅2份，耐磨层2包括以下重量份的原料：聚氨酯11份、氯磺化聚乙烯2份、二氧化钛2份、有机硅油2份、改性硅铝炭黑3份；抗凝冰层3包括以下重量份的原料：氯化钠32份、硅藻土6份、融冰盐6份。
本实施例中，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件5埋入桥梁，使用混泥土制作基层4，对基层4进行固化，将基层4放入预埋件5内；
S2、固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3；
S3、抗凝冰层3固化后，向抗凝冰层3的表面浇筑耐磨层2；
S4、耐磨层2固化后，向耐磨层2的表面浇筑防滑层1，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
本实施例中，S2中,浇筑抗凝冰层3前，需要对抗凝冰层3原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度220r/min，混合时间为5-10min，混合完成后加入融冰盐继续混合12min，即的抗凝冰层3混合料。
本实施例中，S3中，浇筑耐磨层2前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度220r/min，混合时间为11min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌22min，即得耐磨层2混合料。
本实施例中，S4中，浇筑防滑层1前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度220r/min，混合时间为40min。
本实施例中，S1中，使用混泥土制作基层4，制作基层4时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层4厚度与预设的一致。
本实施例中，S2中，固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3，对抗凝冰层3的厚度进行测量，使抗凝冰层3的厚度与预设的一致。
本实施例中，S3中，对耐磨层2的厚度进行测量，使耐磨层2的厚度与预设的一致。
实施例三
参照图1，桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4和预埋件5，预埋件5的顶部设有凹口，防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4设于凹口内，防滑层1的底部与耐磨层2的顶部连接，耐磨层2与抗凝冰3连接，抗凝冰3与基层4连接，防滑层1包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒14份、炭黑14份、碳化硅3份、二氧化硅3份，耐磨层2包括以下重量份的原料：聚氨酯13份、氯磺化聚乙烯3份、二氧化钛3份、有机硅油3份、改性硅铝炭黑4份；抗凝冰层3包括以下重量份的原料：氯化钠36份、硅藻土7份、融冰盐7份。
本实施例中，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件5埋入桥梁，使用混泥土制作基层4，对基层4进行固化，将基层4放入预埋件5内；
S2、固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3；
S3、抗凝冰层3固化后，向抗凝冰层3的表面浇筑耐磨层2；
S4、耐磨层2固化后，向耐磨层2的表面浇筑防滑层1，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
本实施例中，S2中,浇筑抗凝冰层3前，需要对抗凝冰层3原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度260r/min，混合时间为7min，混合完成后加入融冰盐继续混合16min，即的抗凝冰层3混合料。
本实施例中，S3中，浇筑耐磨层2前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度260r/min，混合时间为13min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌26min，即得耐磨层2混合料。
本实施例中，S4中，浇筑防滑层1前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度260r/min，混合时间为45min。
本实施例中，S1中，使用混泥土制作基层4，制作基层4时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层4厚度与预设的一致。
本实施例中，S2中，固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3，对抗凝冰层3的厚度进行测量，使抗凝冰层3的厚度与预设的一致。
本实施例中，S3中，对耐磨层2的厚度进行测量，使耐磨层2的厚度与预设的一致。
实施例四
参照图1，桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4和预埋件5，预埋件5的顶部设有凹口，防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4设于凹口内，防滑层1的底部与耐磨层2的顶部连接，耐磨层2与抗凝冰3连接，抗凝冰3与基层4连接，防滑层1包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒18份、炭黑18份、碳化硅4份、二氧化硅4份，耐磨层2包括以下重量份的原料：聚氨酯14份、氯磺化聚乙烯4份、二氧化钛4份、有机硅油4份、改性硅铝炭黑5份；抗凝冰层3包括以下重量份的原料：氯化钠38份、硅藻土9份、融冰盐9份。
本实施例中，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件5埋入桥梁，使用混泥土制作基层4，对基层4进行固化，将基层4放入预埋件5内；
S2、固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3；
S3、抗凝冰层3固化后，向抗凝冰层3的表面浇筑耐磨层2；
S4、耐磨层2固化后，向耐磨层2的表面浇筑防滑层1，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
本实施例中，S2中,浇筑抗凝冰层3前，需要对抗凝冰层3原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度280r/min，混合时间为9min，混合完成后加入融冰盐继续混合19min，即的抗凝冰层3混合料。
本实施例中，S3中，浇筑耐磨层2前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度280r/min，混合时间为14min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌28min，即得耐磨层2混合料。
本实施例中，S4中，浇筑防滑层1前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度280r/min，混合时间为52min。
本实施例中，S1中，使用混泥土制作基层4，制作基层4时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层4厚度与预设的一致。
本实施例中，S2中，固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3，对抗凝冰层3的厚度进行测量，使抗凝冰层3的厚度与预设的一致。
本实施例中，S3中，对耐磨层2的厚度进行测量，使耐磨层2的厚度与预设的一致。
实施例五
参照图1，桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4和预埋件5，预埋件5的顶部设有凹口，防滑层1、耐磨层2、抗凝冰层3、基层4设于凹口内，防滑层1的底部与耐磨层2的顶部连接，耐磨层2与抗凝冰3连接，抗凝冰3与基层4连接，防滑层1包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒20份、炭黑20份、碳化硅5份、二氧化硅5份，耐磨层2包括以下重量份的原料：聚氨酯15份、氯磺化聚乙烯5份、二氧化钛5份、有机硅油5份、改性硅铝炭黑6份；抗凝冰层3包括以下重量份的原料：氯化钠40份、硅藻土10份、融冰盐10份。
本实施例中，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件5埋入桥梁，使用混泥土制作基层4，对基层4进行固化，将基层4放入预埋件5内；
S2、固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3；
S3、抗凝冰层3固化后，向抗凝冰层3的表面浇筑耐磨层2；
S4、耐磨层2固化后，向耐磨层2的表面浇筑防滑层1，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
本实施例中，S2中,浇筑抗凝冰层3前，需要对抗凝冰层3原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度300r/min，混合时间为5-10min，混合完成后加入融冰盐继续混合20min，即的抗凝冰层3混合料。
本实施例中，S3中，浇筑耐磨层2前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度300r/min，混合时间为15min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌30min，即得耐磨层2混合料。
本实施例中，S4中，浇筑防滑层1前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度300r/min，混合时间为55min。
本实施例中，S1中，使用混泥土制作基层4，制作基层4时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层4厚度与预设的一致。
本实施例中，S2中，固化完成后向基层4的表面浇筑抗凝冰层3，对抗凝冰层3的厚度进行测量，使抗凝冰层3的厚度与预设的一致。
本实施例中，S3中，对耐磨层2的厚度进行测量，使耐磨层2的厚度与预设的一致。
通过JC/T1050-2007规定的方法对抗凝冰型超薄磨耗层的防滑性能进行检测，相对于传统的混泥土路面，防滑性能提高百分比如下表：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 | 实施例五 |
| 85％ | 86％ | 87％ | 87％ | 87％ |
通过GB/T3810.7—2016规定的方法对抗凝冰型超薄磨耗层的耐磨性能进行检测，相对于传统的混泥土路面，耐磨性能提高百分比如下表：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 | 实施例五 |
| 90％ | 91％ | 91％ | 91％ | 92％ |
通过JT/T1239-2019规定的方法对抗凝冰型超薄磨耗层的抗凝冰性能进行监测，相对于传统的混泥土路面，抗凝冰性能提高百分比如下表：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 | 实施例五 |
| 88.9％ | 90.1％ | 90％ | 92％ | 91％ |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，包括防滑层(1)、耐磨层(2)、抗凝冰层(3)、基层(4)和预埋件(5)，预埋件(5)的顶部设有凹口，防滑层(1)、耐磨层(2)、抗凝冰层(3)、基层(4)设于凹口内，其特征在于，所述防滑层(1)的底部与耐磨层(2)的顶部连接，耐磨层(2)与抗凝冰(3)连接，抗凝冰(3)与基层(4)连接，所述防滑层(1)包括以下重量份的原料：炭粉细颗粒10-20份、炭黑10-20份、碳化硅1-5份、二氧化硅1-5份，耐磨层(2)包括以下重量份的原料：聚氨酯10-15份、氯磺化聚乙烯1-5份、二氧化钛1-5份、有机硅油1-5份、改性硅铝炭黑2-6份；抗凝冰层(3)包括以下重量份的原料：氯化钠30-40份、硅藻土5-10份、融冰盐5-10份。
2.根据权利要求1所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S1、将预埋件(5)埋入桥梁，使用混泥土制作基层(4)，对基层(4)进行固化，将基层(4)放入预埋件(5)内；
S2、固化完成后向基层(4)的表面浇筑抗凝冰层(3)；
S3、抗凝冰层(3)固化后，向抗凝冰层(3)的表面浇筑耐磨层(2)；
S4、耐磨层(2)固化后，向耐磨层(2)的表面浇筑防滑层(1)，固化后即得抗凝冰型超薄磨耗层。
3.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S2中,浇筑抗凝冰层(3)前，需要对抗凝冰层(3)原料进行混合，具体如下：先将氯化钠与硅藻土混合，混合速度200-300r/min，混合时间为5-10min，混合完成后加入融冰盐继续混合10-20min，即的抗凝冰层(3)混合料。
4.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S3中，浇筑耐磨层(2)前需要对其原料进行混合，具体如下：先将聚氨酯、氯磺化聚乙烯、二氧化钛搅拌混合，混合速度200-300r/min，混合时间为10-15min，然后加入有机硅油和改性硅铝炭黑继续搅拌20-30min，即得耐磨层(2)混合料。
5.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S4中，浇筑防滑层(1)前，需要对其原料进行混合，具体如下：将炭粉细颗粒、炭黑、碳化硅、二氧化硅混合均匀，混合速度200-300r/min，混合时间为35-55min。
6.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S1中，使用混泥土制作基层(4)，制作基层(4)时对其的厚度进行测量，并将测量数据与预设的数据进行对比，使基层(4)厚度与预设的一致。
7.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S2中，固化完成后向基层(4)的表面浇筑抗凝冰层(3)，对抗凝冰层(3)的厚度进行测量，使抗凝冰层(3)的厚度与预设的一致。
8.根据权利要求2所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述S3中，对耐磨层(2)的厚度进行测量，使耐磨层(2)的厚度与预设的一致。
9.根据权利要求1所述的桥梁预防性养护用的抗凝冰型超薄磨耗层，其特征在于，所述二氧化硅的粒度为1-3μm，所述炭黑粒度为100-700nm，聚氨酯拉伸模量为0.5MPa，抗压强度0.16MPa，氯磺化聚乙烯密度0.962g/cm3。
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| CN106010193A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-10-12 | 南昌航空大学 | 一种环保型抗凝冰防滑路面涂料及其制备方法 |
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