CN1317455C - 适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，由下列原材料按照重量配比制得：水：5 硅醇钠：1.2 硅酸钠：3 纯丙乳液：0.5，并按照上述重量配比将硅酸钠、硅酸钠与水进行混合搅拌30—50分钟后，加入纯丙乳液再搅拌35—60分钟，即得到成品，本发明所述的成品适用于高速公路基层的防水散及增加强度，常温固化，强度高，韧性佳，耐水散性优，耐久，耐温差性好，操作简单。

Description

适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂
所属技术领域：
本发明涉及一种防水增强剂，特别是一种适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂。
背景技术：
目前，在高速公路维修整治过程中，对于高速公路路基基层一般是在挖除原基层之后，进行重铺基层至重铺油面层的修补处理。对高速公路基层来说，由于车流量大，故而经过一定时间运行后表层沥青油面产生散射性裂缝使地表水渗入，而缝或纹中的水，在重载车量高速通过时产生的瞬间高压作用下形成高压高速冲击水束，冲击泥土形成泥浆从缝(纹)中挤出来。长期以往使基层中的粘料(如泥土)大量减少而只剩骨料(如碎石)形成沥青油面下空，进而造成路面破坏，缩短了高速公路正常使用周期，维修次数和工作量大，维修资金和成本增加，也常常因维修而带来的车阻现象。
发明内容：
本发明的目的是提供一种适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，这种基层配剂由有机硅高分子聚合物及无机盐类化合物共同组成的混合乳液，具有强度高，韧性佳，耐水散性优，耐久，耐温差性好的特点，特别是对环境无污染，环保性能好。本发明从对高速公路级配碎石基层的加固及抗水散等目的而设计的，在对级配碎石基层进行高速公路路基基层配剂处理后，使基层中粘料(泥土)从小分子物，(小粒径物)聚合为大分子稳定物(大粒径物)，并使基层钙化结晶同时又对每个钙化结晶物之间及表面进行粘结及憎水复膜(由有机聚合物完成)，故而可减少并抗阻水的渗入分解及高速冲击并流失，而达到增大高速公路使用周期，减少维修次数，大量节约维修资金，减少因维修而带来的车阻现象。
本发明的具体技术内容如下：
适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：由下列原材料按照重量配比制得：水：5 硅醇钠：1.2 硅酸钠：3 纯丙乳液：0.5。
其中：所述的各原材料的重量配比的误差范围为±5％。
本发明所述的生产过程是：按照上述重量配比将硅醇钠、硅酸钠与水进行混合搅拌30-50分钟后，加入纯丙乳液再搅拌35-60分钟，即得到成品。
本发明所述的成品属于有机硅改性丙烯酸水性环保配液，单组份，外观呈白色乳液，其耐温范围：反应前：-15℃～+18℃，反应后：-45℃～+160℃；PH值：13.0±0.5；粘度：7.0～9.0mpa.s；游离甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；W(Pb)含量≤90mg/kg；W(Hg)含量≤60mg/kg。
本发明所述的硅醇钠是有机硅建筑防水剂。如GF-1，GF-2。GF-1，GF-2是甲基硅醇的水溶液，GF-3是一种有机硅树脂的乙醇溶液。当把GF-1，GF-2量水稀释，(GF-3则用乙醇稀释)后喷洒或刷涂于各种建材或建筑物表面时，能形成无色、看不见的防水模具，能有效地阻止水的渗透，起到防水、防污染、防风化的作用，即使经一定时间的尺化，仍具有良好的防水性。而且，防水剂对建材的渗透越深，防水效果便越好。同时，仍可保留建材原有的气性。
本发明所述的纯丙乳液是纯丙烯酸脂共聚物，属阴离子型乳液。该乳液粒径微小，适用于多种涂料配方，具有良好的抗污性、耐碱性、耐磨性、耐光性及耐候性，有很好的附着力。如BC-201纯丙乳液。
本发明所述的硅酸钠呈无色透明或半透明的粘稠状液体，其含铁量小于0.05，水不溶物含量小于0.40，在20℃下密度为1.368-1.394克/立方厘米，二氧化硅的含量大于26.0。
本发明的基本原理是：
本发明是由有机硅高分子聚合物及无机盐类化合物共同组成的混合乳液。其中有机硅高分子聚合物主要是由丙烯酸脂与有机硅加成聚合而成。因为该两大高分子系列具有十分优良的抗老化性和附着性。丙烯酸高分子系列可以满足产品的耐久性要求，但其脆性较大，而有机硅高分子类虽然附着性较差，却有十分好的柔性。故而通过在催化剂存在下两类物质经加成聚合生成了既有高附着性又有柔性的互穿网络结构的大分子聚合链加成物。而其有高附着性和柔性的同时又有十分优越的憎水性，这就为高速公路基层配液的生产打定了前期基础。无盐硅类化合物加入主要是为了与基层申的阳离子发生反应，生成大分子量、性能稳定、不水解的化合物基团。而且该基团在弱酸作用下可以形成更大的基团进而使基层压实度高。当然，随着基团的增大也就使高速公路的基层更加稳固。另外由于高速公路的基层压实度高，加之大分子链产物渗入性差，所以在基层配液的生产过程中采取酶催化电化学纳米技术并加入特制的专用助渗剂共同进行乳化生产成为最终的具有增强、憎水、耐水散、渗入性好，抗冲击的高速公路路基基层配剂。
本发明是在不挖除原基层的前提下进入基层而与基层内所含物质发生反应，从而恢复(或部分恢复)基层因水散而失去的强度，反应后的结构不但在抗压强度上有所恢复，而且在以后行荷载的的作用下也不易再被破坏。即具有抵抗水浸入的能力(憎水性)，以保持一种基本稳定的抗压强度在重载荷作用下运行。
本发明所述成品的使用方法如下：所述的成品的施工方法过程包括：将基层碾压成型后，用人工喷洒、机械喷洒、开孔压力灌注、复合施工的喷洒方式将成品配剂足量均匀喷于基层表面。如喷洒一遍若渗入厚度不够可喷洒第二遍，但必须在第一遍干燥之前进行。
本发明所述的成品适用于高速公路基层的防水散及增加强度，常温固化，强度高，韧性佳，耐水散性优，耐久，耐温差性好，操作简单。
具体实施方式：
实施例1：
适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：由下列原材料按照重量配比制得：水：5.01 硅醇钠：1.188 硅酸钠：2.97 纯丙乳液：0.505；
本发明所述的的生产过程是：按照上述重量配比将硅醇钠、硅酸钠与水进行混合搅拌40分钟后，加入纯丙乳液再搅拌40分钟，即得到成品。
实施例2：
按照本发明原材料总量1000克选取，其中，选取原材料水515.5克，硅醇钠123.7克，硅酸钠309.3克，纯丙乳液51.5克。按照上述重量将硅醇钠、硅酸钠与水进行混合搅拌30分钟后，加入纯丙乳液再搅拌60分钟，即得到成品。
本发明所述的成品属于有机硅改性丙烯酸水性环保配液，单组份，外观呈白色乳液，其耐温范围：反应前：-15℃～+18℃，反应后：-45℃～+160℃；PH值：13.0±0.5；粘度：7.0～9.0mpa.s；游离甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；W(Pb)含量≤90mg/kg；W(Hg)含量≤60mg/kg。
实施例3：
本发明所述成品的使用方法如下：
1、将基层碾压成型。
2、用喷洒方式将本配液足量均匀喷于基层表面。
3、喷洒一遍若渗入厚度不够可喷洒第二遍，但必须在第一遍干燥之前进行。
实施例4：
本发明所述的成品的施工工艺：
1、在使用本发明基层配剂施工之前，应先用铣刨机将油面层揭除(尽量不伤害基层)，将基层抗凼和特别松散处进行挖除、修补处理。
A、人工喷洒方式
根据高速公路的现状，在强度满足要求的情况下，适用于较小面积使用。施工长度不大于单向双车道500米情况下采用，喷洒时间较长，每平方米喷洒次数达到8-10次，可单车道进行施工。
B、机械喷洒方式
为提高整治效率节省整治时间，需要进行机械化施工，用喷水车等机械化喷洒设备进行喷洒处理，该方式喷洒速度快，但会对材料造成较大浪费。
C、开孔压力灌注
不挖除油面，直接在面层上开孔，采用渗入性灌注方式，将基层配液压入。布孔方式采用梅花孔，最终孔距应根据在一定压力状况下，基层配液扩散的范围直径来确定，而后在面层上罩面4cm。这种工艺能保证平整度的同时，还节省了面层整治的费用。还可以根据实际情况掺加硅酸盐类物质，比如水泥、粉煤灰。但该方式对施工质量目前无法进行确切控制。
D、复合施工方式
在油面层去掉后的清理过程中即进行水泥网格的制作，将水泥格打成宽2cm，高3-5cm的井字形网格，长、宽间隔由实际施工面坡度而定，约在5-10m，将本发明基层配剂按理论使用量4kg/m2灌注在水泥网格之内使其均匀渗透，在积液较多地方可用人工方式涮或刮其均匀渗透，该方式为目前确定适用于长、短施正路段的最佳方式。此方案在保证施工质量的前提下大大提高了施工效率，并可保证基层配液的使用量达到最佳。待基层配液喷洒施工完后将水泥网格拆除，再进行下一步施工。
水泥网格可用自行制作的可移动网架替代，此网架可节省施工时间，又可重复使用，拆除尤为方便。
2、单车道铣刨机铣刨油面施工
该工艺先将油面层铣刨处理后再使用基层配液进行喷洒施工，可在不断道条件下进行，整治数量可随天气的变化进行调整。另基层表面更为平整，对施工质量更有保障，但成本较高，适用于短距离路段施工。
3、坑凼修补的施工工艺参照以上两点，在喷洒完本发明基层配剂后使用快干剂进行喷洒。
本发明所述的成品适用于高速公路基层的防水散及增加强度，常温固化，强度高，韧性好，耐水散性优，耐温差性好，操作简单。

Claims (6)

1、适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：由下列原材料按照重量配比制得：水：5  硅醇钠：1.2  硅酸钠：3  纯丙乳液：0.5；
其中：所述的各原材料的重量配比的误差范围为±5％。
2、根据权利要求1所述的适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：该基层配剂的生产过程是：按照上述重量配比将硅醇钠、硅酸钠与水进行混合搅拌30-50分钟后，加入纯丙乳液再搅拌35-60分钟，即得到成品。
3、根据权利要求2所述的适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：所述的成品为单组份，外观呈白色乳液，其耐温范围：反应前：-15℃～+18℃，反应后：-45℃～+160℃；PH值：13.0±0.5；粘度：7.0～9.0mpa.s；游离甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；Pb含量≤90mg/kg；Hg含量≤60mg/kg。
4、根据权利要求2所述的适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：所述的成品的施工方法过程包括：将基层碾压成型后，用人工喷洒、机械喷洒、开孔压力灌注、复合施工的喷洒方式将成品配剂足量均匀喷于基层表面。
5、根据权利要求1所述的适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：所述的硅醇钠是有机硅建筑防水剂。
6、根据权利要求1所述的适用于高速公路路基基层防水增强的基层配剂，其特征在于：所述的纯丙乳液是纯丙烯酸脂共聚物，属阴离子型乳液。
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