專利名稱：一種自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造材料領(lǐng)域，具體涉及ー種自密實(shí)較好且可快速固化的覆膜砂材料及其制備方法，以及在快速搶修路面領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)跑道數(shù)量迅速増加，高等級(jí)高速公路大量建設(shè)，城市廣場(chǎng)及市政公路等混凝土工程的實(shí)施，改善了人類的生存質(zhì)量，促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展?，F(xiàn)有的道路中采用混凝土施工路面的較多，不僅質(zhì)量好而且使用壽命長(zhǎng)。但是混凝土路面在使用中其路面損壞后維修比較復(fù)雜，需要封閉停用修復(fù)，需要?jiǎng)佑幂^大的機(jī)械才能將路面刨開重新修筑，同時(shí)養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)。目前混凝土路面修補(bǔ)常用的修復(fù)材料有快速水泥或浙青混凝土或高分子材料等，但都存在著需要長(zhǎng)時(shí)間封閉路面修整、養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，為道路搶修帶來(lái)嚴(yán)重影響，尤其是機(jī)場(chǎng)路面的搶修就存在更大的問(wèn)題。中國(guó)專利CNlOl 121812A公開了ー種環(huán)氧樹脂基快速修補(bǔ)材料，該修補(bǔ)材料由砂石、滑石粉、環(huán)氧樹脂、聚酰胺和稀釋劑組成。該快速修補(bǔ)材料可用于橋梁、隧道、道路和房屋等混凝土建筑的修補(bǔ)，施工時(shí)僅需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理，并對(duì)帶裂縫構(gòu)件則要作環(huán)氧樹脂高壓灌漿封縫處理即可。該修補(bǔ)材料施工方便、エ期較短(3天強(qiáng)度可達(dá)60-70MPa)、無(wú)需封閉路面且早期強(qiáng)度較高、后期強(qiáng)度適中。但該材料用于修補(bǔ)路面時(shí)灌漿后依然依靠自然養(yǎng)護(hù)，而且需要養(yǎng)護(hù)3天 的強(qiáng)度才能達(dá)到60-70MPa，還是需要短期封閉搶修，而且以砂石等輕質(zhì)砂石為骨料，整個(gè)修補(bǔ)材料的自密實(shí)性能較差，在用于搶修路面時(shí)還需要進(jìn)行填平處理，對(duì)于類似機(jī)場(chǎng)路面等需要快速搶修的路面修補(bǔ)并不適用
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中用于路面搶修的材料需要的固化養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，影響搶修進(jìn)度的問(wèn)題，進(jìn)而提供ー種可快速固化的自密實(shí)路面修補(bǔ)材料。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供ー種自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料在搶修路面中的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，是由如下重量份的組分制備而成的:
致密骨料60-95份；
熱塑性樹脂粘結(jié)劑4-30份；
在加熱狀態(tài)下可以誘發(fā)所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑快速固化的熱引發(fā)潛伏固化劑 1-10份。更優(yōu)的，所述的自密實(shí)快速固化覆膜材料，是由如下重量份的組分制備而成的:
致密骨料85-94份；
熱塑性樹脂粘結(jié)劑5-10份；
熱引發(fā)潛伏固化劑1-5份。
所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑包括熱塑性的酚醛樹脂、硼酚醛樹脂、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹月旨、酚醛改性環(huán)氧樹脂或脲醛樹脂中的ー種或幾種。所述熱引發(fā)潛伏固化劑包括烏洛托品(正規(guī)名稱是:1，3，5，7_四氮雜三環(huán)[3.3.1.1]癸烷)、雙氰胺、酰肼、氯化銨或特種改性固化劑中的ー種或幾種。所述致密骨料包括硅砂顆粒、陶砂、陶粒、小鋼球或小鐵球。所述致密骨料的比重為1.7-8.9。所述致密骨料的粒徑為20-200目。本發(fā)明還提供了一種制備上述自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料的方法，包括以下步驟:
(1)將選定重量份數(shù)的致密骨料加熱；
(2)將選定重量份數(shù)的熱塑性樹脂粘結(jié)劑趁熱加入所述致密骨料中，并攪拌均勻；
(3)趁熱將熱引發(fā)潛伏固化劑加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后進(jìn)行降溫處理；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻、破碎并過(guò)篩，即得。所述步驟(I)中，先將所述致密骨料加熱至160°C以上至1000°C，然后再降溫至90-160°C。本發(fā)明還提供了ー種上述自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料在路面搶修工程中的應(yīng)用，尤其是在機(jī)場(chǎng)、高速路等路面的緊急搶修工程中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明選用主要包括熱塑性的酚醛樹脂、硼酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、改性環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂等耐高溫、強(qiáng)度高的特種高分子樹脂和熱引發(fā)的潛伏性固化劑作為主要覆膜材料，制備出的不同粒度的覆膜硅砂復(fù)合材料，所述覆膜材料在加熱條件下，包裹在致密骨料表面的潛伏性固化劑會(huì)分解出活性中間體，同時(shí)包裹在致密骨料表面的熱塑性樹脂也受熱變軟、流動(dòng)，最后潛伏性固化劑釋放出得活性物質(zhì)與樹脂會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化，覆膜樹脂由原來(lái)熱塑性線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦缘捏w型結(jié)構(gòu)，最終覆膜硅砂之間會(huì)受熱成型，カロ熱50-70min內(nèi)即可形成高強(qiáng)度路面基材，大大縮短了搶修固化的時(shí)間；
2、所述致密骨料為具有一定自重及粒徑的硅砂顆粒、陶砂、陶粒、小鋼球或小鐵球，可以滿足在道路搶修時(shí)，對(duì)于修復(fù)材料自密實(shí)性能的要求，同時(shí)大顆粒材料也有助于提升固化強(qiáng)度同時(shí)節(jié)省材料；
3、經(jīng)過(guò)分析篩選，所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑與所述熱引發(fā)潛伏固化劑選用的比例為4-30:1-10，更優(yōu)的為5-10:1-5，能夠保證以較佳的比例混合同時(shí)引發(fā)固化的效果較好，保證固化強(qiáng)度及縮短固化時(shí)間，滿足路面搶修工程中對(duì)搶修時(shí)間和搶修強(qiáng)度的要求；
4、致密骨料為惰性材料，與高分子材料的粘結(jié)性能較差，本發(fā)明所述的エ藝先將所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑趁熱與致密骨料相混合，采用類似于覆膜原理，使得所述修補(bǔ)材料的整體粘結(jié)性能較好，再趁熱與所述熱引發(fā)潛伏固化劑混合均勻，也有助于增強(qiáng)所述修補(bǔ)材料的強(qiáng)度；
5、本發(fā)明所得的覆膜材料耐酸堿性能較好，經(jīng)測(cè)試可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的抗性強(qiáng)度。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1為本發(fā)明實(shí)施例6所述的電加熱裝置的截面結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例6所述快速搶修路面的方法示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例7所述快速搶修路面的方法示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為:ト支撐體，2-電熱棒，3-擋片，21-外端面，4-混凝土，5-修補(bǔ)材料，6-電加熱架。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例中所述的酚醛樹脂、硼酚醛樹脂、及脲醛樹脂均可選用現(xiàn)有市場(chǎng)市售的產(chǎn)品即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的作用；所述的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂選用現(xiàn)有市售的665型有機(jī)硅環(huán)氧樹脂；所述酚醛改性環(huán)氧樹脂選用臺(tái)灣南亞N00N-638型號(hào)樹脂，以說(shuō)明各個(gè)實(shí)施例的效果。實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料由如下重量份的組份按照以下方法制備得到的:
(1)將60份粒徑為70-140目、比重為1.8-2.0的陶砂骨料加熱至150-160℃；
(2)趁熱將30份的熱塑性酚醛樹脂加入所述陶砂骨料中并攪拌均勻，得到穩(wěn)定的混合
物；
(3)趁熱將I份烏洛托品加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后自然降溫；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻至室溫、并破碎至粒徑為70-140目，并過(guò)篩，即得所需的修補(bǔ)材料。本實(shí)施例所制備得到的修補(bǔ)材料經(jīng)測(cè)試，只需加熱60min，其強(qiáng)度即可達(dá)到45MPa，完全可達(dá)到機(jī)場(chǎng)或高速路路面的強(qiáng)度要求。實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料由如下重量份的組份按照以下方法制備得到的:
(1)將95份粒徑為70-140目、比重為1.7-2.5的陶粒骨料加熱至700-800°C，并隨后自然冷卻至90-100°C ；
(2)趁熱將4份的熱塑性硼酚醛樹脂加入所述陶粒骨料中并攪拌均勻，得到穩(wěn)定的混合物；
(3)趁熱將10份烏洛托品混合加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后自然降
溫；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻至室溫、并破碎至粒徑為70-140目，并過(guò)篩，即得所需的修補(bǔ)材料。本實(shí)施例所制備得到的修補(bǔ)材料經(jīng)測(cè)試，只需加熱65min，其強(qiáng)度即可達(dá)到48MPa，完全可達(dá)到機(jī)場(chǎng)或高速路路面的強(qiáng)度要求。實(shí)施例3本實(shí)施例所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料由如下重量份的組份按照以下方法制備得到的:
(1)將85份粒徑為20-40目、比重為7.9的小鋼球骨料加熱至160_200°C，并隨后自然冷卻至90-100°C ；
(2)趁熱將10份的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂加入所述小鋼球骨料中，混合均勻，得到穩(wěn)定的混合物；
(3)趁熱將2份氯化銨加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后自然降溫；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻至室溫、并破碎至粒徑為20-40目，并過(guò)篩，即得所需的修補(bǔ)材料。本實(shí)施例所制備得到的修補(bǔ)材料經(jīng)測(cè)試，只需加熱70min，其強(qiáng)度即可達(dá)到60MPa,完全可達(dá)到機(jī)場(chǎng)或高速路路面的強(qiáng)度要求。實(shí)施例4
本實(shí)施例所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料由如下重量份的組份按照以下方法制備得到的:
(1)將94份粒徑為20-40目、比重為7.8-8.9的小鐵球骨料加熱至500_600°C，并隨后自然冷卻至100-120°C ；
(2)趁熱將5份的熱塑性脲醛樹脂加入所述小鐵球骨料中并攪拌均勻，得到穩(wěn)定的混合物； (3)趁熱將5份特種改性固化劑加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后自然降
溫；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻至室溫、并破碎至粒徑為20-40目，并過(guò)篩，即得所需的修補(bǔ)材料。本實(shí)施例所制備得到的修補(bǔ)材料經(jīng)測(cè)試，只需加熱60min，其強(qiáng)度即可達(dá)到50MPa,完全可達(dá)到機(jī)場(chǎng)或高速路路面的強(qiáng)度要求。實(shí)施例5
本實(shí)施例所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料由如下重量份的組份按照以下方法制備得到的:
(1)將90份粒徑為100-200目、比重為1.7的硅砂顆粒骨料加熱至300-500°C，并隨后自然冷卻至120-140°C ；
(2)趁熱將7份的酚醛改性環(huán)氧樹脂和熱塑性酚醛樹脂的混合物加入所述硅砂顆粒骨料中并攪拌均勻，得到穩(wěn)定的混合物，所述酚醛改性環(huán)氧樹脂和熱塑性酚醛樹脂的混合比例不限；
(3)趁熱將3份雙氰胺與丁ニ酸ニ酰肼的混合物(二者以3:1的質(zhì)量比混合)加入步驟
(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后自然降溫；
(4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻至室溫、并破碎至粒徑為100-200目，并過(guò)篩，即得所需的修補(bǔ)材料。本實(shí)施例所制備得到的修補(bǔ)材料經(jīng)測(cè)試，只需加熱50min，其強(qiáng)度即可達(dá)到55MPa，完全可達(dá)到機(jī)場(chǎng)或高速路路面的強(qiáng)度要求。實(shí)施例6本實(shí)施例所述的快速搶修路面的方法，包括如下步驟:
(1)如圖2所示，將破損的混凝土4回填至破損位置處并整修平整，然后將電加熱裝置放置于破損路面凹陷內(nèi)；
如圖1所示，所述電加熱裝置包括:球形支撐體1，以及設(shè)置于所述支撐體I外周面上的多個(gè)電熱棒2 ;所述電熱棒2插入所述支撐體I內(nèi)，所述電熱棒2之間并聯(lián)連接；所述電熱棒2在遠(yuǎn)離所述支撐體I的外端面21形成的輪廓為球形。所述電加熱裝置還包括設(shè)置于所述電熱棒2的外端面21上的擋片3 ;所述擋片3為弧形片狀；所述擋片3的面積大于所述電熱棒2的橫截面積；相鄰所述擋片3之間的空隙寬度小于所述電熱棒2的直徑。多個(gè)所述擋片3形成的輪廓為球形。作為ー種可以替換的方式，所述支撐體I還可以為圓柱形桶狀等其他形狀。多個(gè)電熱棒2互相并聯(lián)設(shè)置，分別與電源連接，在電回路串聯(lián)著溫控器；工作吋，將電線一端的插頭接通電源，溫控器將自動(dòng)控制電熱棒2的溫度，擋片3同時(shí)受熱；
(2)將實(shí)施例4所述的修補(bǔ)材料5填充至破損路面凹陷內(nèi)，井覆蓋所述電加熱裝置，同時(shí)啟動(dòng)所述電加熱裝置加熱50-60min以使所述修補(bǔ)材料5受熱固化，即可實(shí)現(xiàn)破損路面的修補(bǔ)。實(shí)施例7
本實(shí)施例所述的快速搶修路面的方法，包括如下步驟:
(1)如圖3所示，將破損的混凝土4回填至破損位置處并整修平整，然后將電加熱架6放置于破損路面凹陷內(nèi)；
(2)將實(shí)施例5所述的修補(bǔ)材料5填充至破損路面凹陷內(nèi)，井覆蓋所述電加熱架6，同時(shí)啟動(dòng)所述電加熱架6加熱50-60min以使所述修補(bǔ)材料5受熱固化，即可實(shí)現(xiàn)破損路面的修補(bǔ)。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于，是由如下重量份的組分制備而成的: 致密骨料60-95份； 熱塑性樹脂粘結(jié)劑4-30份； 在加熱狀態(tài)下可以誘發(fā)所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑快速固化的熱引發(fā)潛伏固化劑 1-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于，是由如下重量份的組分制備而成的: 致密骨料85-94份； 熱塑性樹脂粘結(jié)劑5-10份； 熱引發(fā)潛伏固化劑2-5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于: 所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑包括熱塑性的酚醛樹脂、硼酚醛樹脂、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂、酚醛改性環(huán)氧樹脂或脲醛樹脂中的ー種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于: 所述熱引發(fā)潛伏固化劑包括烏洛托品、雙氰胺、酰肼、氯化銨或特種改性固化劑中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于: 所述致密骨料包括娃砂顆粒、陶砂、陶粒、小鋼球或小鐵球。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于: 所述致密骨料的比重為1.7-8.9。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，其特征在于: 所述致密骨料的粒徑為20-200目。
8.一種制備權(quán)利要求1-7任一所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將選定重量份數(shù)的致密骨料加熱； (2)將選定重量份數(shù)的熱塑性樹脂粘結(jié)劑趁熱加入所述致密骨料中，并攪拌均勻； (3)趁熱將選定重量份數(shù)的熱引發(fā)潛伏固化劑加入步驟(2)中得到的反應(yīng)物中，并攪拌均勻后進(jìn)行降溫處理； (4)將步驟(3)中得到的反應(yīng)物冷卻、破碎并過(guò)篩，即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料的方法，其特征在于: 所述步驟(1)中，先將所述致密骨料加熱至160°C以上至1000°C，然后再降溫至90-160°C。
10.一種權(quán)利要求1-7任一所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料在路面搶修工程中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于鑄造材料領(lǐng)域，具體涉及一種自密實(shí)較好且可快速固化的路面修補(bǔ)材料及其制備方法，以及在快速搶修路面領(lǐng)域中的應(yīng)用。本發(fā)明所述的自密實(shí)快速固化路面修補(bǔ)材料，是由60-95份致密骨料，4-30份熱塑性樹脂粘結(jié)劑以及1-10份在加熱狀態(tài)下可以誘發(fā)所述熱塑性樹脂粘結(jié)劑快速固化的熱引發(fā)潛伏固化劑組成的。所述路面修補(bǔ)材料在受熱狀態(tài)下，50-70min內(nèi)即可形成高強(qiáng)度路面基材，大大縮短了搶修固化的時(shí)間。
文檔編號(hào)C04B26/12GK103086643SQ20121012361
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者秦升益, 王振邦, 汪衛(wèi)坤 申請(qǐng)人:北京仁創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司