本發(fā)明屬于道路建設面層材料
技術(shù)領域：
，具體涉及一種大跨徑鋼橋鋪裝材料。
背景技術(shù)：
：鋼橋面鋪裝尤其是大跨徑正交異性鋼橋面板的鋪裝技術(shù)，一直是一個熱點和難點。橋面鋪裝直接鋪設在正交異性鋼板上，在行車荷載、風載、溫度變化及地震等因素影響下，其受力和變形遠較公路路面或機場道面復雜，因而對其強度、變形穩(wěn)定性、疲勞耐久性等具有更高要求。同時，又由于鋪裝所在的特殊位置，在使用性能上又提出重量輕、高粘結(jié)性、不透水性等特殊要求。作為橋梁行車系的重要組成部分，橋面鋪裝的好壞直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性。作為大跨徑鋼橋的關鍵技術(shù)之一，鋼橋面鋪裝的重要性日漸突出。目前鋼橋面鋪裝材料的主要形式有：澆注式瀝青混凝土、環(huán)氧瀝青混凝土、改性瀝青sma鋪裝。澆注式瀝青混凝土是指在高溫狀態(tài)下（約220～260℃）進行拌合，混合料攤鋪時流動性大，依靠自身的流動性攤鋪成型，無需碾壓，瀝青、礦粉含量較大。澆注式瀝青混凝土具有優(yōu)良的防水、抗老化性能，對鋼板的追從性、與鋼板間的粘結(jié)性能與一般瀝青混凝土相比具有很大優(yōu)勢。但高溫穩(wěn)定性差是難以克服的缺點。環(huán)氧瀝青是將環(huán)氧樹脂加入到瀝青中，經(jīng)過與固化劑發(fā)生不可逆的化學反應，形成固化物，使瀝青性質(zhì)由熱塑性轉(zhuǎn)化成熱固性，從而賦予瀝青以優(yōu)良的物理、力學性能。但環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝的抗滑性能較差，難以實現(xiàn)大規(guī)模推廣使用。瀝青瑪蹄脂碎石混合料（sma）具有良好的耐久性、抗滑性和較低的交通噪聲等特性，但其還有高溫抗車轍能力較差，抗水損壞性能差，空隙度大的缺點。因此，亟需開發(fā)一種具有抗水損壞性能好，空隙率小的大跨徑鋼橋鋪裝材料。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有大跨徑鋼橋鋪裝材料存在抗水損壞性能差和空隙率的缺陷，提供了一種大跨徑鋼橋鋪裝材料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種大跨徑鋼橋鋪裝材料，包括以下重量份數(shù)的原料：30～40份硅酸鹽水泥、20～30份乳液、6～8份干燥物、6～8份鋁酸鈣、1～3份消泡劑和1～3份羧甲基纖維素；所述的乳液是由以下步驟得到的：（1）將20～30g甲基丙烯酸酯、15～20gn-羥甲基丙烯酰胺、1～2g乳化劑和200～300ml水，攪拌混合后，得到混合液；（2）向混合液中加入0.1～0.3g引發(fā)劑，在120～130℃攪拌反應60～90min后，再加入5～8g2,4-甲苯二異氰酸酯繼續(xù)反應2～3h，得到乳液；所述的干燥物是由以下步驟得到的：取400～500g硅藻土和200～300g細砂粉碎后，得到混合粉末，將混合粉末、8～12g硅烷偶聯(lián)劑和800～1000ml水混合、超聲分散、過濾、干燥，得到干燥物。所述的一種大跨徑鋼橋鋪裝材料，原料按重量份數(shù)還包括3～5份衣康酸均聚物。所述的衣康酸均聚物是由以下步驟得到的：將15～20g衣康酸、100～200ml無水乙醇和0.1～0.3g過硫酸鉀混合后，在85～95℃下反應1～2h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物噴霧干燥，得到衣康酸均聚物。所述的消泡劑為聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸單甘油酯中的一種或幾種。所述的乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑op-10中的一種或幾種。所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、過氧化月桂酰、叔丁基過氧化氫中的一種或幾種。所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570中的一種或幾種。本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明以甲基丙烯酸酯和n-羥甲基丙烯酰胺為原料進行乳液聚合反應，得到乳液，甲基丙烯酸酯和n-羥甲基丙烯酰胺進行共聚時可引入酰胺基和羥甲基，產(chǎn)生位阻效應，保護聚合物中的酯基防止其水解，從而增強乳液的耐水性，同時酰胺基和羥甲基可與填料表面和羥基交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，減少鋪裝材料中的羥基含量，從而提高鋪裝材料的耐水性，再用異氰酸酯對乳液進行改性可增加乳液的粘結(jié)性能，同時異氰酸酯可與水泥等無機礦物及水化產(chǎn)物之間產(chǎn)生化學鍵合，形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，增加鋪裝材料中各種顆粒之間的交聯(lián)，使材料的致密性增加，空隙率減??；（2）本發(fā)明中的衣康酸均聚物可與水化產(chǎn)生的鈣離子形成可溶性鈣絡合物，鈣絡合物可隨水自發(fā)向混凝土內(nèi)部擴散，同時與水泥中的硅酸根反應生成不溶性結(jié)晶，達到達到對混凝土空隙進行填充同時增強混凝土的強度和防水性的效果，再者用偶聯(lián)劑對填料進行改性可減小填料顆粒之間的摩擦力，改變材料體系中介質(zhì)的電極性，減少顆粒的團聚，增加整體材料的密實度，本發(fā)明制備的鋪裝材料具有良好的抗水損壞性能，同時空隙率小。具體實施方式取20～30g甲基丙烯酸酯、15～20gn-羥甲基丙烯酰胺、1～2g乳化劑和200～300ml水加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴鍋中，控制油浴溫度為120～130℃，攪拌混合15～20min后，再向三口燒瓶中加入0.1～0.3g引發(fā)劑，保溫反應60～90min后，再向三口燒瓶中加入5～8g2,4-甲苯二異氰酸酯，繼續(xù)攪拌反應2～3h，反應結(jié)束，得到乳液，取400～500g硅藻土和200～300g細砂加入到粉碎機中粉碎40～50min，得到混合粉末，將混合粉末、8～12g硅烷偶聯(lián)劑和800～1000ml水加入到燒杯中，將燒杯置于超聲波分散儀中，以35～45khz的頻率超聲分散30～40min后過濾，得到濾渣，將濾渣放入烘箱中，在95～105℃下干燥3～4h，得到干燥物，取15～20g衣康酸、100～200ml無水乙醇加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶放入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為85～95℃，轉(zhuǎn)速為300～400r/min的條件下攪拌混合15～20min后，再向三口燒瓶中加入0.1～0.3g過硫酸鉀，保溫攪拌反應1～2h，反應結(jié)束，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物進行噴霧干燥，得到衣康酸均聚物，最后按重量份數(shù)計，取30～40份硅酸鹽水泥、20～30份乳液、6～8份干燥物、6～8份鋁酸鈣、3～5份衣康酸均聚物、1～3份消泡劑和1～3份羧甲基纖維素加入到攪拌機中，攪拌混合3～5min，得到大跨徑鋼橋鋪裝材料。所述的乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑op-10中的一種或幾種。所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、過氧化月桂酰、叔丁基過氧化氫中的一種或幾種。所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570中的一種或幾種。所述的消泡劑為聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸單甘油酯中的一種或幾種。實例1取20g甲基丙烯酸酯、15gn-羥甲基丙烯酰胺、1g烷基酚聚氧乙烯醚和200ml水加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴鍋中，控制油浴溫度為120℃，攪拌混合15min后，再向三口燒瓶中加入0.1g過硫酸鉀，保溫反應60min后，再向三口燒瓶中加入5g2,4-甲苯二異氰酸酯，繼續(xù)攪拌反應2h，反應結(jié)束，得到乳液，取400g硅藻土和200g細砂加入到粉碎機中粉碎40min，得到混合粉末，將混合粉末、8g硅烷偶聯(lián)劑kh-550和800ml水加入到燒杯中，將燒杯置于超聲波分散儀中，以35khz的頻率超聲分散30min后過濾，得到濾渣，將濾渣放入烘箱中，在95℃下干燥3h，得到干燥物，最后按重量份數(shù)計，取30份硅酸鹽水泥、20份乳液、6份干燥物、6份鋁酸鈣、1份聚氧丙烯甘油醚和1份羧甲基纖維素加入到攪拌機中，攪拌混合3min，得到大跨徑鋼橋鋪裝材料。實例2取20g甲基丙烯酸酯、15gn-羥甲基丙烯酰胺、1g十二烷基苯磺酸鈉和200ml水加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴鍋中，控制油浴溫度為120℃，攪拌混合15min后，再向三口燒瓶中加入0.1g過氧化月桂酰，保溫反應60min后，再向三口燒瓶中加入5g2,4-甲苯二異氰酸酯，繼續(xù)攪拌反應2h，反應結(jié)束，得到乳液，取400g硅藻土和200g細砂加入到粉碎機中粉碎40min，得到混合粉末，將混合粉末、8g硅烷偶聯(lián)劑kh-560和800ml水加入到燒杯中，將燒杯置于超聲波分散儀中，以35khz的頻率超聲分散30min后過濾，得到濾渣，將濾渣放入烘箱中，在95℃下干燥3h，得到干燥物，取15g衣康酸、100ml無水乙醇加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶放入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為85℃，轉(zhuǎn)速為300r/min的條件下攪拌混合15min后，再向三口燒瓶中加入0.1g過硫酸鉀，保溫攪拌反應1h，反應結(jié)束，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物進行噴霧干燥，得到衣康酸均聚物，最后按重量份數(shù)計，取30份硅酸鹽水泥、20份乳液、6份干燥物、6份鋁酸鈣、3份衣康酸均聚物、1份聚二甲基硅氧烷和1份羧甲基纖維素加入到攪拌機中，攪拌混合3min，得到大跨徑鋼橋鋪裝材料。實例3取30g甲基丙烯酸酯、20gn-羥甲基丙烯酰胺、2g乳化劑和300ml水加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴鍋中，控制油浴溫度為130℃，攪拌混合20min后，再向三口燒瓶中加入0.3g引發(fā)劑，保溫反應90min后，再向三口燒瓶中加入8g2,4-甲苯二異氰酸酯，繼續(xù)攪拌反應3h，反應結(jié)束，得到乳液，取500g硅藻土和300g細砂加入到粉碎機中粉碎50min，得到混合粉末，將混合粉末、12g硅烷偶聯(lián)劑和1000ml水加入到燒杯中，將燒杯置于超聲波分散儀中，以45khz的頻率超聲分散40min后過濾，得到濾渣，將濾渣放入烘箱中，在105℃下干燥4h，得到干燥物，取20g衣康酸、200ml無水乙醇加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將三口燒瓶放入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器中，于溫度為95℃，轉(zhuǎn)速為400r/min的條件下攪拌混合20min后，再向三口燒瓶中加入0.3g過硫酸鉀，保溫攪拌反應2h，反應結(jié)束，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物進行噴霧干燥，得到衣康酸均聚物，最后按重量份數(shù)計，取40份硅酸鹽水泥、30份乳液、8份干燥物、8份鋁酸鈣、5份衣康酸均聚物、3份消泡劑和3份羧甲基纖維素加入到攪拌機中，攪拌混合5min，得到大跨徑鋼橋鋪裝材料。所述的乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑op-10中的一種或幾種。所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、過氧化月桂酰、叔丁基過氧化氫中的一種或幾種。所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570中的一種或幾種。所述的消泡劑為聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸單甘油酯中的一種或幾種。對比例：澆注式瀝青混凝土分別對實例1～3制得的大跨徑鋼橋鋪裝材料和對比例的澆注式瀝青混凝土進行性能測試，其檢測結(jié)果表1所示：表1檢測項目實例1實例2實例3對比例空隙率（%）0.840.760.720.93單位滲水率（ml/min）0.560.490.450.68劈裂強度（20℃）/mpa6.016.156.174.5028天抗折強度mpa7.37.87.96.028天抗壓強度mpa48505140粘結(jié)強度（與鋼表面）mpa3.53.73.82.9耐磨性（失重）%0.70.60.61.2干燥收縮率%0.150.130.120.36本發(fā)明制備的大跨徑鋼橋鋪裝材料具有良好的抗水損壞性能、抗折、抗壓性能，同時具有空隙率小、粘結(jié)性能好的特點，不僅適合大跨度鋼橋面的薄層鋪裝，也適合非鋼橋面的薄層鋪裝。當前第1頁12