本发明专利技术涉及到一种高耐磨聚氨酯复合混凝土材料及使用方法，其特征在于包括下述重量组成：聚氨酯树脂5～20份、米石80～95份；其中，所述米石的粒径为0.01～15mm的复合石子；所述聚氨酯树脂的制备方法如下：按下述重量份取各组分，混合均匀即得到聚氨酯树脂；多元醇30～80、多异氰酸酯100‑120、二硫化钨0.5～10、二羟烷基二羟基乙烯脲1～20、促进剂0.1～2；其中多异氰酸酯的用量是按异氰酸酯基团计，与多元醇和交联剂的羟基基团之和的配比；所述多异氰酸酯是官能团为2～3的化合物或其预聚物；所述二硫化钨为颗粒直径为0.1‑10μm的晶体；所述促进剂选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的至少一种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到建筑工程材料，具体指一种高耐磨聚氨酯复合混凝土材料及使用方法。
技术介绍
铺装层损坏是桥梁结构的典型病害之一，严重影响着桥梁结构的使用寿命与安全。目前桥梁桥面铺装所用的材料多为沥青混合材料，往往因为易腐蚀，冰冻和碳化的因素，造成桥面裂、坑槽，影响桥梁结构和使用安全。随着时间的推移，这些损伤会延伸至桥梁的内部结构，加速雨水的渗入，引起钢筋腐蚀，缩短桥梁寿命。解决这一难题的技术途径，一般仍局限于传统沥青或水泥混凝土的相关性能改良，如采用以乳化沥青以及环氧树脂改性混凝土。P.R.Blankenhorn，CementandConcreteResearch,1980,10(6),809-822；F.Hugenschmidt，InternationalJournalofAdhesionandAdhesives,1982,2(2)，84-95；O.Elalaoui(Constr.Build.Mater.,2012，27(1),415–424)报道了一种以环氧树脂为粘结剂的聚合物混凝土，通过调节聚合物/米石比例，使其具有比普通水泥更好的抗压强度，成型稳定性。但是环氧混合料的配制工艺比较复杂，施工中对时间和温度要求十分严格，对环境要求苛刻；环氧沥青铺装养护时间长，修复难度很大。另外，环氧沥青高低温下的使用性能以及耐老化性能较差。陈会凡在《聚氨酯弹性混凝土在连霍高速桥面伸缩缝病害维修中的应用》(《施工技术》，2011年06期)报道了一种聚氨酯桥面伸缩缝填补材料，罗志鹏在《弹性聚氨酯型混凝土道路嵌缝胶研制与应用》(《广州化学》,2004年02期)报道了一种聚氨酯嵌缝材料以及韦灼彬在《早强快硬聚氨酯混凝土的试验研究》报道了一种含聚氨酯、固化剂和砂、石、水泥的道路修补材料。然而这几种混凝土其抗压强度低，只有10兆帕左右，不能作为桥面铺装材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有优异的耐磨性和抗压强度的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料。本专利技术所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种具有优异的耐磨性和抗压强度的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料的使用方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：该高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于包括下述重量组成：聚氨酯树脂5～20份米石80～95份其中，所述米石的粒径为0.01～15mm的复合石子；所述聚氨酯树脂的制备方法如下：按下述重量份取各组分，混合均匀即得到聚氨酯树脂；其中多异氰酸酯的用量是按异氰酸酯基团计，与多元醇和交联剂的羟基基团之和的配比；所述多异氰酸酯是官能团为2～3的化合物或其预聚物；所述二硫化钨为颗粒直径为0.1-10μm的晶体；所述促进剂选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的至少一种。制备聚氨酯树脂的各原料重量配比优选为：较好的，所述多元醇选自聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇和聚碳酸酯二元醇中的至少一种。二硫化钨具有层状纳米结构，在聚氨酯树脂中能传导和吸收体系的受力、增强聚氨酯复合混凝土的耐磨性能；二羟烷基二羟基乙烯脲具有断链羟基和长链羟基，能使聚氨酯树脂的力学性能起到强而韧的特性，提高混凝土抗拉强度高，抗压性好，抗疲劳性能明显改善，同时和液体二元醇容易混合，不需要加热，施工简单方便。所述多异氰酸酯优选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的至少一种。所述二羟烷基二羟基乙烯脲的结构式如下：所述米石的粒径分布优选如下：所述复合砂石中粒径在0.01～0.15mm之间的为12～26wt％，0.15～0.6mm之间的为14～27wt％，粒径在0.6～1.18mm之间的为18～28wt％，粒径在1.18～2.36mm之间的为12～29wt％，粒径在2.36～4.75mm之间的为17～35wt％；上述各方案中的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料的使用方法，其特征在于包括下述步骤：混合将聚氨酯树脂和米石，混合均匀得到砂浆；将砂浆入模具，经马歇尔击实仪冲击打压后形成制件；在0～60℃下进行聚合反应10-1440分钟，即制得聚氨酯混凝土成品。优选聚合温度为5～40℃，聚合温度为30～720分钟。与现有技术相比，本专利技术所提供的聚氨酯复合混凝土及使用方法，由于向聚氨酯中加入了二硫化钨层状纳米结构，能有效传导和吸收体系的受力、增强混凝土的韧性和强度，提高铺装层的减震能力和使用寿命；聚氨酯混凝土材料稳定度大于50KN，抗压强度在在60-100MPa之间；而且复合材料可设计性强、施工工艺简单方便，具有耐磨损，强度高，耐久性好，合成简便的优点，适用于大跨度，耐久性要求高或者修复较为困难的桥面结构中，能进一步延缓钢筋的锈蚀破坏，延长桥梁使用寿命；使用方法简单，容易操作。本专利技术尤其适合用于跨度大、耐久性要求高或者维修护理较为困难的桥面结构、海工结构、高速公路、港口以及隧道的混凝土工程。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。下述各实施例中所使用的米石满足表1所述条件：表1筛孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)100100725543302216实施例1将干燥好的聚四氢呋喃二元醇(分子量＝1000)50克，二羟己基二羟基乙烯脲22.4克，分别按表1用量加入不同质量的二硫化钨，加入塑料烧杯中，加入甲苯二异氰酸酯(TDI)37.0克，搅拌均匀，然后加入促进剂二月桂酸二丁基锡(DBTL)0.1毫升，充分搅拌，使其混合均匀，在40℃烘箱中反应300分钟，得到聚氨酯树脂。对得到的聚氨酯进行测试，其中样品硬度采用ASTM_D2240_2005标准测试，拉伸强度和扯断伸长率采用ASTM_D638_2003标准，磨耗以ASTMD1630进行测试。测试结果如表2所示。表2实施例2将干燥好的聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇(分子量＝1000)50克，二羟己基二羟基乙烯脲22.4克，二硫化钨2.4克，加入塑料烧杯中，加入聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)37.0克，搅拌均匀，然后加入促进剂异辛酸铋0.1毫升，充分搅拌，使其混合均匀，在120℃烘箱中反应30分钟，得到聚氨酯树脂。向得到的聚氨酯树脂中加入预先准备好的米石756克，再次搅拌使两者混合均匀，即得到砂浆。将砂浆导入直径为103mm高度为8厘米的圆形模具，正反面经马歇尔击实仪冲击打压后形成制件敲击50次得到预制件，把预制件放入40℃烘箱下反应5小时，得到聚氨酯混凝土材料成品。对得到的聚氨酯混凝土材料成品进行测试，其中样品稳定度和流值采用ASTMD1559标准测试，抗压强度采用ASTMD395-02标准测试方法进行测试经测试，所得聚氨酯水泥样品稳定度为58.6KN，流值为2.3mm，抗压强度为66.7MPa。实施例3将干燥好的聚碳酸酯二元醇(分子量＝2000)50克，二羟辛基二羟基乙烯脲22.4克，二硫化钨2.4克，加入塑料烧杯中混合均匀，加入六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)22.0克和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的混合物(两者的配比任意)32.0克，搅拌均匀，然后加入促进剂三乙胺0.3毫升，充分搅拌，使其混合均匀，即得到聚氨酯树脂。向聚氨酯树脂中加入756克米石本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于包括下述重量组成：聚氨酯树脂 5～20份米石 80～95份其中，所述米石的粒径为0.01～15mm的复合石子；所述聚氨酯树脂的制备方法如下：按下述重量份取各组分，混合均匀即得到聚氨酯树脂；其中多异氰酸酯的用量是按异氰酸酯基团计，与多元醇和交联剂的羟基基团之和的配比；所述多异氰酸酯是官能团为2～3的化合物或其预聚物；所述二硫化钨为颗粒直径为0.1‑10μm的晶体；所述促进剂选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于包括下述重量组成：聚氨酯树脂5～20份米石80～95份其中，所述米石的粒径为0.01～15mm的复合石子；所述聚氨酯树脂的制备方法如下：按下述重量份取各组分，混合均匀即得到聚氨酯树脂；其中多异氰酸酯的用量是按异氰酸酯基团计，与多元醇和交联剂的羟基基团之和的配比；所述多异氰酸酯是官能团为2～3的化合物或其预聚物；所述二硫化钨为颗粒直径为0.1-10μm的晶体；所述促进剂选自三乙胺、二月桂酸二丁基锡和异辛酸铋中的至少一种。2.根据权利要求1所述的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于制备聚氨酯树脂的各原料重量配比如下3.根据权利要求1或2所述的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于所述多元醇选自聚对苯二甲酸乙二醇酯二元醇、聚四氢呋喃二元醇和聚碳酸酯二元醇中的至少一种。4.根据权利要求3所述的高耐磨聚氨酯复合混凝土材料，其特征在于所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)、六亚甲基二异...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕忠达，蒋志强，蔡可键，尤玉静，明亮，杨建，宋庆庆，顾群，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。