一种机场刚性道面表面原位改性剂及增强改性方法技术

本发明专利技术涉及道路工程技术领域，特别是涉及一种机场刚性道面表面原位改性剂及增强改性方法。所述机场刚性道面表面原位改性剂的原料包括磷酸盐、渗透剂、水。同时，本发明专利技术公开了详细具体的增强改性法。相比较现有改性产品和技术，本发明专利技术旨在解决在提升机场道面表面性能时抗滑性能损失、易产生FOD和造价昂贵的问题。本发明专利技术所提供的方法能够实现对不同龄期的道面表面进行改性，包括新建机场道面和既有机场道面，在物理和化学层面实现表面抗冻融、磨耗、力学性能的提升，同时不降低道面表面的摩擦系数，对机场道面的起皮和剥落等耐久性病害的预防具有针对性和适应性。此外，本发明专利技术作业便捷，无显著安全隐患等优点，具有较强的经济性。具有较强的经济性。具有较强的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种机场刚性道面表面原位改性剂及增强改性方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，特别是涉及一种机场刚性道面表面原位改性剂及增强改性方法。

技术介绍

[0002]机场水泥混凝土道面，也称刚性道面，具有承载力强、耐久性好、刚度大等优势，是我国机场道面的主要结构类型。我国在80
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90年代修建的水泥混凝土机场逐渐进入到了使用后期，随着使用年限的推移和交通运输量的增加，越来越多的道面由于长时间暴露在自然环境中，在温度、水、盐等因素反复综合作用下，机场道面会产生耐久性损害。如跑道表层掉皮或者形成网状、浅而细的发状裂纹(简称“起皮”)，起皮程度严重时甚至可能引起可能引起表层粗集料的剥落，产生FOD(Foreign object debris，可能损伤航空器的某种外来的物质、碎屑或物体)，可能会导致航空器扎胎、飞机蒙皮损伤甚至吸入发动机等事故发生，从而造成严重的经济损失和社会影响。同时，在北方寒冷地区和沿海地区的机场，由于除冰盐或者海盐对水泥混凝土的侵蚀，导致起皮这一类型的跑道病害尤其普遍和严重。
[0003]随着我国机场交通任务量愈加繁重和大型重载飞机的研发服役，水泥混凝土道面在实际服役过程中的实际使用寿命往往小于其设计寿命，一般在其使用了大概10
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15年后便会产生上述的跑道表面功能性损坏，需要进行大量的维护和保养，这种情况在中国的高原和北方寒冷气候中尤其常见。
[0004]针对国内大量长时间服役的道面，目前机场主要采取喷洒固化剂的方式进行表面改性，以达到改善其道面表面抗渗、抗腐蚀、抗冻融性能的目的。现有技术中，用于道面养护的改性剂主要可以分为有机和无机试剂两大类，如硅烷、硅酸乙酯、环氧树脂、水玻璃等，在道面表面形成一层有机、无机保护层，从物理上封堵道面微裂缝。
[0005]但上述产品在实际应用中存在以下几点技术缺陷：
[0006](1)降低抗滑性能。混凝土表面改性剂的种类繁多，但成熟应用于机场道面的产品极少，其中限制其推广应用的最主要因素是会降低机场道面的抗滑性能，使其表面摩擦系数降低，而机场道面表面的抗滑性能是其保障飞机安全起降的关键性能，刚性道面表面抗滑性能下降是导致机场安全事故的主要诱因之一，因此考虑机场作为重要交通枢纽运行安全的特殊性和重要性，以牺牲抗滑性能为代价换取道面其他性能的提高是不可能被采纳的。
[0007](2)造价高昂。在研究和应用中，有机改性剂的应用效果和产品评价虽普遍高于无机改性剂，但有机改性剂造价昂贵，原材料和生产工艺使得产品的成本普遍偏高，因此将有机产品应用于机场道面维养的造价高昂。
[0008](3)产生FOD。有机表面固化剂也具有耐火性差、易老化等缺点，作为飞机跑道固化剂，面对长年累日的紫外线照射下，其作用效果会迅速降低产生裂缝或剥落，有机表面固化剂失效后很难从混凝土表面上清理，易产生FOD，对飞机的起飞降落形成安全隐患。

技术实现思路

[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种机场刚性道面表面原位改性剂及增强改性方法，能够在增强道面表面性能的同时保证其抗滑性能。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0011]本专利技术一方面提供一种机场刚性道面表面原位改性剂，所述机场刚性道面表面原位改性剂的原料按照质量百分比包括以下组分：
[0012]磷酸盐
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3％～30％；
[0013]渗透剂
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0.2％～1.5％；
[0014]水
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68.5％～96.8％；
[0015]通过pH调节剂调节机场刚性道面表面原位改性剂的pH大于等于7.6。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述磷酸盐选自磷酸氢二氨、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠中的一种或多种的组合。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述渗透剂选自乙二醇、异丙醇、丙烯酸、纳米颗粒中的一种或多种的组合。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述纳米颗粒包括CuO和/或TiO2；所述纳米颗粒的粒径小于500nm。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述pH调节剂选自碱性调节剂，优选的，所述pH调节剂选自NaOH溶液或NaHCO3溶液。
[0020]本专利技术另一方面提供本专利技术所述的机场刚性道面表面原位改性剂的制备方法，包括将磷酸盐、渗透剂和水混合后，调pH大于等于7.6后制备获得。
[0021]本专利技术另一方面提供一种机场刚性道面表面原位增强改性的方法，所述方法包括：
[0022](1)将待处理的机场刚性道面表面分成一个或多个施工分域；
[0023](2)清洁步骤(1)所述的各所述施工分域；
[0024](3)采用如本专利技术前述的机场刚性道面表面原位改性剂在步骤(2)处理后的施工分域上进行覆盖作业、晾干，重复进行所述覆盖作业数次。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(2)的清洁步骤包括清洗施工分域内轮胎胶层和/或冲刷清洗各所述施工分域表面的其他颗粒物。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(3)中，所述覆盖作业方式为加压喷涂、负压吸收、或在正常大气压环境下喷洒、涂抹后负压吸收方式中的一种或多种。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(3)中，所述覆盖作业前机场刚性道面表面原位改性剂的温度不低于25℃。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(3)中，所述晾干为自然风干。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(3)中，间隔24h、48h、72h后，重复所述覆盖作业1～3次。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(2)中，所述清洗施工分域内轮胎胶层步骤中，其他颗粒物包括尘土、石子、砂砾中的一种或多种的组合。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤3)中，所述加压喷涂的压力范围为140Mpa～240Mpa。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤3)中，所述负压吸收通过真空泵、负压泵、在道面表面形成密封真空负压腔体的设备或功能性车辆进行负压作业。
[0033]在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤(3)后还包括对全部施工分域进行清理。
[0034]本专利技术另一方面提供如本专利技术所述的机场刚性道面表面原位增强改性的方法在道路工程领域的用途。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的改性方法流程示意图；
[0036]图2为本专利技术的改性原理示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例1中的施工分域划分示意图；
[0038]图4为本专利技术实施例1中的作业路线示意图；
[0039]图5为本专利技术实施例2中的施工区域划分示意图；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机场刚性道面表面原位改性剂，所述机场刚性道面表面原位改性剂的原料按照质量百分比包括以下组分：磷酸盐
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3％～30％；渗透剂
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0.2％～1.5％；水
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68.5％～96.8％；通过pH调节剂调节机场刚性道面表面原位改性剂的pH大于等于7.6。2.如权利要求1所述的机场刚性道面表面原位改性剂，其特征在于，所述磷酸盐选自磷酸氢二氨、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠中的一种或多种的组合；和/或，所述渗透剂选自乙二醇、异丙醇、丙烯酸、纳米颗粒中的一种或多种的组合。3.如权利要求2所述的机场刚性道面表面原位改性剂，其特征在于，所述纳米颗粒包括CuO和/或TiO2；所述纳米颗粒的粒径小于500nm。4.如权利要求1所述的机场刚性道面表面原位改性剂，其特征在于，所述pH调节剂选自碱性调节剂，优选的，所述pH调节剂选自NaOH溶液或NaHCO3溶液。5.如权利要求1～4任一项权利要求所述的机场刚性道面表面原位改性剂的制备方法，包括将磷酸盐、渗透剂和水混合后，调pH大于等于7.6后制备获得。6.一种机场刚性道面表面原位增强改性的方法，所述方法包括：(1)将待处理的机场刚性道面表面分成一个或多个施工分域；(2)清洁步骤(1)所述的各所述施工分域；(3)采用如权利要求1～4任一项所述的机场...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱鑫，赵鸿铎，凌建明，杨帆，杨恒，李梦晓，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：