一种单组分聚氨酯胶砂混合料及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路工程技术领域，具体公开了一种单组分聚氨酯胶砂混合料及其制备方法。本发明专利技术的特点在于对单组分聚氨酯胶砂混合料的级配、制备方法、性能要求等都进行了明确说明与规定。所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配和聚氨酯含量的设计不以体积指标为标准，而基于其性能指标。所述单组分聚氨酯胶砂混合料的制备，应根据单组份湿固型聚氨酯的强度形成特点和影响因素，确定合理的成型工艺和养生条件，确保聚氨酯完全固化，不影响试件性能。与现有技术相比，本发明专利技术针对聚氨酯和胶砂混合料的特点，对其级配设计、性能要求和制备方法进行修订，以减少含胶砂路面结构铺装中，在高温和高荷载条件下胶砂层失稳导致的病害。荷载条件下胶砂层失稳导致的病害。

【技术实现步骤摘要】
一种单组分聚氨酯胶砂混合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于道路工程
，尤其涉及一种单组分聚氨酯胶砂混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青胶砂作为桥面铺装中或者混凝土底板上的结构层，具有多种功能，包括调平、防水和抗疲劳的作用，能够有效的保障混凝土桥面铺装中沥青混合料铺装层与水泥混凝土铺装层之间的粘结和有效贴合，能够填补因混凝土桥面铺装不平整，以及沥青混合料下层桥面铺装无法有效填补带来的两种铺装之间的间隙，从而堵塞水进入两种混合料之间的缝隙，减少运营期因间隙水对沥青混合料桥面铺装带来的病害。
[0003]但传统的沥青胶砂多采用SBS改性沥青，在高温和高荷载耦合条件下，沥青胶砂层容易产生车辙病害，从而破坏了整体的水泥混凝土桥面铺装，导致桥面铺装失稳。复合改性沥青不能无限提高其高温性能，也不能解决其在高温下的流变和相变，因此需要一种新的胶结料，解决胶砂层在高温和高荷载下失稳的问题，保证水泥混凝土桥面铺装层的稳定性和耐久性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种单组分聚氨酯胶砂混合料，有效解决胶砂层在高温和高荷载条件下失稳的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种单组分聚氨酯胶砂混合料，包括聚氨酯、集料和矿粉，所述集料采用玄武岩或安山岩，所述集料的规格包括0～3mm粒径和3～5mm粒径两种，所述矿粉由憎水性石灰岩磨制。
[0007]所述聚氨酯膜厚度不低于8μm。
[0008]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的设计厚度为1.5～3.5cm，空隙率为1％～2.5％，参考级配范围为：4.5mm，90％～100％；2.36mm，72％～90％；1.18mm，50％～70％；0.6mm，30％～50％；0.3mm，20％～35％；0.15mm，10％～20％；0.075mm，0～8％。
[0009]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标及要求为：聚氨酯饱和度>75％，常温析漏损失<0.1％，60℃飞散试验损失<8％，70℃、1.1MPa动稳定度试验>6000次，50℃、20000次汉堡车辙试验变形<6mm，冻融劈裂强度比>85％，低温弯曲应变>2500με。
[0010]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配和聚氨酯含量的设计基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行。
[0011]进一步地，所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配初选后，初始聚氨酯含量按照聚氨酯膜厚度为8μm计算。
[0012]进一步地，以70℃、1.1MPa动稳定度试验、50℃、20000次汉堡车辙试验和低温弯曲试验结果为指标选择综合性能最优的级配比例；级配比例确定后，以聚氨酯饱和度、常温析
漏损失和60℃飞散试验损失确定最佳的聚氨酯含量。
[0013]本专利技术的另一个目的在于提供一种单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，有效解决胶砂层在高温和高荷载条件下失稳的问题。
[0014]一种如上述实施例所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1、将集料加热干燥后，降温至室温；
[0016]S2、按顺序添加3～5mm粒径的集料、0～3mm粒径的集料、矿粉和聚氨酯，拌合，制得混合料；
[0017]S3、将所述混合料平铺在平板容器内，在一定环境条件下静置1.5h；
[0018]S4、采用马歇尔击实或旋转压实的成型方式制备试件，成型后的试件在35℃、70％RH环境下养生5d；
[0019]S5、养生结束后，进行性能指标测试，基于性能指标的测试结果，确定单组分聚氨酯胶砂混合料的级配比例和聚氨酯含量。
[0020]进一步地，步骤S2中，所述拌合的时长为90s。
[0021]进一步地，步骤S3中，所述静置的环境条件为：室温不超过30℃，湿度不低于30％RH。
[0022]进一步地，步骤S4中，所述旋转压实次数为100次。
[0023]本专利技术的有益技术效果是：
[0024](1)本专利技术的单组分聚氨酯胶砂混合料明确了单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标，相较于传统沥青胶砂混合料，其性能指标和试验条件均有大幅提升。
[0025](2)本专利技术明确了单组分聚氨酯胶砂混合料的级配设计不是基于体积指标的级配设计方法，而是基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行级配设计，有效的保证了单组分聚氨酯胶砂混合料的综合路用性能。
[0026](3)本专利技术解决了传统沥青胶砂混合料在高温和高荷载条件下，因沥青胶结料的流变和相变导致的失稳变形病害，能够有效保证桥面铺装层的整体性和耐久性，节约养护资金，减少因维修对出行的影响。
具体实施方式
[0027]实施例1
[0028]一种单组分聚氨酯胶砂混合料，包括聚氨酯、集料和矿粉。
[0029]所述集料采用玄武岩或安山岩，所述集料的规格包括0～3mm粒径和3～5mm粒径两种；所述矿粉由憎水性石灰岩磨制；所述聚氨酯膜厚度不低于8μm。
[0030]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的设计厚度为1.5～3.5cm，空隙率为1％～2.5％，参考级配范围为：4.5mm，90％～100％；2.36mm，72％～90％；1.18mm，50％～70％；0.6mm，30％～50％；0.3mm，20％～35％；0.15mm，10％～20％；0.075mm，0～8％。
[0031]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标及要求为：聚氨酯饱和度>75％，常温析漏损失<0.1％，60℃飞散试验损失<8％，70℃、1.1MPa动稳定度试验>6000次，50℃、20000次汉堡车辙试验变形<6mm，冻融劈裂强度比>85％，低温弯曲应变>2500με。
[0032]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配和聚氨酯含量的设计，不以体积指标为标准，而是基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行，有效的保证了单组分聚氨酯胶砂
混合料的综合路用性能。
[0033]所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配初选后，初始聚氨酯含量按照聚氨酯膜厚度为8μm计算。
[0034]以70℃、1.1MPa动稳定度试验、50℃、20000次汉堡车辙试验和低温弯曲试验结果为指标选择综合性能最优的级配比例；级配比例确定后，以聚氨酯饱和度、常温析漏损失和60℃飞散试验损失确定最佳的聚氨酯含量。
[0035]实施例2
[0036]一种如实施例1所述的单组分聚氨酯胶砂混合料的制备方法，所述单组分聚氨酯胶砂混合料的制备，应根据单组份湿固型聚氨酯的强度形成特点和影响因素，确定合理的成型工艺和养生条件，确保聚氨酯完全固化，不影响试件性能。
[0037]包括以下步骤：
[0038]S1、将集料在170℃的烘箱中加热4h后，取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分聚氨酯胶砂混合料，其特征在于，包括聚氨酯、集料和矿粉，所述集料采用玄武岩或安山岩，所述集料的规格包括0～3mm粒径和3～5mm粒径两种，所述矿粉由憎水性石灰岩磨制；所述聚氨酯膜厚度不低于8μm；所述单组分聚氨酯胶砂混合料的设计厚度为1.5～3.5cm，空隙率为1％～2.5％，参考级配范围为：4.5mm，90％～100％；2.36mm，72％～90％；1.18mm，50％～70％；0.6mm，30％～50％；0.3mm，20％～35％；0.15mm，10％～20％；0.075mm，0～8％；所述单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标及要求为：聚氨酯饱和度>75％，常温析漏损失<0.1％，60℃飞散试验损失<8％，70℃、1.1MPa动稳定度试验>6000次，50℃、20000次汉堡车辙试验变形<6mm，冻融劈裂强度比>85％，低温弯曲应变>2500με；所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配和聚氨酯含量的设计基于单组分聚氨酯胶砂混合料的性能指标进行。2.根据权利要求1所述的单组分聚氨酯胶砂混合料，其特征在于，所述单组分聚氨酯胶砂混合料的级配初选后，初始聚氨酯含量按照聚氨酯膜厚度为8μm计算。3.根据权利要求2所述的单组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海生，张文生，李忠，崔世萍，高文彬，缪宝吉，张汉之，韦金城，马士杰，王林，王晓燕，苏春华，狄恩州，刘姗，张培玉，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司烟台市公路事业发展中心，
类型：发明
国别省市：