本发明专利技术提供一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料及预制结构、其制备方法及应用，该材料，其按质量份数计，包括，基质沥青9~11份、环氧树脂2~5份、固化组分2~5份、胶粉3~7份、矿质集料68~85份。在基质沥青中引入胶粉以及环氧树脂与环氧树脂固化剂，能够改变了沥青的热塑性，使无缝伸缩缝具备优异的高低温性能。用该结料制备预制式无缝伸缩缝结构，并进行路面施工，将伸缩体构件在预制场预制生产，在现场进行安装施工，无需大型设备，维修运输便捷，施工时间短、施工成本低。同时，可以避免环氧沥青混合料现场摊铺养生时间长，封闭交通时间长的缺点。封闭交通时间长的缺点。
【技术实现步骤摘要】
一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料及预制结构、其制备方法及应用
[0001]本专利技术为一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料及预制结构、其制备方法及应用，涉及桥梁无缝伸缩缝领域。
技术介绍
[0002]桥梁伸缩缝是桥梁结构中不可忽视的重要组成部分，其设置主要是为了满足温度、湿度、结构本身引起的伸缩变形，保证桥面平整、行车舒适。常见的桥梁伸缩缝有无缝式、填充对接式、橡胶板式、钢制支承式、嵌固对接式和模数式等类型。对比其他类型伸缩缝，无缝伸缩缝更加适合变形较小的中小桥梁，可以保证桥梁表面平整，具有行车舒适、噪音小、施工便利、养护方便等优点。
[0003]常见的无缝伸缩缝材料是由高剂量沥青与特定级配集料组成，但是高剂量的沥青会使伸缩缝在夏季高温环境下出现车辙、泛油、推移等病害，冬季低温环境下出现裂缝与界面脱落，因此使用寿命低。针对这一缺陷，部分专利在无缝伸缩缝材料中加入橡胶材料，但并没有在根本上改变沥青材料的热塑特性。
[0004]经检索，CN 101560332A的专利文件公开了一种高粘高弹沥青及其制备方法，该高粘高弹沥青由沥青基质、橡胶粉和苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、硫磺组成。CN 102718438 A的专利文件涉及一种桥梁无缝伸缩缝材料，材料由矿料、橡胶颗粒、矿粉填料和胶结料制备而成，胶结料的各组分及其质量百分比为：基质沥青65.0～75.0％，橡胶粉20.0％～25.0％，SBS改性剂5.0～10.0％。
[0005]在无缝伸缩缝胶结料中引入环氧固化体系，可以从根本上改变沥青的热塑特性，制备得到的胶粉环氧沥青混合料具有较强的抗车辙性能、低温变形性能，能够兼顾高低温性能。
[0006]CN 108659555 A专利技术公开了一种用于无缝伸缩缝的高粘高弹沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青49
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93份、添加剂7
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41份、矿粉纤维2
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21份、级配碎石35
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40份、交联剂0.2
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14份、稳定剂5
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10份、增粘树脂1
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5份，所述添加剂包括橡胶粉、苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、PE、环氧树脂、纤维、矿粉，所述交联剂包括硫磺和天然沥青。该专利虽然加入了环氧树脂材料但没有掺加与环氧树脂相匹配的固化剂，环氧树脂相仍不能形成连续三维网络，使伸缩缝材料获得热固特性。
技术实现思路
[0007]为了克服现有技术中的问题，本专利技术提出一种伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料及预制结构、其制备方法及应用，针对如下问题：一是使用胶粉环氧沥青材料解决常规高模量改性沥青混合料无缝伸缩缝，热稳定性差，在夏季高温出现车辙、泛油、推移等病害的缺点；二是采用预制块的形式，将伸缩体构件在预制场预制生产，在现场进行安装施工，无需大型设备，维修运输便捷，施工时间短、施工成本低。同时，可以避免环氧沥青混合料现场摊铺养生
时间长，封闭交通时间长的缺点。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料，其按质量份数计，包括，基质沥青9～11份、环氧树脂2～5份、固化组分2～5份、胶粉3～7份、矿质集料68～85份。
[0009]优选的，所述的环氧树脂为双酚A型E
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51环氧树脂，所述的固化组分为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐固化剂中的一种。
[0010]优选的，所述的胶粉为废旧轮胎橡胶粉，胶粉的粒径大小为20～30目。
[0011]优选的，所述的集料采用单一级配或间断级配，所述的集料采用单一级配时，集料公称粒径应选择10～15mm；采用间断级配时，集料公称粒径应选择5～10mm、10～15mm、15～20mm。
[0012]优选的，所述的集料为石灰岩集料或玄武岩集料。
[0013]本专利技术还提供一种伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料的制备方法，其特征在于：胶粉环氧沥青混合料制备包括以下步骤：
[0014](1)按各组分及其质量百分比为称取基质沥青、环氧树脂、胶粉和固化剂；
[0015](2)将基质沥青加热到160～180℃，搅拌过程中分批次加入胶粉，30min内至完全加入，搅拌1h，使其充分溶胀，整个过程温度控制在160～180℃；
[0016](3)将固化组分、环氧树脂依次加入胶粉沥青中，在140℃下合成反应物；
[0017](4)将搅拌完成的样品置于高速剪切仪下，以4000～6000r/min的剪切速度在160～180℃的温度下剪切1h，即得到胶粉环氧沥青胶结料。
[0018]本专利技术还提供一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料制备预制式无缝伸缩缝结构，其包括以下步骤：
[0019](1)备用数量适当的、满足要求的矿质集料、胶粉环氧沥青胶结料；
[0020](2)保证环氧沥青专用设备正常工作，胶粉环氧沥青胶结料加热到120～140℃；
[0021](3)将集料加入到搅拌机烘干筒，用热喷枪对准旋转着的搅拌机烘干筒敞口加热集料，集料加热温度为140～160℃，现场用手持式红外线温度计监测石料的加热温度；
[0022](4)启动环氧沥青专用设备，将规定用量的胶粉环氧沥青胶结料连续加入到搅拌机并进行拌合，直到所有的石料都被完全均匀包裹，即得到适用于桥梁无缝伸缩缝的胶粉环氧沥青混合料；
[0023](5)将胶粉环氧沥青混合料浇筑到预制的模板中，混合料振捣密实，以保证预制板的强度。浇筑完成后，先手动用整平板整平混凝土表面，然后用振动机具整平实现均匀、光滑表面；
[0024](6)对浇筑好的混合料进行养生，养生完成后进行脱模处理。
[0025]优选的，预制块在预制场预先成型并养生，其宽度应比实际无缝伸缩缝的尺寸小6～10mm，板长为0.3
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0.7m。
[0026]本专利技术还提供一种伸缩缝用胶粉环氧沥青胶结料制备预制式无缝伸缩缝结构的施工方法，其特征在于：伸缩缝预留槽处通过胶粉环氧沥青混合料预制块进行填充；
[0027]胶粉环氧沥青混合料预制块被放置在伸缩缝处开好的预留槽内，预制块在沿伸缩缝预留槽纵向水平平接，接缝处与预留槽底部、两侧涂刷胶粉环氧沥青胶结料进行封闭处理，同时胶粉环氧沥青胶结料也能对胶粉环氧沥青预制块起到粘接和固定的作用；在伸缩
缝表面刮涂胶粉环氧沥青胶结料进行封胶，并撒布3～5mm粒径的集料，用小型压路机碾压，以保证伸缩缝处的平整以及表面抗滑性。
[0028]优选的，预留槽清理包括以下步骤：
[0029](1)将伸缩缝预留槽两侧局部不平整路面画线后切割；
[0030](2)对预留槽底部和槽壁处的不平整部位凿平，如遇大面积不平整或存在较深凹陷时，用环氧砂浆将其修补找平；
[0031](3)全面清理桥缝内的嵌塞或影响桥跨伸缩的其他杂物；
[0032]预留槽封闭处理包括以下步骤：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料，其特征在于：按质量份数计，包括，基质沥青9~11份、环氧树脂2~5份、固化组分2~5份、胶粉3~7份、矿质集料68~85份。2.根据权利要求1所述的伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型E
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51环氧树脂，所述的固化组分为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐固化剂中的一种。3.根据权利要求1所述的伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料，其特征在于：所述的胶粉为废旧轮胎橡胶粉，胶粉的粒径大小为20~30目。4.根据权利要求1所述的伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料，其特征在于：所述的矿质集料采用单一级配或间断级配，所述的集料采用单一级配时，集料公称粒径应选择10~15mm；采用间断级配时，集料公称粒径应选择5~10mm、10~15mm、15~20mm。5.根据权利要求1所述的伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料，其特征在于：所述的矿质集料采用玄武岩或石灰岩。6.根据权利要求1
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5任一项所述的伸缩缝用胶粉环氧沥青混合料的制备方法，其特征在于，胶粉环氧沥青混合料制备包括以下步骤：（1）按各组分及其质量百分比为称取基质沥青、环氧树脂、胶粉和固化剂；（2）将基质沥青加热到160~180℃，搅拌过程中分批次加入胶粉，30min内至完全加入，搅拌1h，使其充分溶胀，整个过程温度控制在160~180℃；（3）将固化组分、环氧树脂依次加入胶粉沥青中，在140℃下合成反应物；（4）将搅拌完成的样品置于高速剪切仪下，以4000~6000r/min的剪切速度在160~180℃的温度下剪切1h，即得到胶粉环氧沥青胶结料。（5）备用数量适当的、单一级配或间断级配的石灰岩或玄武岩矿质矿料、胶粉环氧沥青胶结料。当选用单一级配时，集料公称粒径应选择10~15mm；采用间断级配时，集料公称粒径应选择5~10mm、10~15mm、15~20mm。（6）保证环氧沥青专用设备正常工作，胶粉环氧沥青胶结料加热到120~140℃；（7）将矿质集料加入到搅拌机烘干筒，用热喷枪对准旋转着的搅拌机烘干筒敞口加热集料，集料加热温度为140~160℃，现场用手持式红外线温度计监测石料的加热温度；（8）启动环氧沥青专用设备，将规定...
【专利技术属性】
技术研发人员：闵召辉，孔立达，石志勇，张珂，李明月，陈飞，孙宇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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