【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁防水，具体地，本专利技术涉及一种桥梁防水聚氨酯弹性体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铁路桥梁采用最多的是梁式桥梁，细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。简支梁桥梁端防水装置（伸缩缝）是桥梁防水的重要组成部分，对提高桥梁混凝土和钢筋结构耐久性具有重要作用。聚氨酯弹性体伸缩缝是桥梁梁端防水装置的一种型式,主要由双组分聚氨酯高弹性密封材料、界面涂料、面涂料、底衬几部分组成，具有防水性能优异、耐久性好、施工安装便捷、适应性强、减少振动等优点。
2、弹性体伸缩缝一般在夏季或春秋季节施工，此时桥梁混凝土受热膨胀发生纵向位移，导致梁缝偏窄，当冬季来临时桥梁混凝土遇冷收缩，梁缝变宽；日温差以及年温差不可避免的引起梁缝纵向位移；桥墩下沉导致梁缝横向位移的变化。弹性体伸缩缝长期经过纵向和横向拉伸，通过应力变形来适应梁端伸缩位移，此时材料内聚力增大，对粘接界面产生较大反力，可能会在性能薄弱点发生开裂、脱落等现象。冬季施工时虽然梁体收缩，此时梁缝最宽，对后续结构受力最为有利，但温度过低不利于材料固化，材料性能会下降。目前行业内常用的方法主要包括粘接面预埋金属连接件提高粘接力、采用预应力的弹性体材料等方法。
3、中国专利申请cn205077394u公开了一种桥梁伸缩缝的连接结构，在伸缩缝两侧的桥梁端部固定有预埋件，预埋件包括e型支架和增强钢板，弹性体填充在伸缩缝中，能有效防止弹性体内部以及弹性体与桥梁端部的脱粘现象。然而，预埋件在服役过程中易压弯变形，增加了维护成本。
4、中国专利申请cn11436
5、因此，现有的提高弹性体伸缩缝耐久性的方法都会因为引入预埋件或增加预应力新的结构，造成弹性体伸缩缝长期使用效果不佳。因此，在保证弹性体伸缩缝与桥梁梁端高粘接性基础上，现有技术无法使弹性体伸缩缝同时具有适应梁端伸缩位移和高抗开裂性能。
6、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种应用于伸缩缝的桥梁防水聚氨酯弹性体及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术一方面提供了一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其结构如下：包括预制随形空心聚氨酯弹性体和现浇负泊松比的聚氨酯材料，所述现浇负泊松比的聚氨酯弹性体填充于所述预制随形空心聚氨酯弹性体内部。
4、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述空心腔体积占预制随形空心聚氨酯弹性体体积的20%-60%。
5、作为本专利技术的一些优选实施方案，预制随形空心聚氨酯弹性体由聚氨酯混合料a组分和聚氨酯混合料b组分以100:80-110的质量比浇筑固化制备；
6、所述聚氨酯混合料a组分为如下重量份数计量的原料：分子量为1000的聚四氢呋喃二元醇40-60份，分子量为2000的聚四氢呋喃二元醇25-35份、3000的聚四氢呋喃二元醇5-15份，二丁基锡二月桂酸酯0.5-1.2份；
7、所述聚氨酯混合料b组分为如下重量份数计量的原料：2000分子量的聚四氢呋喃二元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯生成的预聚体40份、聚800分子量的乙二醇与甲苯二异氰酸酯生成的预聚体的混合物60份。
8、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述现浇负泊松比聚氨酯材料由如下重量百分数计量的原料制成：聚醚多元醇70-105份、扩链剂10-20份、交联剂1-4份、催化剂1.5-3.5份、二异氰酸酯25-64份。
9、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述聚醚多元醇为分子量800-5000的聚醚三醇、聚醚四醇中的一种或多种；
10、所述的扩链剂为乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、丙三醇、1,4-环己二醇、氢化双酚a、二亚甲基苯基二醇、对苯二酚双-β羟乙基醚、间苯二酚羟基醚、3,3-二氯-4,4-二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、3,5-二甲硫基甲苯二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、甘油烯丙基醚、缩水甘油烯丙基醚过氧化二异丙苯、硫磺中的一种或多种；
11、所述的交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-异丙基咪唑、四氯邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲氨基丙胺、二乙氨基丙胺中的一种或多种；
12、所述的催化剂为n,n-二甲基环乙胺、双（2-二甲氨基乙基）醚、n,n,n`,n`-四甲基亚烷基二胺、三乙胺、n,n-二甲基苄胺、n-乙基吗啉、三亚乙基二胺、n-甲基吗啉、n,n`-二乙基哌嗪、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、吡啶、n,n`-二甲基吡啶、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋、1,3,5-三（二甲氨基丙基）六氢三嗪、双吗啉基二乙基醚、4-二甲氨基吡啶、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯中的一种或多种。
13、所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种。
14、本专利技术另一方面提供了一种上述桥梁防水聚氨酯弹性体的制备方法，其包括如下步骤：
15、s1 预制随形空心聚氨酯弹性体的制备
16、将聚氨酯组合料a组分和聚氨酯组合料b组分按照质量比混合后浇筑在特制模具上，固化温度在40-70℃，固化时间为0.5-3.0h，得到预制随形空心聚氨酯弹性体，备用；
17、s2 现浇负泊松比聚氨酯材料的填充
18、将原料按比例混合，立即向预制随形空心聚氨酯弹性体空心处浇筑，注入压力0.2-2 mpa，反应固化1-3h后，将弹性体进行轴向压缩，总容积压缩比在2-6，加热温度在50℃-100℃，冷却至常温，即可。
19、本专利技术再一方面提供了一种上述桥梁防水聚氨酯弹性体在桥梁连接处的应用。
20、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述应用的方法为：在桥梁梁端接缝内下半部放上底撑，将预制随形空心聚氨酯弹性体至于所述底撑上，上端面与梁端上端面齐平，现浇负泊松比聚氨酯弹性体为现场混合浇筑，注入预制随形空心聚氨酯弹性体的空心部位，使预制随形空心聚氨酯弹性体与梁端垂直端面密贴粘接。
21、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述底撑为聚乙烯泡沫板。
22、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述应用的实施步骤如下：
23、s1 置底撑
24、将合适尺寸的底撑塞入桥梁连接处，其上方距桥梁上端面约10-15本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，其结构包括预制随形空心聚氨酯弹性体和现浇负泊松比的聚氨酯材料，所述现浇负泊松比的聚氨酯材料填充于所述预制随形空心聚氨酯弹性体内部，所述预制随形空心聚氨酯弹性体两侧开口，空心腔从一侧开口贯穿至另一侧开口。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，所述空心腔体积占预制随形空心聚氨酯弹性体体积的20%-60%。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，预制随形空心聚氨酯弹性体由聚氨酯混合料A组分和聚氨酯混合料B组分以100:80-110的质量比浇筑固化制备；
4.根据权利要求1所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，所述现浇负泊松比聚氨酯材料由如下重量份数计量的原料制成：聚醚多元醇70-105份、扩链剂10-20份、交联剂1-4份、催化剂1.5-3.5份、二异氰酸酯25-64份。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，所述聚醚多元醇为分子量800-5000的聚醚三醇、聚醚四醇中的一种或多种；
6.一种如权利要求1-
7.一种如权利要求1-5任一项所述的桥梁防水聚氨酯弹性体在桥梁连接处的应用。
8.根据权利要求7所述的桥梁防水聚氨酯弹性体在桥梁连接处的应用，其特征在于，所述应用的方法为：在桥梁梁端接缝内下半部放上底撑，将预制随形空心聚氨酯弹性体至于所述底撑上，上端面与梁端上端面齐平，现浇负泊松比聚氨酯材料为现场混合浇筑，注入预制随形空心聚氨酯弹性体的空心部位，使预制随形空心聚氨酯弹性体与梁端垂直端面密贴粘接。
9.根据权利要求8所述的桥梁防水聚氨酯弹性体在桥梁连接处的应用，其特征在于，所述底撑为聚乙烯泡沫板。
10.根据权利要求7所述的桥梁防水聚氨酯弹性体在桥梁连接处的应用，其特征在于，所述应用的实施步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，其结构包括预制随形空心聚氨酯弹性体和现浇负泊松比的聚氨酯材料，所述现浇负泊松比的聚氨酯材料填充于所述预制随形空心聚氨酯弹性体内部，所述预制随形空心聚氨酯弹性体两侧开口，空心腔从一侧开口贯穿至另一侧开口。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，所述空心腔体积占预制随形空心聚氨酯弹性体体积的20%-60%。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，预制随形空心聚氨酯弹性体由聚氨酯混合料a组分和聚氨酯混合料b组分以100:80-110的质量比浇筑固化制备；
4.根据权利要求1所述的一种桥梁防水聚氨酯弹性体，其特征在于，所述现浇负泊松比聚氨酯材料由如下重量份数计量的原料制成：聚醚多元醇70-105份、扩链剂10-20份、交联剂1-4份、催化剂1.5-3.5份、二异氰酸酯25-64份。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：董全霄，仇鹏，牛瑞雪，崔学良，刘松然，闫思梦，张玲，郭玉宝，鲍星旭，宋甜甜，申一彤，杨凯，刘宽，刘晓茹，胡学欢，
申请(专利权)人：河北铁科翼辰新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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