基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法技术

技术编号：41328985 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-13 15:07

本发明专利技术涉及环氧沥青防水粘结层配比技术领域，具体地说，涉及基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法。其包括以下步骤：改性环氧沥青材料制备；对制备的改性环氧沥青材料进行单次降温拉伸试验、冻融循环后拉伸试验和低温流变试验；进行灰靶决策分析确定基于低温韧性的改性环氧沥青材料的初步配比；进行组合试件粘结性能试验确定高韧性改性环氧沥青材料的最终配比。本发明专利技术中，通过单次降温拉伸试验、冻融循环后拉伸试验和低温流变试验三个试验方法，可以针对性的进行严寒环境下高韧性改性环氧沥青配比设计，提高严寒地区中桥梁混凝土的环氧沥青桥面铺装层结构的安全性和耐久性。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧沥青防水粘结层配比，具体地说，涉及基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法。

技术介绍

1、随着交通运输事业的发展，作为交通运输纽带的超大跨径桥梁建设逐渐增多，结构不断创新。钢桥因造型美、强度高、自重轻、抗震强、便于工业化制造和标准化施工等优点而被广泛应用于超大跨径桥梁。为保证行车质量和抗滑安全性，需要在钢桥面板上铺筑沥青混合料铺装层，层间通过设置防水粘结层起到联结上下层和防水的双重作用。钢桥面铺装工程中的防水粘结层通常采用环氧沥青。环氧沥青相比其它改性沥青在高温性能方面的显著优势使其在我国钢桥面防水粘结层中被广泛应用，但由于环氧树脂的低温韧性差，在冬季、尤其在新疆严寒地区的桥面结构层中，很难与桥面板及桥面铺装沥青层协同变形，在大跨径钢桥面板负弯矩处的反复疲劳作用下，仍会出现疲劳裂缝。

2、鉴于此，为了提升严寒地区桥面铺装环氧沥青柔韧性，减少桥面铺装层裂缝产生，进而提升桥梁使用寿命和服务水平，亟需一种适用于严寒、大温差地区的高韧性改性环氧沥青粘结层材料的配比方法。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，包括以下步骤：

3、步骤一、改性环氧沥青材料制备；

4、步骤二、对步骤一制备的改性环氧沥青材料进行单次降温拉伸试验、冻融循环后拉伸试验和低温流变试验；</p>

5、步骤三、进行灰靶决策分析确定改性环氧沥青材料的初步配比；

6、步骤四、进行组合试件粘结性能试验确定高韧性改性环氧沥青材料的最终配比。

7、优选的，所述步骤一中，环氧沥青原材料包括主剂、固化剂、沥青和改性剂；所述改性剂采用橡胶粉和sbs中的一种或两种组合。

8、优选的，所述步骤一中，改性环氧沥青材料的制备包括以下方法：

9、将沥青放置烘箱加热至流动状态，称取改性剂预热后将其倒入沥青中，高速剪切后制得改性沥青；

10、将预热的固化剂倒入改性沥青中，搅拌后得到a组分，再将主剂倒入a组分中搅拌后制得未固化的改性环氧沥青；

11、再将未固化的改性环氧沥青置于烘箱中固化即可得到完全固化的改性环氧沥青。

12、优选的，所述步骤二中，单次降温拉伸试验操作为：

13、将固化完成的改性环氧沥青制成哑铃型试样，制备哑铃型试件后，将哑铃型试件放入冰柜中，调整温度为-20℃±2℃，持续时间为6h，保证试件在-20℃±2℃的冻结时间为4h以上；

14、将改性环氧沥青制成的哑铃型试样固定在万能试验机拉伸夹具两端，开启试验机缓慢拉动试样，试验温度为常温及低温，拉伸速度为500mm/min；每组试样设置6个平行试件；具体的：常温温度为23℃±2℃；低温温度为-20℃±2℃。

15、优选的，所述步骤二中，冻融循环后拉伸试验操作为：先制备哑铃型试件，之后将试件放入冻融循环机，冻融循环机制为：将哑铃试件放入冰柜-20℃±2℃冷冻16h，之后再将试件拿出放在60℃水浴箱中解冻8h，重复25次；之后拿出哑铃试件采用万能试验机测试其冻融循环后的拉伸强度、断裂伸长率和断裂韧性。

16、优选的，所述步骤二中，低温流变试验操作为：将改性环氧沥青制成20mm×5mm×2mm的长条试样后放入动态热机械仪中进行测试，温度区间：-40℃～5℃，加载模式：三点弯曲加载，加载频率：1hz。

17、优选的，所述步骤三中，灰靶决策计算步骤包括：建立多指标优选模型，通过靶心距确定高韧性改性环氧沥青的改性剂种类及掺量；以软化点、常温断裂韧性、低温拉伸强度、低温断裂韧性作为评价指标对改性环氧沥青进行优选。

18、优选的，所述低温流变试验中，将温度降至-40℃通过液氮降温实现。

19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：

20、1、该基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法中，可依据环氧沥青防水粘结层的层间结构、受力特点性能要求，提出适用于严寒、大温差桥梁混凝土实际服役环境的高韧性改性环氧沥青的配合比，将环氧沥青的低温断裂韧性提升47％以上。

21、2、该基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法中，改性环氧沥青主要是改善环氧沥青粘结层低温韧性差从而导致的无法与钢箱梁协同变形的问题，因此本专利技术方法在进行配比设计时，重点考虑了低温环境，一方面测试了单次降温后环氧沥青的拉伸性能，另一方面考虑到新疆冬季冻融循环的气候环境，进行了25次冻融循环试验，然后再测试环氧沥青的拉伸性能，第三，考虑到环氧沥青防水粘结层服役过程中主要受到弯拉应力，因此本专利技术加入了第三个低温流变试验，试验温度是从-40℃～5℃逐渐升高温度的过程中测试改性环氧沥青受到三点弯拉作用时的模量和玻璃化转变温度。通过上述三个试验方法，可以针对性的对于严寒环境进行高韧性的改性环氧沥青配比，提高严寒地区中桥梁混凝土的环氧沥青桥面铺装层结构的安全性和耐久性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤一中，改性环氧沥青原材料包括主剂、固化剂、沥青和改性剂。

3.根据权利要求2所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤一中，改性环氧沥青材料的制备包括以下方法：

4.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤二中，单次降温拉伸试验操作为：

5.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤二中，冻融循环后拉伸试验操作为：先制备改性环氧沥青哑铃型试件，之后将试件放入冻融循环机，冻融循环机制为：将哑铃试件放入冰柜-20℃±2℃冷冻16h，之后再将试件拿出放在60℃水浴箱中解冻8h，重复25次；最后拿出哑铃试件采用万能试验机测试其冻融循环后的拉伸强度、断裂伸长率和断裂韧性。

6.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征

7.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤三中，灰靶决策计算步骤包括：建立多指标优选模型，通过靶心距确定基于低温韧性的改性环氧沥青的改性剂种类及掺量；以软化点、常温断裂韧性、低温拉伸强度、低温断裂韧性作为评价指标对改性环氧沥青的配合比进行优选。

8.根据权利要求6所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述低温流变试验中，将温度降至-40℃通过液氮降温实现。

9.根据权利要求2所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述改性剂采用橡胶粉和SBS中的一种或两种组合。

...

【技术特征摘要】

1.基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤一中，改性环氧沥青材料的制备包括以下方法：

4.根据权利要求1所述的基于低温韧性的改性环氧沥青防水粘结层配比方法，其特征在于：所述步骤二中，单次降温拉伸试验操作为：

【专利技术属性】
技术研发人员：伊帕丽亚·阿布都维力，佘坤鲜阳，李春水，严嘉玉，
申请(专利权)人：中建新疆建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人