一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土的制作方法

本发明属于桥梁铺装修复材料，具体涉及一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土。

背景技术：

1、近年来，随着桥梁建设的快速发展，沥青混凝土更是因其优异的性能广泛应用于我国的桥面铺装工程中。随着使用年限的不断增长，沥青混凝土桥面铺装在外界荷载的反复作用下逐渐出现病害，其中，坑槽是桥面沥青铺装最常见病害之一，坑槽的存在不仅严重影响行车舒适性与安全性，而且会缩短桥面铺装的使用寿命，甚至影响桥梁的使用安全。

2、桥面坑槽快速修复技术需要满足以下几个要求：强度形成快，工艺简便，节能环保，使用寿命长。传统的桥面铺装坑槽填补方法大多采用预制的沥青混凝土或者普通热拌沥青混凝土等材料进行封填。

3、目前常用的桥面铺装快速修复技术很难满足桥面铺装所需的力学性能好、环保、耐久的要求。普通预制冷拌沥青混凝土修复技术虽然可在低温环境下进行施工，就地拌和，无需加热材料节约能源，对施工条件要求不高，但是雨季以及紫外线等因素对其破坏较快，修复寿命不长，且成本较高；传统热修复技术虽然修复寿命可达1年以上，但是其对施工条件要求较高，需要提前加热沥青和石料，且会产生热沥青气味和烟雾，不符合绿色交通的要求。

4、环氧混凝土具有凝结快、强度高与粘结力好等特性，能够满足桥面铺装快速修复的需求，适合应用于桥面铺装快速修复的工程中。但是，传统制备环氧混凝土配方中通常仅是将环氧树脂与固化剂以及石子等骨料混合配制，但是传统制备的环氧混凝土在低温环境下容易出现裂缝，特别是在寒冷地区或者是在大温差环境下裂缝风险更高；此外传统环氧混凝土的抗磨性、热稳定性以及耐久性较弱，从而容易导致混凝土的老化和损坏，无法满足沥青混凝土桥面铺装快速修复的要求。

5、基于此，亟需一种能够满足沥青混凝土桥面铺装快速修复要求的环氧混凝土，增加混凝土的热稳定性和抗裂性能，从而改善混凝土在高温环境下的性能，使其更适合在恶劣环境下使用。

技术实现思路

1、针对传统的用于沥青混凝土快速修复要求的环氧混凝土存在的耐久性差、抗裂性能差、热敏性能较弱、传统环氧混凝土与沥青桥面不适配、与沥青混合料力学性能差异较大，无法满足桥面铺装快速修复的力学性能和耐久要求的缺陷和问题，本发明提供一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，所述环氧混凝土由以下组份的原料组成：金刚砂1300～1500g、炭黑30～40g、橡胶粉100～120g、固体沥青颗粒160～280g、环氧树脂280～300g、稀释剂25～35g、固化剂300-320g。

3、进一步地，所述环氧树脂材料为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、缩水甘油醚树脂以及缩水甘油胺树脂中的至少一种或多种。

4、进一步地，所述稀释剂包括乙二醇二缩水甘油醚、c12-14烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的至少一种或多种。

5、进一步地，所述金刚砂包括粒径在0.5-1mm、2-4mm以及5-8mm范围内的金刚砂颗粒；且粒径范围在0.5-1mm的金刚砂300～400g；粒径范围在2-4mm的金刚砂450～500g；粒径范围在5-8mm的金刚砂550～600g。

6、进一步地，所述橡胶粉的细度在100目以上；所述炭黑的细度也在100目以上。

7、进一步地，所述固体沥青颗粒的细度为40-60目。

8、进一步地，所述环氧混凝土的制备方法包括以下过程：

9、首先根据不同配比将环氧树脂、稀释剂以及固化剂在容器中搅拌均匀，形成树脂液体；之后再按照配比配制由金刚砂、橡胶粉以及炭黑组成的骨料混料；最后将树脂液体和骨料搅拌均匀，即得到热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本发明提供的热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，通过选择金刚砂和炭黑与橡胶粉作为骨料合理搭配环氧树脂得到环氧混凝土，在颜色方面保证得到的环氧混凝土与沥青混凝土接近，在耐久性方面通过添加炭黑保证环氧混凝土抗紫外老化；在受力协调方面通过添加橡胶粉改善材料韧性、降低弹性模量、增强混凝土的耐磨性；通过加入环氧树脂来进一步的增强混凝土的抗压性能；

12、本发明制备的骨料中还含有固体沥青颗粒，从而使得制备的环氧混凝土具备一定的热敏性能，确保与原铺装沥青混合料随温度变化协同受力和变形；即固体沥青颗粒能够形成热敏性的网格结构，增加混凝土的热稳定性和抗裂性能，从而改善混凝土在高温环境下的性能强度；并且还固体沥青颗粒的加入可以提高混凝土的耐磨性，使其更适合在高强度和高磨损环境下的使用；还可以改善混凝土的耐久性，延长混凝土的使用寿命，减少维护和修复成本。

13、所属骨料选择黑色金刚砂、橡胶粉、炭黑、固体沥青颗粒，保证环氧混凝土与沥青混凝土颜色接近，修补材料具有一定的韧性和耐候性以及热敏性，满足沥青铺装快速修复的要求。并且采用本发明原料制备的环氧混凝土能够在较短时间内快速硬化，便于快速修复沥青铺装的损坏，保证修复材料与原来铺装材料受力的协调性。

14、实施方式

15、下面结合实施例对本发明进一步说明。

16、本发明提供了一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土的技术方案，本发明配比制备的环氧混凝土，不仅能够满足沥青混凝土铺装修复的基本要求，确保与原铺装沥青混合料随温度变化协同受力和变形，同时还具备抗紫外老化、改善材料韧性、提高热敏性能、降低弹性模量的特性。

17、实施例

18、本实施例提供一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，该环氧混凝土由以下质量份的原料组成：金刚砂0.5-1mm400g、金刚砂2-4mm480g、金刚砂5-8mm590g、炭黑36g、橡胶粉108g、固体沥青颗粒160g、e51型环氧树脂300g、稀释剂age30g、593固化剂30g、1830固化剂270g。

19、本发明制备的用于热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，采用了不同粒度范围金刚砂颗粒，并在原料中加入了炭黑，有利于环氧抗紫外老化；并且还加入了橡胶粉，能够有效改善材料的韧性、降低弹性模量；通过本发明原料制备得到的环氧混凝土，其颜色质地与沥青混凝土接近，并且还具有一定的韧性和耐候性，所属骨料还含有固体沥青颗粒，具有一定的热敏性，确保与原铺装沥青混合料随温度变化协同受力和变形，满足沥青铺装快速修复的要求；。

20、基于上述原料配比，根据以下方法可制备该环氧混凝土，具体包括：

21、首先将e51型环氧树脂环氧树脂、稀释剂age以及固化剂在容器中搅拌均匀，形成树脂液体混合液；之后再按照配比配制由金刚砂、橡胶粉、炭黑、固体沥青颗粒组成的骨料混料；最后将树脂液体和骨料搅拌均匀，即得到热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土。

22、实施例

23、本实施例提供一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，该环氧混凝土由以下质量份的原料组成：金刚砂0.5-1mm320g、金刚砂2-4mm500、金刚砂5-8mm600g、炭黑35g、橡胶粉110g、固体沥青颗粒210g、e51型环氧树脂298g、稀释剂age28g、593固化剂33g、1830固化剂275g。其制备方法同实施例一。

24、实施例

25、本实施例提供一种热敏性沥青铺装快速修复的环氧混凝土，该环氧混凝土由以下质量份的原料组成：金刚砂0.5-1mm320g、金刚砂2-4mm450g、金刚砂5-8mm600g、炭黑40g、橡胶粉108g、固体沥青颗粒180g、e51型环氧树脂300g、稀释剂age32g、593固化剂30g、1830固化剂280g。其制备方法同实施例一。

26、本发明通过金刚砂和炭黑、橡胶粉、固体沥青颗粒组成的骨料合理搭配环氧树脂，形成环氧混凝土，实现桥面沥青混凝土铺装的快速修复。相较于其他类似材料，本发明采用黑色骨料得到的环氧混凝土颜色与沥青混凝土接近，满足了沥青混凝土铺装修复的基本要求，同时由于环氧混凝土本身强度高、粘结性好、固化速度快满足沥青混凝土铺装快速修复的技术要求。同时添加炭黑有利于环氧抗紫外老化。

27、且添加的橡胶粉能够改善材料韧性、降低弹性模量，有利于保证修复材料与原来铺装材料受力的协调性，满足用于桥面沥青铺装快速修复工程对于修复材料早强的要求，同时又具备抗紫外老化、改善材料韧性、降低弹性模量的特性；制备的骨料中还含有固体沥青颗粒，从而使得制备的环氧混凝土具备一定的热敏性能，确保与原铺装沥青混合料随温度变化协同受力和变形。

28、即固体沥青颗粒能够形成热敏性的网格结构，增加混凝土的热稳定性和抗裂性能，从而改善混凝土在高温环境下的性能强度；并且还固体沥青颗粒的加入可以提高混凝土的耐磨性，使其更适合在高强度和高磨损环境下的使用；还可以改善混凝土的耐久性，延长混凝土的使用寿命，减少维护和修复成本。

29、以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。