机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料及其制备方法与流程

本发明属于水泥道面修复材料及其制备，特别涉及一种机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料及其制备方法。

背景技术：

1、根据美国航空航天局(nasa)的报告，有35％的飞行事故与道面的摩阻力低有关。造成这种现象的原因是受飞机起降摩擦、高压水除胶等耦合作用，道面原有的纹理构造被破坏，从而导致摩擦系数快速降低，从而对航空器的运行安全造成较大的威胁。与此同时，道面所处的恶劣服役环境，诸如冰雪冻融、除冰盐溶液冻融循环及外界酸雨等影响，诱发道面表层起砂、坑洞、麻面等非结构性病害愈发严重，而道面病害产生的剥落物又成为道面的fod，由此对航空器的发动机乃至道面的运行安全带来极大的隐患。

2、目前，针对机场水泥道面摩擦力不足及表面非结构性病害的处理，普遍采用的是铣刨后浇筑1～2cm薄层修复材料的方法，缺点是施工工艺复杂、成本高，且浇筑后的薄层修复材料与原有道面粘结性能不佳，通常修复后1～2年内即会出现大面积的修复材料剥离、裂缝等问题，剥落的修复薄层同样造成了飞行区fod风险。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料及其制备方法。

2、为了达到上述目的，本发明提供的机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料由固态组分和液态组分以2:1的重量比混合制成；其中，固态组分由硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、α半水石膏和硅灰以16～21：20～23：14～18：3～6：2～4的重量比混合制成；液态组分由丁苯乳液、丙烯酸乳液、硅溶胶、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛以9～15：4.5～9：3～9：0.9～1.5：0.3～1.8的重量比混合制成。

3、所述硅酸盐水泥采用525硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥采用525或725硫铝酸盐水泥；α半水石膏的目数为200～400目；硅灰的目数为1000～2000目；石英砂的目数为100目以上；丁苯乳液的固含量大于45％；丙烯酸乳液的固含量大于45％；硅溶胶中二氧化硅含量大于30％；纳米碳酸钙及纳米二氧化钛采用市售商品。

4、所述机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

5、1)按上述比例称取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、α半水石膏、硅灰和石英砂，混合后慢速搅拌60s至完全均匀，制成固态组分；

6、2)按上述比例称取丁苯乳液、丙烯酸乳液和硅溶胶，混合后慢速搅拌120s，制成乳液；

7、3)向上述乳液中加入按比例称量的纳米碳酸钙和纳米二氧化钛，快速搅拌240s，制成液态组分；

8、4)将固态组分缓慢加入液态组分中，固态组分和液态组分的重量比为2:1，先慢速搅拌60s，然后快速搅拌120s，最终制成浆状的机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料。

9、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、(1)本发明基于纳米粒子增磨理论对水泥基材料进行复方改性，达成了涂层涂覆或喷涂后30min左右便可固化形成强度的目标，满足了快速重塑道面正向纹理构造以及不停航施工的迫切需求。

11、(2)基于多维度性能评价体系，由本发明提供的材料制备的涂层摩擦系数提升至少40％，抗冻融性能提升至少30％。与传统道面涂层相比，修复效率可提升20倍以上，且成本降低至少50％。

12、(3)双组分纳米超薄涂层具有优异的抗渗性能，可有效阻止水等物质侵入水泥道面基体，同时高强固结水泥混凝土表面松散颗粒，大大降低了剥落风险，提升了道面安全。

技术特征：

1.一种机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料，其特征在于：所述机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料由固态组分和液态组分以2:1的重量比混合制成；其中，固态组分由硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、α半水石膏和硅灰以16～21：20～23：14～18：3～6：2～4的重量比混合制成；液态组分由丁苯乳液、丙烯酸乳液、硅溶胶、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛以9～15：4.5～9：3～9：0.9～1.5：0.3～1.8的重量比混合制成。

2.根据权利要求1所述的机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料，其特征在于：所述硅酸盐水泥采用525硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥采用525或725硫铝酸盐水泥；α半水石膏的目数为200～400目；硅灰的目数为1000～2000目；石英砂的目数为100目以上；丁苯乳液的固含量大于45％；丙烯酸乳液的固含量大于45％；硅溶胶中二氧化硅含量大于30％；纳米碳酸钙及纳米二氧化钛采用市售商品。

3.一种如权利要求1或2所述的机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

技术总结一种机场水泥道面防滑防护纳米超薄涂层材料及其制备方法。材料由固态组分和液态组分混合制成；固态组分由硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、α半水石膏和硅灰混合制成；液态组分由丁苯乳液、丙烯酸乳液、硅溶胶、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛混合制成。本发明效果：能满足快速重塑道面正向纹理构造以及不停航施工的迫切需求。修复效率可提升20倍以上，且成本降低至少50％。双组分纳米超薄涂层具有优异的抗渗性能，可有效阻止水等物质侵入水泥道面基体，同时高强固结水泥混凝土表面松散颗粒，大大降低了剥落风险，提升了道面安全。技术研发人员：王鹏,王明,植隽彦,陈欣华,王宇轩,丁章壄,尹柏淳,申子军受保护的技术使用者：北京中企卓创科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30