一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法

本发明涉及道路养护材料，具体涉及一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法。

背景技术：

1、随着我国公路里程日益的增长，桥梁的数量也以每年上万座的速度在增加，桥梁伸缩缝是桥梁设计中的一个重要组成部分，一般设置在桥梁梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁铰接位置处，其目的是为保证桥梁在气温变化、混凝土收缩、徐变，以及荷载等因素的作用下能自由伸缩变形，避免变形受阻产生应力而造成对桥梁结构的破坏。由于桥梁伸缩缝直接承受车轮载荷的冲击且长期暴露在大气中，极易损坏，桥梁伸缩缝一旦损坏，就会加快桥面铺装层破坏速度，严重的情况还会对桥梁的结构产生影响，缩短了桥梁的使用寿命，同时，严重影响行车舒适性及安全性；而桥梁伸缩缝的修复效率及效果主要取决于修复材料。

2、目前，桥梁伸缩缝修复材料通常采用c50以上的水泥混凝土和环氧树脂混凝土，采用c50以上的水泥混凝土的缺点是养护时间长，且抗冲击韧性比较小，会延长开放交通的时间，在车轮荷载冲击作用下极易造成二次损坏，使用寿命短；而环氧树脂混凝土的粘结力好，且抗冲击韧性好，但是，其固化速度受温度影响较大，在较低温度条件下，固化速度非常缓慢，也会延长开放交通的时间。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种桥梁伸缩缝用快速修复材料及其制备方法，以提高反应固化速度、粘结力、抗折强度以抗冲击韧性，同时，在低温环境下，也能够快速的固化。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种桥梁伸缩缝用快速修复材料，包括以下组分，聚氨酯丙烯酸酯、改性丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、芳香族叔胺、液体石蜡、固体石蜡、无机硅质填料、无机颜料、金刚砂以及过氧化苯甲酰，其重量比依次为：8-12：2-4：8-10：1-3：1-3：0.06-0.1：0.04-0.08：0.15-0.3：20-30：1-3：40-50：0.15-0.25。

3、优选地，聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2～3，60℃的粘度为800～2000mpa.s，玻璃化温度低于-10℃。

4、优选地，改性丙烯酸树脂的玻璃化温度低于20℃。

5、优选地，芳香族叔胺为n,n-二甲基苯胺、n,n-二甲基对甲苯胺和n-甲基-n-羟乙基对甲苯胺中的任意一种。

6、本发明还提供了另一技术方案，一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，包括以下步骤：

7、s1:将改性丙烯酸树脂和芳香族叔胺加入到甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯的混合液中溶解；

8、s2：将液体石蜡和固体石蜡加入s1制得的混合物中，加热搅拌至完全融化，搅拌均匀后，冷却至常温；

9、s3：将聚氨酯丙烯酸酯加入s2制得的混合物，并搅拌均匀；

10、s4：向s3中制得的混合物中，加入无机硅质填料和无机颜料，搅拌分散均匀形成均质的胶液；

11、s5：在搅拌状态下，将金刚砂加入到s4制得的胶液中，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，继续搅拌1～2分钟，便可制得本技术方案的修复材料。

12、优选地，液体石蜡的凝固点为-20～-5℃。

13、优选地，固体石蜡为54#固体石蜡、56#固体石蜡、58#固体石蜡和60#固体石蜡中的任意一种，固体石蜡的熔点为50～60℃。

14、优选地，无机硅质填料为二氧化硅，粒径为200～1000目。

15、优选地，无机颜料为氧化铁黄、氧化铁黑和铬黄中的任意一种。

16、优选地，金刚砂为黑色金刚砂和灰色金刚砂中的任意一种，粒径为1～5mm。

17、与现有技术相比，本技术方案的有益效果为：

18、1.由于聚氨酯丙烯酸酯和具有反应活性的低玻璃化温度大分子量改性丙烯酸树脂的加入，而聚氨酯丙烯酸酯和改性丙烯酸树脂属于多官能团有机物，反应活化点比较多，与甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、芳香族叔胺以及过氧化苯甲酰发生氧化还原反应后，产生的自由基比较多，产生的自由基引发体系发生聚合反应，形成交联网络结构，而自由基的反应速度又比较快，因此，加快了反应固化速度，缩短了开放交通的时间；而氧化还原反应又能降低反应活化能，即使在常温或低温环境下，也能使得自由基之间快速的发生聚合反应，从而使得本技术方案能够在较宽的温度范围内操作，实现桥梁伸缩缝破损的快速修复。

19、2.本技术方案由于聚氨酯丙烯酸酯和改性丙烯酸树脂的加入，提高了反应固化速度，同时减少了单体的加入量，从而减少了单体的挥发，同时，也提高了修复材料自身的粘聚力，而修复材料自身的粘聚力的提高，以及单体的挥发减小，能够使得修复材料固化后与界面粘结的更加牢固，同时，单体加入量的减小，能够减小修复材料的开裂几率，延长了修复材料的使用寿命。

20、3.由于聚氨酯丙烯酸酯和改性丙烯酸树脂的加入，聚氨酯丙烯酸酯和改性丙烯酸树脂本身的活化点比较多，使得形成的交联网络结构更加致密，从而使得修补材料的抗压抗折强度好。

21、4.由于聚氨酯丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯的加入，能够提高修复材料的抗冲击韧性，使得本技术方案的修复材料耐磨性能更好。

22、5.本技术方案的制备工艺简单，条件温和，施工简单、快捷，在桥梁伸缩缝的修复铺装中具有广泛的实用价值。

技术特征：

1.一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：修复材料包括以下组分，聚氨酯丙烯酸酯、改性丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、芳香族叔胺、液体石蜡、固体石蜡、无机硅质填料、无机颜料、金刚砂以及过氧化苯甲酰，其重量比依次为：8-12：2-4：8-10：1-3：1-3：0.06-0.1：0.04-0.08：0.15-0.3：20-30：1-3：40-50：0.15-0.25，改性丙烯酸树脂的玻璃化温度低于20℃；

2.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：聚氨酯丙烯酸酯的官能度为2～3，60℃的粘度为800～2000mpa.s，玻璃化温度低于-10℃。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：芳香族叔胺为n,n-二甲基苯胺、n,n-二甲基对甲苯胺和n-甲基-n-羟乙基对甲苯胺中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：液体石蜡的凝固点为-20～-5℃。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：固体石蜡为54#固体石蜡、56#固体石蜡、58#固体石蜡和60#固体石蜡中的任意一种，固体石蜡的熔点为50～60℃。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：无机硅质填料为二氧化硅，粒径为200～1000目。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，其特征在于：无机颜料为氧化铁黄、氧化铁黑和铬黄中的任意一种。

技术总结本发明涉及道路养护材料技术领域，公开了一种桥梁伸缩缝用快速修复材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将改性丙烯酸树脂和芳香族叔胺加入到甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯的混合液中溶解；S2：将液体石蜡和固体石蜡加入S1制得的混合物中，加热至完全融化，冷却至常温；S3：将聚氨酯丙烯酸酯加入S2制得的混合物，搅拌均匀；S4：向S3中制得的混合物中，加入无机硅质填料和无机颜料，形成均质胶液；S5：将金刚砂加入到S4制得的胶液中，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，搅拌均匀，便可制得本技术方案的修复材料，本发明的技术方案能提高反应固化速度、粘结力、抗折强度以抗冲击韧性，同时，在低温环境下，也能够快速的固化。技术研发人员：张毅,王军,陈攀,崔晓飞,崔晓波,彭博受保护的技术使用者：重庆工业职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/4