本發(fā)明屬于化學(xué)建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及到一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，各種廢棄物產(chǎn)量急劇增加，將廢棄物回收利用，是保護(hù)自然資源，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。我國(guó)城市建設(shè)的加速，使廢舊混凝土的產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊混凝土達(dá)到1億噸左右，而長(zhǎng)期積累的廢舊混凝土將高達(dá)數(shù)十億噸。2015年，我國(guó)廢舊輪胎產(chǎn)生量達(dá)到3.3億條，回收利用率不到50％。廢舊混凝土和廢舊輪胎都可以回收作為路面鋪筑材料，回收利用量大，并且可以改善路面性能。
透水路面可以防止路面積水、提高路面安全性、涵養(yǎng)地下水源、補(bǔ)給綠化用水。目前透水路面有基層全透水、基層半透水、基層不透水三種形式，基層全透水和基層半透水兩種形式的透水路面，在應(yīng)用中最大的問題是路基極易發(fā)生凍融破壞；基層不透水路面則受凍融影響較小，還可以采用適當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)將透水層收集的雨水加以回收利用。對(duì)于基層不透水路面，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，目前透水路面多采用排水管配合窨井的排水系統(tǒng)，排水管排水面積小，排水不及時(shí)，易出現(xiàn)積水，不能充分發(fā)揮排水路面的優(yōu)越性能。
因此，開發(fā)一種具有優(yōu)良的排水系統(tǒng)并且能夠有效利用廢舊材料的透水路面結(jié)構(gòu)及其鋪裝材料，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)公共交通事業(yè)的發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料及其制備方法。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，所述鋪裝材料由A、B、C三組分組成，各組分質(zhì)量比為A組分:(B組分+C組分)＝10:(2～3)，B組分:C組分＝(2.8～3.3):1；A組分按質(zhì)量份計(jì)，包括石料4～6份、廢舊混凝土顆粒3～5份、橡膠顆粒1～2份；所述B組分按質(zhì)量份計(jì)，包括環(huán)氧樹脂8.3～9.3份、增韌劑1～2份、觸變劑0.1份、分散劑0.1份、消泡劑0.1份、顏料0.2份、抗氧劑0.1份、抗氧助劑0.1份；所述C組分按質(zhì)量份計(jì)，包括固化劑9.8份、固化促進(jìn)劑0.1份、偶聯(lián)劑0.1份。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，A組分中，所述石料粒徑9.5～13.2mm，壓碎值小于15.0％，針片狀顆粒含量小于15.0％，含泥量小于1.0％；所述廢舊混凝土顆粒粒徑9.5～13.2mm，針片狀顆粒含量小于15.0％，含泥量小于2.0％；所述橡膠顆粒粒徑9.5～13.2mm。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，B組分中，所述環(huán)氧樹脂為雙酚F或雙酚A型環(huán)氧樹脂，要求環(huán)氧值為0.4～0.55；增韌劑為聚氨酯改性環(huán)氧樹脂，要求斷裂伸長(zhǎng)率100～250％；觸變劑為有機(jī)膨潤(rùn)土或氫化蓖麻油；分散劑為BYK-163；消泡劑為BYK-066N；顏料為酞青綠、酞青藍(lán)、聯(lián)苯胺黃、永固紅、鐵紅中的一種；抗氧劑為1076；抗氧助劑為1075。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，C組分中，所述固化劑為聚醚胺類固化劑D230或D400；固化促進(jìn)劑為DMP-30；偶聯(lián)劑為KH-550。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，C組分中還包含0.04～0.08份減水劑，所述減水劑為萘系減水劑或柳葉繡線菊新木脂醇。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，所述廢舊混凝土顆粒需經(jīng)過預(yù)處理，預(yù)處理方法如下：取廢舊混凝土破碎后先進(jìn)行篩分，然后使用高壓空氣吹掃除去表面灰塵，然后在表面噴涂鋰基硅酸鹽混凝土固化劑，噴涂量為每噸混凝土10～20kg，最后進(jìn)行干燥。
本發(fā)明所述的一種環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料，所述廢舊橡膠顆粒需經(jīng)預(yù)處理，預(yù)處理方法如下：廢舊橡膠顆粒先經(jīng)過清水沖洗，然后在橡膠顆粒表面噴涂水性環(huán)氧乳液，噴涂量為每噸橡膠顆粒20～40kg，再40～60℃烘干。
本發(fā)明所述的環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料的制備方法，所述制備方法具體步驟如下：1)A組分的制備：按配比稱取各原料，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得A組分，包裝存儲(chǔ)；2)B組分的制備：按配比稱取各原料，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速400～800轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得B組分，包裝存儲(chǔ)；3)C組分的制備：按配比稱取各原料，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速100～300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘得C組分，包裝存儲(chǔ)；4)混合：按配比稱取A、B、C組分，先將B組分和C組分加入攪拌器中轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘，然后加入A組分，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘，即得。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料及其制備得到的路面結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：
1)環(huán)保。新型透水路面材料添加了廢舊混凝土和廢舊橡膠顆粒，兩者合計(jì)摻加量可以達(dá)到集料總量的70％，可以有效緩解目前廢舊混凝土和廢舊橡膠顆粒對(duì)環(huán)境污染的問題。新型透水路面材料采用冷施工工藝，節(jié)能環(huán)保效果明顯。
2)強(qiáng)度高。采用環(huán)氧樹脂作為膠凝材料，強(qiáng)度高；對(duì)廢舊混凝土顆粒進(jìn)行了預(yù)處理，噴涂了混凝土固化劑，可提高廢舊混凝土的抗壓強(qiáng)度，及其與環(huán)氧樹脂的界面結(jié)合力；對(duì)橡膠顆粒表面進(jìn)行了清洗，并噴涂了水性環(huán)氧乳液，可以增強(qiáng)環(huán)氧樹脂與橡膠顆粒的界面結(jié)合力，提高透水混凝土強(qiáng)度。
3)耐凍融。新型透水路面材料采用聚醚胺固化環(huán)氧樹脂作為膠凝材料，并且添加了增韌劑，增加了環(huán)氧樹脂的柔韌性，增強(qiáng)了環(huán)氧樹脂基體在受凍融作用時(shí)的變形能力，可以減輕凍融循環(huán)對(duì)透水混凝土的影響；在集料中添加了橡膠顆粒，橡膠顆粒模量低、變形性好，同樣能夠增強(qiáng)透水混凝土的耐凍融性能；廢舊混凝土顆粒表面噴涂了固化劑，可阻擋水分等進(jìn)入混凝土顆粒，有效減輕凍融循環(huán)對(duì)混凝土顆粒的破壞。
4)耐久性好。新型透水路面材料集料中的廢舊混凝土顆粒噴涂了混凝土固化劑，增強(qiáng)了混凝土顆粒耐酸、堿、鹽、CO2、SO3等物質(zhì)的性能；環(huán)氧樹脂膠黏劑本身又具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐酸堿性。而水泥混凝土和瀝青混凝土對(duì)水、酸、堿、鹽等都比較敏感，易于發(fā)生病害。并且環(huán)氧樹脂和橡膠顆粒都具有較好的抗裂性能，能夠有效阻止裂縫病害的產(chǎn)生，提高路面整體的耐久性。
5)防滑、降噪、減震。新型透水路面材料集料顆粒粒徑較大，并且添加了橡膠顆粒，使透水路面具有較大的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)，因此具有良好的防滑性能，并且能夠有效降低路面噪音；環(huán)氧樹脂和橡膠顆粒等彈性材料的使用，使路面具有一定的彈性，具有減震功能，路面舒適性好。
6)施工方便，開放交通時(shí)間短。在環(huán)氧樹脂配方中添加了觸變劑，可降低攪拌過程中環(huán)氧樹脂黏度，并防止在透水路面材料施工、養(yǎng)護(hù)過程中發(fā)生膠凝材料流動(dòng)聚集，堵塞透水孔；新型透水路面材料以環(huán)氧樹脂膠粘劑為膠凝材料，采用冷施工工藝，施工方便，環(huán)氧樹脂在10～40℃時(shí)，6～8小時(shí)即可固化，可以縮短開放交通時(shí)間。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料及其制備方法做進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1
環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料由A、B、C三組分組成，其制備方法如下：
1)A組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將石料6份，廢舊混凝土顆粒3份，橡膠顆粒1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得A組分，包裝存儲(chǔ)；
2)B組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將雙酚A環(huán)氧樹脂E-51 9份﹑彈性改性劑QS-P24F 1.5份、觸變劑有機(jī)膨潤(rùn)土0.1份﹑BYK-066N 0.1份、BYK-163 0.1份、酞青綠0.2份、抗氧劑1076 0.1份、抗氧助劑優(yōu)選1075 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速400～800轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得B組分，包裝存儲(chǔ)；
3)C組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將聚醚胺固化劑D230 9.8份﹑固化促進(jìn)劑DMP-30 0.1份﹑偶聯(lián)劑KH-550 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速100～300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘得C組分，包裝存儲(chǔ)；
4)混合：按質(zhì)量配比A:(B+C)＝10：2.1，B：C＝2.1：1稱取各組分原料，先將B組分和C組分加入攪拌器中轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘，然后加入A組分，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘，即得。
實(shí)施例2
環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料由A、B、C三組分組成，其制備方法如下：
1)A組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將石料5份，廢舊混凝土顆粒4份，橡膠顆粒1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得A組分，包裝存儲(chǔ)；
2)B組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將雙酚A環(huán)氧樹脂E-44 8.3份﹑彈性改性劑QS-P24F 2份、觸變劑氫化蓖麻油0.1份﹑BYK-066N 0.1份、BYK-163 0.1份、聯(lián)苯胺黃0.2份、抗氧劑1076 0.1份、抗氧助劑1075 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速400～800轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得B組分，包裝存儲(chǔ)；
3)C組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將聚醚胺類固化劑D400 9.8份﹑固化促進(jìn)劑DMP-30 0.1份﹑偶聯(lián)劑KH-550 0.1份、萘系減水劑0.06份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速100～300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘得C組分，包裝存儲(chǔ)；
4)混合：按質(zhì)量配比A:(B+C)＝10：2，B：C＝2：1稱取各組分原料，先將B組分和C組分加入攪拌器中轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘，然后加入A組分，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘，即得。
實(shí)施例3
環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料由A、B、C三組分組成，其制備方法如下：
1)A組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將石料5份，廢舊混凝土顆粒3份，橡膠顆粒2份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得A組分，包裝存儲(chǔ)；
2)B組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將雙酚A環(huán)氧樹脂E-51 9.3份﹑彈性改性劑QS-P24F 1份、觸變劑有機(jī)膨潤(rùn)土0.1份﹑BYK-066N 0.1份、BYK-163 0.1份、永固紅0.2份、抗氧劑1076 0.1份、抗氧助劑1075 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速400～800轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得B組分，包裝存儲(chǔ)；
3)C組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將聚醚胺類固化劑D230 9.8份﹑固化促進(jìn)劑DMP-30 0.1份﹑偶聯(lián)劑KH-550 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速100～300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘得C組分，包裝存儲(chǔ)；
4)混合：按質(zhì)量配比A:(B+C)＝10：2.9，B：C＝2.9：1稱取各組分原料，先將B組分和C組分加入攪拌器中轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘，然后加入A組分，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘，即得。
實(shí)施例4
環(huán)保耐凍融型透水路面鋪裝材料由A、B、C三組分組成，其制備方法如下：
1)A組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將石料5份，廢舊混凝土顆粒4份，橡膠顆粒1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得A組分，包裝存儲(chǔ)；
2)B組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將雙酚A環(huán)氧樹脂E-44 8.3份﹑彈性改性劑QS-P24F 2份、觸變劑氫化蓖麻油0.1份﹑BYK-066N 0.1份、BYK-163 0.1份、聯(lián)苯胺黃0.2份、抗氧劑1076 0.1份、抗氧助劑1075 0.1份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速400～800轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘得B組分，包裝存儲(chǔ)；
3)C組分的制備：按質(zhì)量份計(jì)，將聚醚胺類固化劑D400 9.8份﹑固化促進(jìn)劑DMP-30 0.1份﹑偶聯(lián)劑KH-550 0.1份、柳葉繡線菊新木脂醇(即7S,8R-3,5-雙甲氧基-4′,7-環(huán)氧-8,5′-新木脂烷-3′,4,9,9′-四醇)0.06份，依次加入攪拌器中，轉(zhuǎn)速100～300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘得C組分，包裝存儲(chǔ)；
4)混合：按質(zhì)量配比A:(B+C)＝10：2，B：C＝2：1稱取各組分原料，先將B組分和C組分加入攪拌器中轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌3分鐘，然后加入A組分，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌5分鐘，即得。
實(shí)施例1～4制得的路面材料性能測(cè)試結(jié)果如下：