本發(fā)明屬于防水粘結(jié)材料領(lǐng)域，具體涉及一種用于混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)國(guó)內(nèi)30年至40年的混凝土橋梁工程經(jīng)驗(yàn)，特別是近10年至20年來(lái)大量的舊橋維修加固經(jīng)驗(yàn)總結(jié)都認(rèn)識(shí)到混凝土橋梁的破壞原因主要是混凝土碳化、氯離子化、堿含量和活性骨料引起的堿集料反應(yīng)，以及混凝土的凍脹破壞等引起的，這些病害都是與水密切相關(guān)。故橋面防水及防水層的設(shè)置對(duì)混凝土橋梁耐久性起到了重要的作用。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG D60-2015中已明確規(guī)定混凝土橋面鋪裝應(yīng)設(shè)防水層。但目前國(guó)內(nèi)混凝土橋面防水市場(chǎng)仍十分混亂，所用的防水材料基本不能達(dá)到以上的要求，主要存在的問(wèn)題有：①根本不設(shè)置防水層；②防水材料市場(chǎng)混亂，質(zhì)量參差不齊；③沒(méi)有把防水作為一個(gè)整體的防水系統(tǒng)來(lái)做；④施工工藝基本照搬屋面防水工程，橋面處理不徹底；⑤缺乏對(duì)施工質(zhì)量的定量的檢測(cè)與控制。因此在混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中設(shè)置一種具有防水功能并兼具層間粘結(jié)作用的長(zhǎng)效防水粘結(jié)層至關(guān)重要。
目前用于混凝土橋梁的防水材料主要有防水卷材、防水涂料(瀝青類、高分子類等)和封層(稀漿封層、碎石封層等)三大類。如發(fā)明專利201610098644.8和201310026903.2中的聚氨酯防水涂料；發(fā)明專利201410683572.中的環(huán)氧樹(shù)脂類防水涂料；發(fā)明專利201410352949.8和201210488095.7中的瀝青類防水涂料等。每種類別各有優(yōu)缺點(diǎn)，如防水卷材效果較好，但施工控制不易；瀝青類防水涂料與瀝青粘結(jié)較好但抗刺破性差；高分子防水涂料整體效果較好，但成本較高；封層類防水效果較差，施工工序復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種將粘結(jié)層和防水層合為一體，避免了傳統(tǒng)方法中防水涂料要再鋪設(shè)一層粘結(jié)層的工序，較傳統(tǒng)的MMA類、PU類高分子防水材料更為經(jīng)濟(jì)，施工也更為簡(jiǎn)便的用于混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料及其制備方法。
本發(fā)明提供本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料，其特征在于，包括A組分和B組分，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算，所述A組分包括反應(yīng)單體20～50份，熱塑性樹(shù)脂15～30份，交聯(lián)劑0.5～1份，填料20～40份，增稠劑1～2份，纖維0～2份，促進(jìn)劑0.1～1份，偶聯(lián)劑0～1份；所述B組分包括引發(fā)劑0.1～1份；
所述反應(yīng)單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異冰片酯中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述的熱塑性樹(shù)脂是固體丙烯酸樹(shù)脂。
進(jìn)一步的，所述的交聯(lián)劑是聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙烯酸酯中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述的填料是重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、石英粉、方解石粉、重晶石粉中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述的纖維是木質(zhì)素纖維、聚酯纖維中的一種或多種，所述的促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺，N,N-二甲基對(duì)甲苯胺中的一種或多種。
進(jìn)一步的，所述的偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種或多種，所述增稠劑為氣相二氧化硅，所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰。
上述用于混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料的制備方法，包括如下步驟：
1)、按質(zhì)量配比稱取A組分和B組分；
2)、制備A組分，包括如下步驟：
(1)在室溫下，按比例向?qū)Ｓ梅磻?yīng)罐中投料，先投入反應(yīng)單體、熱塑性樹(shù)脂、交聯(lián)劑，低速攪拌10分鐘，溫度控制在35℃以下；該步驟能夠保證反應(yīng)單體和交聯(lián)劑充分混合均勻，熱塑性樹(shù)脂完全溶解；
(2)然后按比例投入填料、增稠劑、纖維，先低速攪拌10分鐘，后高速攪拌20分鐘；該步驟的低速配合高速攪拌，保證填料和增稠劑分散均勻，無(wú)明顯顆粒；
(3)按比例投入促進(jìn)劑，先低速攪拌20分鐘，后高速攪拌10分鐘，溫度控制在40℃以下；此時(shí)在混合好的體系中投入促進(jìn)劑，便于其更好的分散。
(4)混煉至所有投入材料拌和均勻、材料整體細(xì)膩并無(wú)結(jié)團(tuán)時(shí)出料入桶封裝，密封保存于陰涼干燥避光處備用，溫度不高于30℃。
3)、按比例稱取干燥潔凈的B組分,在攪拌電鉆的攪拌下將B組分緩慢加入到制備完成的A組分中，B組分加入完后，持續(xù)攪拌至兩組分混合均勻即可刷涂或噴涂在已處理完成混凝土橋面板上。其中引發(fā)劑和促進(jìn)劑構(gòu)成氧化還原引發(fā)體系，引發(fā)劑為中的過(guò)氧鍵極不穩(wěn)定容易斷開(kāi)，為強(qiáng)氧化劑；促進(jìn)劑極易被氧化，為還原劑；它們共同形成氧化還原體系產(chǎn)生自由基，使單體、交聯(lián)劑構(gòu)成反應(yīng)鏈，單體發(fā)生聚合反應(yīng)并和交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，直至完全固化。
本發(fā)明的作用機(jī)理如下：反應(yīng)單體，交聯(lián)劑等通過(guò)交聯(lián)及固化反應(yīng)形成熱固性樹(shù)脂，在固化過(guò)程中，樹(shù)脂相對(duì)分子質(zhì)量迅速增加形成大分子，體系粘度快速增大，加快組分之間不相容并發(fā)生相分離，熱固性樹(shù)脂形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；而其中加入的熱塑性樹(shù)脂將不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，所以將會(huì)被分離出反應(yīng)形成的熱固性樹(shù)脂，并遷移到其上層，所以最后上層為熱塑性樹(shù)脂，而下層為交聯(lián)固化反應(yīng)生成的熱固性樹(shù)脂，從而形成了自分層的粘結(jié)層和防水層合為一體的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料體系。
本發(fā)明提供的新型的高分子防水涂料，將自分層體系運(yùn)用到橋面防水上，防水涂料固化后自動(dòng)分為兩層，上層為熱塑性的樹(shù)脂，起粘結(jié)作用，下層為熱固性的防水材料，起防水作用。該防水涂料將粘結(jié)層和防水層合為一體，避免了傳統(tǒng)方法中要再鋪設(shè)一層粘結(jié)層的工序，較傳統(tǒng)的MMA類、PU類高分子防水材料更為經(jīng)濟(jì)，施工也更為簡(jiǎn)便。
具體實(shí)施方式
下面用最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料中各組分的重量含量為：
其中A組分：反應(yīng)單體包括丙烯酸丁酯25份，苯乙烯5份，熱塑性樹(shù)脂為熱塑性丙烯酸樹(shù)脂25份，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.5份，填料為重質(zhì)碳酸鈣30份，增稠劑為氣相二氧化硅1份，纖維為聚酯纖維0.4份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.12份，偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.60份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰(50％指質(zhì)量分?jǐn)?shù))0.30份。
依照實(shí)施例1所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例2
其中A組分：反應(yīng)單體為丙烯酸丁酯35份，熱塑性樹(shù)脂包括熱塑性丙烯酸樹(shù)脂27.32份，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯0.8份，填料為高嶺土35份，增稠劑為氣相二氧化硅1份，纖維為木質(zhì)素纖維0.5份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.18份，偶聯(lián)劑為乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷0.20份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰0.40份。
依照實(shí)施例2所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例3
其中A組分：反應(yīng)單體包括甲基丙烯酸丁酯41.8份，熱塑性樹(shù)脂為熱塑性丙烯酸樹(shù)脂15份，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯1份，填料為石英粉19.1份，增稠劑為氣相二氧化硅1.5份，纖維為聚酯纖維0.4份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.20份，偶聯(lián)劑為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1.0份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰0.50份。
依照實(shí)施例3所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例4
混凝土橋長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料中各組分的重量含量為：
其中A組分：反應(yīng)單體包括丙烯酸丁酯20份，丙烯酸異辛酯5份，熱塑性樹(shù)脂為熱塑性丙烯酸樹(shù)脂17份，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.5份，填料為重質(zhì)碳酸鈣30份，增稠劑為氣相二氧化硅1份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.12份，偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.60份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰0.50份。
依照以上實(shí)施例4所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例5
混凝土橋長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料中各組分的重量含量為：
其中A組分：反應(yīng)單體包括丙烯酸丁酯31份，丙烯酸異冰片酯5份，熱塑性樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂22份，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.5份，填料為重質(zhì)碳酸鈣30份，增稠劑為氣相二氧化硅1份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.1份，偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.60份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰0.8份。
依照以上實(shí)施例5所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
實(shí)施例6
混凝土橋長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料中各組分的重量含量為：
其中A組分：反應(yīng)單體為丙烯酸丁酯50份，熱塑性樹(shù)脂為熱塑性丙烯酸樹(shù)脂25份，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯0.5份，填料為重質(zhì)碳酸鈣30份，增稠劑為氣相二氧化硅1份，促進(jìn)劑為N,N-二甲基苯胺0.12份。
B組分：50％過(guò)氧化二苯甲酰0.5份。
依照以上實(shí)施例6所得長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)表1所示。
表1長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料測(cè)試結(jié)果
從表1可以看出反映：采用本發(fā)明的技術(shù)方案制得的混凝土橋面的長(zhǎng)效防水粘結(jié)材料不透水性、耐熱性以及低溫柔性等性能表現(xiàn)優(yōu)異，與混凝土基層附著力好，表干時(shí)間和實(shí)干時(shí)間都比較短，斷裂延伸率高，同時(shí)層間粘結(jié)強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度都較好。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。