1.本发明属于道路桥梁工程领域，具体涉及一种环氧胶粉沥青防水粘结材料及其制备方法与施工工艺。


背景技术：

2.桥面铺装的防水粘结层主要起到防水、粘结的作用，一般桥面防水粘结层采用热沥青、橡胶沥青、乳化沥青等，其性能各有优劣。但在钢箱梁桥面板上，对防水粘结层的要求更苛刻。钢箱梁桥面板体系柔性大、易挠曲，在车辆荷载、温度荷载作用下的变形和受力特点与普通水泥混凝土桥梁具有非常明显的区别，在同一桥梁的不同部位，变形和受力也具有非常显著的区别，因而要求在更大范围的环境温度下，对铺装层与钢板的粘结力要求及抗脱层要求更高。


技术实现要素：

3.针对以上技术问题，本发明的目的之一在于提供一种适应温度范围广、粘结性能优异、且具备良好柔性与延展能力的沥青防水粘结材料，所采用的技术方案如下：
4.一种沥青防水粘结材料，包括70#沥青、胶粉及环氧树脂，所述环氧树脂包括添加增韧剂的变性双酚a型环氧树脂主剂、固化剂及稀释剂，所述胶粉与70#沥青的质量比值为15:85～30:70，所述环氧树脂与胶粉及70#沥青的质量总和的比值为30:70～50:50。
5.在一些技术方案中，所述胶粉为高温熟化处理的废弃轮胎橡胶粉，所述废弃轮胎橡胶粉的粒度为60目～80目。
6.在一些技术方案中所述增韧剂为端羟基丁腈橡胶、乙烯基双硬脂酰胺中的一种或两种，所述增韧剂与变性双酚a型环氧树脂主剂的质量比值为0:100～40:60。
7.在一些技术方案中，所述固化剂为潜伏性固化剂，包括酸酐类固化剂、超配位硅酸盐及促进剂，所述固化剂占环氧组分的质量百分比例为：10～50％。
8.本发明的目的之二在于提供一种基于上述沥青防水粘结材料的制备方法，具有原料价廉、操作简单及生产效率高的特点，所采用的技术方案如下：
9.基于上述的一种沥青防水粘结材料的制备方法，将70#沥青加热至熔融状态，分多次添加胶粉预混，在180～190℃条件下搅拌均匀，然后添加预先制备的环氧树脂，逐步冷却后制得所述沥青防水粘结材料。
10.在一些技术方案中，所述的预先制备环氧树脂的步骤为：
11.将变性双酚a型环氧树脂与增韧剂在100～120℃条件下预混均匀，然后按照质量配比添加固化剂，并在常温下加入质量占比为5％的稀释剂后混匀备用。
12.本发明的目的之三在于提供一种基于上述沥青防水粘结材料的施工工艺，具有施工控制简单，成本低廉的特点，所采用的技术方案如下：
13.基于上述的一种沥青防水粘结材料的施工工艺，将所述沥青防水粘结材料加温至流动态，施工前加入固化剂并混合均匀，然后均匀涂覆至桥面板上，待至表面初凝后再摊铺
沥青混凝土。
14.在一些技术方案中，所述沥青防水粘结材料加温至流动态的温度为20～80℃。
15.在一些技术方案中，所述沥青防水粘结材料初凝后应于7d内摊铺热拌沥青混凝土，摊铺的温度应高于155℃，以使沥青防水粘结材料中的环氧组分完全固化。
16.在一些技术方案中，所述的均匀涂覆至桥面板上的具体步骤为：采用橡胶沥青喷洒机机械喷洒或人工刮涂，将沥青防水粘结材料均匀涂覆至桥面板上。
17.本发明采用以上技术方案至少具有如下的有益效果：
18.1.添加胶粉可增加沥青防水粘结材料的低温柔性与耐老化性能，用于耐久性铺装体系的一环长期服役使用，同时还可增加粘结材料稠度，使喷洒的粘结材料层可以较厚不流淌，强化粘结效果；
19.2.采用添加增韧剂的环氧树脂类沥青防水粘结材料，可固化形成不可逆、不熔化的空间网络体系，不同于常规树脂类和沥青类材料，该材料在低温下表现出优异的柔韧性与延展性、高温下又具有独特的热固性、同时具有很好的耐腐蚀性能；
20.3.采用潜伏性环氧组分，完成二次固化，第一次为将沥青防水粘结材料涂覆至桥面板表面上初步凝固时；第二次为与热沥青混凝土混合通过铺装层的温度促使沥青防水粘结材料完成最终固化，通过该二次固化方式，不但有利于降低沥青防水粘结材料的施工难度，同时还有利于增强同桥面及铺装层的粘结性；
21.4.本技术提出的沥青防水粘结材料其适应温度范围广，具备良好的柔性和延展能力，与桥面及铺装层的粘结性能优秀，使铺装层与桥面能稳固的连接，不产生滑移、脱层等病害，适用于包括钢桥面的任何桥面使用。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。实施例中所用到的各种常用试剂，均为市售产品。
23.在一个实施例中，本发明提出一种沥青防水粘结材料，其为70#沥青中添加胶粉、环氧树脂混合而成。
24.上述胶粉为废弃轮胎橡胶粉，在高温下熟化3h处理，粒度为60目～80目。市面上应用于防水粘结层的多为半熟化胶粉，普遍的半熟化胶粉颗粒粒度在40目左右，胶粉保留有弹性中心，即肉眼可见的无法溶解于沥青，本实施方式中采用完全熟化的胶粉，可在沥青中溶解并肉眼不可见的均匀分散，具有强化的粘结性能。
25.上述环氧树脂包括添加增韧剂的变性双酚a型环氧树脂主剂、固化剂及稀释剂，该增韧剂为端羟基丁腈橡胶、乙烯基双硬脂酰胺中的一种或两种，该增韧剂与变性双酚a型环氧树脂主剂的质量比值为0:100～40:60，增韧剂应与变性双酚a型环氧树脂主剂在100℃～120℃条件下预混。
26.该实施方式中，采用添加增韧剂的环氧树脂类沥青防水粘结材料，可固化形成不可逆、不熔化的空间网络体系，不同于常规树脂类和沥青类材料，该材料在低温下表现出优异的柔韧性与延展性、高温下又具有独特的热固性、同时具有很好的耐腐蚀性能。
27.在一具体实施方式中，上述固化剂为潜伏性固化剂，包括酸酐类固化剂、超配位硅酸盐及促进剂，所述固化剂占环氧组分的质量百分比例为：10～50％。
28.该实施方式中，采用潜伏性环氧组分，完成二次固化，第一次为将沥青防水粘结材料涂覆至桥面板表面上初步凝固时；第二次为与热沥青混凝土混合通过铺装层的温度促使沥青防水粘结材料完成最终固化，通过该二次固化方式，不但有利于降低沥青防水粘结材料的施工难度，同时还有利于增强同桥面及铺装层的粘结性。
29.在一较佳实施方式中，胶粉与70#沥青的质量比值为15:85～30:70，环氧树脂与胶粉及70#沥青的质量总和的比值为30:70～50:50。
30.在另一个实施例中，本发明提出一种沥青防水粘结材料的制备方法及在实验室中的使用方法。
31.s1、按照质量配比75:25将e-44型双酚a型环氧树脂与端羟基丁腈橡胶增韧剂在加热至100℃后预混均匀；
32.s2、将甲基六氢苯酐、偏苯三甲酸酐混合固化剂加入苄基二甲胺苯基硅酸盐，固化剂与硅酸盐质量比例为99.5:0.5，在常温下加入其总质量的5％稀释剂混合均匀后备用；
33.s3、将70#沥青加热至185℃，分3次添加內掺25％的胶粉(即胶粉与70#沥青比为25:75)预混，维持180℃～190℃搅拌均匀后，添加s2中备用的环氧树脂溶液，环氧树脂溶液与70#沥青及胶粉的质量总和的比值为40:60，并逐步冷却至35℃左右；
34.s4：按环氧树脂质量百分含量的40％，额外加入固化剂并混合均匀使用；
35.s5：人工将制备的沥青防水粘结材料样品涂覆于钢板上，通过烘箱升温至165℃，持续加热1h完全固化。
36.在又一个实施例中，本发明提出一种沥青防水粘结材料的制备方法及在建筑中的施工工艺。
37.s1、选用e-51型双酚a型环氧树脂，加入20％稀释剂后，混合端羟基丁腈橡胶增韧剂，按30:70(增韧剂:环氧树脂)，在加热至120℃后，预混均匀；
38.s2、将甲基六氢苯酐固化剂加入苄基二甲胺苯基硅酸盐，固化剂与硅酸盐质量比例为99.9:0.1，在常温下加入其总质量的5％稀释剂混合均匀后备用；
39.s3、将70#沥青加热至185℃
±
10℃，分3次添加內掺30％的胶粉(即胶粉与70#沥青比为30:70)预混，维持180℃～190℃搅拌均匀后，添加s2中备用的环氧树脂溶液，环氧树脂溶液与70#沥青及胶粉的质量总和的比值为50:50，并逐步冷却至常温；
40.s4、现场将混合物加热至流动态(约为60℃～80℃)，按环氧树脂质量百分含量的40％，额外加入固化剂并混合均匀；
41.s5、采用橡胶沥青喷洒机机械喷洒或人工刮涂，将沥青防水粘结材料均匀涂覆至桥面板上。
42.需要说明的是，上述环氧胶粉沥青防水粘结材料洒布完成后，12h后表面初步凝固，7d内摊铺热拌沥青混凝土，摊铺温度应大于155℃，促使该防水粘结材料环氧组分固化。
43.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。