1.本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种双重反应型防水粘结材料及其制备方法。
背景技术：
2.近年来，随着经济的发展及社会的进步，各种市政工程的施工让生活更加美好。道路建设是重要的市政工程建筑项目，科技和经济的发展使其建设技术也在不断完善，人们对于道路建设质量方面的要求也在不断提高。
3.长期以来，由于对水泥混凝土路面的防水不够重视，在实际工程中常出现诸如立交桥桥面渗水、铺装层剥落、桥面板破碎等问题。现有桥面防水材料以沥青基为主，但组成结构单一，与水泥混凝土粘结强度低，耐高温性能较差；对施工工艺的要求较高，抗老化性能差，使用寿命短。此外，在车辆荷载的作用下，铺装层易出现推移、脱空现象，从而导致表面波浪、裂缝、松散、坑洞等问题。
4.因此，开发一种防水效果显著，综合性能佳，粘结强度高，耐高温性能、抗老化性能和性能稳定性好，使用寿命长的防水粘结剂，对道路建设具有非常重要的作用。
技术实现要素：
5.为了解决现有技术中存在的问题，进一步提高防水粘结剂的性能，本发明的目的在于提供一种双重反应型防水粘结材料及其制备方法。
6.本发明提供一种双重反应型防水粘结材料，其由以下重量份数的组分制备而成：
[0007][0008]
以及，提供上述双重反应型防水粘结材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0009]
按照上述双重反应型防水粘结材料的重量分数称取各组分；
[0010]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热，得混合物；
[0011]
将所述sbs改性沥青与所述混合物混合，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0012]
本发明提供的双重反应型防水粘结材料，解决了现有粘结材料成本高、强度低、韧性差、粘结性差等缺点，充分发挥各组分的优异性能，获得了一种造价适中、固化时间可调、韧性好、粘结强度高、耐冲击性能和防水性能优良，耐久性好，并且制备工艺简单，操作方便，粘结性能和防水效果优异的防水粘结材料，适合交通条件恶劣的桥隧路面，具有明显的经济性和技术质量可靠性。
具体实施方式
[0013]
本发明的前述和进一步的特征将从以下仅示例性地提供的优选实施例的描述中体现出来。但是应当理解，这些具体实施例只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是用于限制本发明。
[0014]
本发明实施例提供一种双重反应型防水粘结材料，其由以下重量份数的组分制备而成：
[0015][0016][0017]
所述丁苯橡胶用于防水粘结材料可以提高体系稳定性，同时使其具有较高的耐热性和低温柔韧性。优选地，选用型号为1502的丁苯橡胶。
[0018]
所述古马隆树脂由于具有很好的机械强度，可代替金属材料，增加防水粘结材料的机械强度。优选地，所述古马隆树脂软化点为80～90℃。
[0019]
所述环氧树脂作为粘结剂，耐久性好，但是造价高，固化慢，施工不方便，通过添加咪唑类离子液体，降低环氧树脂用量，提高固化速度，更适用于道路建设。优选地，所述环氧树脂为水性环氧树脂。
[0020]
所述双重反应型防水粘结材料施工后，其中的丁苯橡胶、环氧树脂以及离子液体等物质渗入到干净的水泥混凝土毛细孔中，与粘结界面形成牢固的钉子效应，与水泥混凝土与沥青混凝土的粘结力及剪切力可以同时达到1.0mpa以上，防止路面层间脱层推移病害的产生。
[0021]
所述sbs改性沥青，提高沥青的软化点，降低其针入度，沥青组分对聚合物粒子的溶胀和聚合物粒子对沥青组分的吸附是一个动态的过程，这种动态过程会对聚合物改性沥
青的空间三维网状结构产生很大的影响，当与碳纳米管、离子液体作用时，会产生1+1大于2的效果。sbs改性沥青充分接触空气中的o2、so2等活性气体，即发生共聚性物理化学反应，生成一定强度的弹性胶质材料，起到优良的防水效果，同时，防止其他施工车辆以及高温沥青混凝土铺筑时破坏防水粘结层，这是双重反应型防水粘结材料的一次反应阶段，也是双重反应型防水粘结材料在实施后，铺装层实施前以及铺装层施工过程中防水粘结效果的保证。铺装层实施过程中，高温将加速双重反应的快速进行，生成弹塑性的防水粘结层，避免热沥青铺装过程中对防水粘结层的刺破作用，同时保证防水粘结材料在使用过程中的防水效果，但是如果没有碳纳米管和离子液体的存在，防水粘结层的寿命就会有所降低，以及粘附性变差。
[0022]
所述碳纳米管表面富含羟基，羧基，作为增强相能够大大增加粘结层材料的力学性能，并提高耐久性。然而，碳纳米管由于其表面惰性及易团聚的性质，很难分散在有机或者无机介质中，限制了其应用。将咪唑类离子液体对碳纳米管先进行修饰，再与其他组分混合，可以使得碳纳米管均匀的分散在防水粘结材料中。具体地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，长度10～50μm，管径为10～30nm。
[0023]
具体地，所述咪唑类离子液体的阳离子结构为r1，r2，为相同或者不同的c
nh2n+1
，1≤n≤20；阴离子选自bf
4-、pf
6-、hcoo-、ch3coo-、c2h5coo-、c6h5coo-、hoch2coo-、hso
4-、ch3so
3-、h2po
4-、(ch3o)2po2中的至少一种。优选地，所述2≤n≤6，所述阴离子选自hcoo-、ch3coo-、c2h5coo-、c6h5coo-、hoch2coo-、h2po
4-、(ch3o)2po
2-中的至少一种。
[0024]
本发明实施例还提供上述双重反应型防水粘结材料的制备方法，其包括如下步骤：
[0025]
按照上述双重反应型防水粘结材料的重量分数称取各组分；
[0026]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热，搅拌，得混合物；
[0027]
将所述sbs改性沥青与所述混合物混合，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0028]
其中，所述加热的温度为60～100℃。
[0029]
本发明实施例提供的双重反应型防水粘结材料具有良好的层间稳定性，铺装层实施过程中，初步固化的防水粘结层在高温(高于100℃)沥青混凝土的作用下会产生微溶化分布，在碾压作用下骨料大颗粒嵌入防水粘结层中，形成均匀分布的剪力键，有效增强铺装层与防水粘结层之间的粘结。双重反应型防水粘结剂具有很高的内聚力，可以抵抗自身的剪切破坏，双重反应后，防水粘结材料的内聚力进一步提高，反应固化形成的弹塑性防水粘结基面具有比沥青混凝土路面更持久的耐久性。
[0030]
以下参考实施例说明本发明的双重反应型防水粘结材料的用法和有益效果。
[0031]
实施例1：
[0032]
按照以下重量组分称取原料：
[0033][0034]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热至90℃，搅拌，得混合物；
[0035]
将sbs改性沥青与混合物混合，加热至80℃，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0036]
将所述双重反应型防水粘结材料按照如下施工方案进行实施，拉伸强度高达2.26mpa，断裂延伸率达到295％，不透水，160℃无流淌、滑动和滴落，不透水，-25℃无裂纹，防水粘结材料与混凝土的粘结强度达到1.1mpa。
[0037]
4cm改性ac13乳化沥青粘层油6cm改性ac20(掺加0.4％pe类路强剂)碎石封层应力吸收层或者玻纤格栅双重反应型防水粘结材料水泥混凝土板(处治合格)
[0038]
实施例2：
[0039]
按照以下重量组分称取原料：
[0040][0041]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热至80℃，搅拌，得混合物；
[0042]
将sbs改性沥青与混合物混合，加热至80℃，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0043]
将所述防水粘结材料按照如下施工方案进行实施，拉伸强度高达1.23mpa，断裂延伸率达到1030％，不透水，表干时间小于4h，实干时间仅为7h，防水粘结材料与混凝土的粘结强度达到1.05mpa。
[0044]
4cm改性ac13乳化沥青粘层油6cm改性ac20(掺加0.4％pe类路强剂)碎石封层应力吸收层或者玻纤格栅双重反应型防水粘结材料水泥混凝土板(处治合格)
[0045]
实施例3：
[0046]
按照以下重量组分称取原料：
[0047][0048]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热至90℃，搅拌，得混合物；
[0049]
将sbs改性沥青与混合物混合，加热至90℃，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0050]
将所述防水粘结材料按照如下施工方案进行实施，拉伸强度高达1.89mpa，断裂延伸率达到1050％，不透水，表干时间小于4h，实干时间仅为6h，防水粘结材料与混凝土的粘结强度达到1.35mpa。
[0051]
4cm改性ac13乳化沥青粘层油6cm改性ac20(掺加0.4％pe类路强剂)碎石封层应力吸收层或者玻纤格栅双重反应型防水粘结材料水泥混凝土板(处治合格)
[0052]
实施例4：
[0053]
按照以下重量组分称取原料：
[0054][0055]
将丁苯橡胶、古马隆树脂、丙酮和乙酸乙酯混合，搅拌，加热至90℃，搅拌，得混合物；
[0056]
将sbs改性沥青与混合物混合，加热至80℃，得所述双重反应型防水粘结材料。
[0057]
将所述防水粘结材料按照如下施工方案进行实施，拉伸强度高达1.78mpa，断裂延伸率达到1050％，不透水，表干时间小于4h，实干时间仅为6h，防水粘结材料与混凝土的粘结强度达到1.16mpa。
[0058]
4cm改性ac13乳化沥青粘层油6cm改性ac20(掺加0.4％pe类路强剂)碎石封层应力吸收层或者玻纤格栅双重反应型防水粘结材料水泥混凝土板(处治合格)
[0059]
实施例1～4获得防水粘结材料应用于路桥防水层，按照相应标准检测，均符合指标。
[0060]
表1
[0061][0062]
耐热性的评价包括两方面，其一为保证防水层在热沥青混合料覆盖前不被施工机械和行人损坏，要求防水层在太阳光直射下不发生软化或发粘，即最低发粘温度的确定；其二鉴于在沥青混合料碾压作业中，要求防水层适度的变软、发粘或轻微的流淌以利于提高面层与防水之间的粘结力，同时又防止过度的发软和流淌以避免热集料刺破防水层。耐热性差的防水层在运料车的碾压下，将被带起，严重粘轮，防水层失效。针对实施例1～4获得防水粘结材料，测试其耐热性通过在室内进行软化点和耐热度两项试验。软化点试验的测试方法参照我国有关沥青试验规程，耐热度试验根据《道桥用防水涂料》(jc/t 975-2005)“6.9耐热度”。，结果显示，反应型防水材料耐热性良好。
[0063]
表2
[0064][0065]
冬季防水材料的低温性能直接影响其使用性能。当温度下降时，材料的脆性增强，在收缩变形时会导致断裂，并且材料过硬也会增加施工的难度。防水涂料的低温柔性是涂膜在低温条件下受力时的流变性能和受力时抵抗破坏的能力，通常用低温柔度试验评价。按《建筑防水涂料试验方法》(gb/t 16777-2008)“4涂膜制备”的要求制备试件，根据“14低温弯折性”进行试验。试验结果显示，反应型防水材料涂膜经过低温弯折性试验后，弯折区域无裂纹及断裂。
[0066]
参照“桥面铺装材料与技术研究”，防水层的抗施工损伤主要体现在抗施工机械的损伤和抗集料的刺破两方面，根据“桥面铺装材料与材料研究”，前者是通过模拟轮碾试验与模拟车辙试验检验防水层在高温不利条件下抵抗运料车、压路机、摊铺机等大型机械的直接损伤性能，后者通过抗热集料刺破试验。
[0067]
试验表明反应型防水材料的抗施工机械损伤性能和抗集料刺破性能均能满足桥面铺装的使用要求。所述双重反应型防水粘结材料应用于复合式路面时，原水泥路面无需铣刨，节约机械、燃油等成本，节省铣刨工艺施工费用，无粉尘污染，更环保。
[0068]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。