[发明专利]一种橡塑化防水粘结改性沥青胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于桥面铺装领域，具体涉及一种用于大型钢箱桥梁防水粘结层的热熔型橡塑化改性沥青胶及其制备方法。

背景技术

桥面铺装层作为桥梁的重要组成部分，应与桥梁结构粘结良好，并具有传递荷载、参与受力、横向连接主梁、抵抗荷载冲击和疲劳、防水及适应温度变化的能力，铺装层的好坏直接决定桥面行车的安全性、舒适性、耐久性以及投资的经济效益和社会效益。主流的桥面铺装技术通常在铺装层与桥梁结构间铺设防水粘结层，以保护桥梁主体免受水汽腐蚀；同时粘结铺装层与桥梁主体，增加两者的整体性，避免层间滑移，改善铺装结构的受力情况。

研究表明：防水粘结层是整个桥面铺装结构形成有机整体的关键，其性能的好坏对钢桥面铺装的耐久性有直接影响。防水粘结层除了防止水分下渗锈蚀钢板外，还应粘结钢板面板与铺装层，使之成为一个整体，并且能够作为应变吸收层。防水粘结层应具有较大的变形能力，当桥面钢板在温度变化及行车荷载作用下发生水平向变形时，其可以吸收铺装层和钢板间的相对位移，减少铺装层内应力。西部交通科技项目“桥面铺装材料与技术”研究课题通过对中西部地区数百座桥的调查指出：防水粘结层的粘结状态对桥面铺装结构的应力、应变影响很明显，其防水性能对桥面铺装结构的耐久性具有重要意义。对多数桥梁的破坏原因分析发现：防水粘结层抗剪强度不足，粘结不牢及水的侵蚀是桥面铺装层出现车辙、推移、开裂、松散、坑槽等早期破坏的主要原因。因此，防水粘结层材料应当具有致密不透水性、足够的内聚力、粘附性及抗老化性，从而使防水粘结层与钢板具有较好间接强度，良好的变形协调能力、一定的抗剪强度、较好的防水效果及耐久性。

目前桥面铺装领域主流的防水粘结层材料是热固型树脂类产品，比如环氧沥青类及其改进类产品。专利CN 1654582A公开了一种钢桥面铺装界面粘结剂，采用双酚A型环氧树脂CYD-128、苯酚酚醛环氧树脂作为A组分，采用聚酰胺650、聚硫橡胶、胺类固化剂、偶联剂作为B组分。专利CN101712858A公开了一种双组份桥面防水粘结材料的制备方法，采用胺类固化剂溶于沥青作为A组分，采用环氧树脂和双酚作为B组分，撒布于桥面形成固化的层，作为防锈防水。但是作为热固型树脂类防水粘结层，存在的主要问题是其为脆性材料，常温下呈固态，强度高，但延伸性不好，柔性很差，因此极易在荷载反复作用及温度应力的反复作用下发生疲劳破坏；且施工条件要求苛刻，通常与环氧富锌漆联合使用，富锌漆作为防腐层，环氧沥青作为防水粘结层，其施工过程中不能有明水存在，否则极易破坏其防水效果，并且环氧沥青作为防水粘结层若损坏后，修补极其困难，目前还没有成熟的修补技术。热熔型改性沥青作为一种粘弹性材料，与热固型树脂类防水材料相比具有较好的柔韧性和疲劳性能。在美国及加拿大，水泥砼桥桥面铺装防水粘结层以热铺橡胶沥青防水膜为主，这种材料具有优异的疲劳性能，但作为大型钢箱桥面的防水粘结层，其高温稳定性还不足，尤其在夏季高温季节，钢箱桥面的温度可达到80℃左右，若单独采用橡胶沥青作为防水膜，防水膜极易软化形成滑动层，使铺装层出现车辙、推移等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种橡塑化防水粘结改性沥青胶及其制备方法，用于大跨径钢箱桥梁的防水粘结材料。采用本发明所述的改性沥青胶，可以实现对桥面防水、防腐，起保护作用，并承接铺装层，起粘结作用。

本发明提供的橡塑化防水粘结改性沥青胶，按重量份数计，其原料组成为：废轮胎胶粉10-20份；热塑性树脂5-10份；热塑性弹性体1-5份；辛烯-乙烯共聚物2-10份；萜烯树脂2-10份；塔尔油羧酸多胺5-15份；丁苯橡胶2-5份；石油沥青20-70份。

上述原料均为市购。

石油沥青可采用常用的AH-70或AH-90。

其中，废旧轮胎胶粉是将废旧轮胎粉中的子午线钢丝以及纤维去除后常温粉碎获得的。上述废轮胎胶粉在提高沥青低温柔性、改善沥青抗疲劳特性方面具有优异的效果，胶粉中的炭黑及少量的氧化镁、氧化铁和氧化钙使其具有良好的抗老化和耐磨性；但其对沥青的高温稳定性贡献较小，单独使用不能赋予沥青明显的强度，无法适用钢桥面苛刻的高温环境。废旧轮胎胶粉用量过大，其在沥青中不能充分溶胀，使改性沥青的粘度过大，影响沥青的施工和易性；用量过小，不具有明显的改性效果，对沥青的低温柔性及抗疲劳特性改善不明显，因此需要控制其用量在10-20份。