[发明专利]一种基于固废物再利用的水下桥墩防护系统

权利要求书

1.一种基于固废物再利用的水下桥墩防护系统，其特征在于，所述防护系统从内到外依次由桥墩、蜂窝状抗冲击工程塑料管层、碳纤维复合板层和弹性耐磨防腐涂层组成；所述的蜂窝状抗冲击工程塑料管层由多个抗冲击工程塑料管通过不锈钢丝或不锈钢带捆绑后围绕桥墩竖向布置；所述碳纤维复合板层由环氧树脂基连续碳纤维复合板围成；弹性耐磨防腐涂层为聚脲类防腐涂层，涂覆于整个防护系统外表面；抗冲击工程塑料管内填充弹性环氧砂浆1；桥墩与碳纤维复合板层之间、各个抗冲击工程塑料管外的空隙由弹性环氧砂浆2填充。

2.根据权利要求1所述的防护系统，其特征在于，所述抗冲击工程塑料管为聚碳酸酯改性聚醚醚酮管，管外径为80-120mm，壁厚15-20mm。

3.根据权利要求1所述的防护系统，其特征在于，所述的碳纤维复合板层由多层预浸料以90°铺层的方式成型，板厚度为0.5-1.5mm，碳纤维复合板通过机械螺栓连接成圆筒形。

4.根据权利要求1所述的防护系统，其特征在于，所述弹性环氧砂浆1由A、B、C三组分组成，质量比为A：B：C＝1:0.4-0.6:2-3；所述的弹性环氧砂浆2由A、B、D三组分组成，质量比为A：B：D＝1:0.4-0.6:2-3。

5.根据权利要求4所述的防护系统，其特征在于，所述A组分按质量份配方为：

纳米橡胶改性环氧树脂100份

纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂40-60份

液态双酚F型环氧树脂20-40份

弹性改性剂30-60份

双环氧基活性稀释剂5-10份

B组分按质量份配方：

聚酰胺固化剂100份

聚醚胺固化剂40-60份

芳香胺固化剂15-25份

固化促进剂4-8份

偶联剂2份

消泡剂0.5份

分散剂0.5份

C组分按质量份配方：

废旧橡胶颗粒100份

废旧橡胶粉30-50份

粉煤灰60-80份

短切碳纤维3-5份

活性硫酸钙晶须5-10份

D组分按质量份配方：

硅微粉100份

废旧橡胶粉20-30份

粉煤灰40-50份

短切碳纤维3-5份

活性硫酸钙晶须5-10份。

6.根据权利要求5所述的防护系统，其特征在于，所述纳米橡胶改性环氧树脂为HH-080N系列产品；纳米二氧化硅接枝改性环氧树脂是由纳米二氧化硅颗粒表面富集的羟基与环氧树脂分子结构中的环氧基通过化学反应接枝得到，其中纳米二氧化硅颗粒粒径为20-40nm，环氧树脂为液态双酚F型环氧树脂，纳米二氧化硅质量分数为2-4％；液态双酚F型环氧树脂为NPEF-170环氧树脂；弹性改性剂是以聚氨酯为主链且端基或侧链带活性基团的聚合物；双环氧基活性稀释剂为环己二醇二缩水甘油醚。

7.根据权利要求5所述的防护系统，其特征在于，所述聚酰胺固化剂为聚酰胺651；聚醚胺固化剂为聚醚胺D230；芳香胺固化剂为间苯二甲胺；固化促进剂为DMP-30；偶联剂为KH550；消泡剂为BYK-066N；分散剂为BYK-163。

8.根据权利要求5所述的防护系统，其特征在于，所述废旧橡胶颗粒为3-5mm废旧橡胶颗粒；废旧橡胶粉为20-40目废旧橡胶粉；短切碳纤维为5-10mm短切碳纤维；活性硫酸钙晶须为经硅烷偶联剂表面改性过的平均直径1-8μm，平均长度50-200μm的活性硫酸钙晶须；硅微粉为表面经硅烷偶联剂改性过的400目准球形硅微粉。

9.根据权利要求5所述的防护系统，其特征在于，所述的弹性环氧砂浆1的成型方法如下：先将A组分和B组分混合搅拌均匀，接着将C组分加入上述混合物中继续搅拌混合，最后将搅拌混合均匀的物料浇筑在抗冲击工程塑料管内固化成型。

10.根据权利要求5所述的防护系统，其特征在于，所述的弹性环氧砂浆2的成型方法如下：先将A组分和B组分混合搅拌均匀，接着将D组分加入上述混合物中继续搅拌混合，最后将搅拌混合均匀的物料浇筑在桥墩与碳纤维复合板层之间、各个抗冲击工程塑料管外的空隙中固化成型。