適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑的製作方法
2023-05-23 13:46:41
專利名稱：適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防水增強劑，特別是一種適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑。
背景技術：
目前，在高速公路維修整治過程中，對於高速公路路基基層一般是在挖除原基層之後，進行重鋪基層至重鋪油麵層的修補處理。對高速公路基層來說，由於車流量大，故而經過一定時間運行後表層瀝青油麵產生散射性裂縫使地表水滲入，而縫或紋中的水，在重載車量高速通過時產生的瞬間高壓作用下形成高壓高速衝擊水束，衝擊泥土形成泥漿從縫(紋)中擠出來。長期以往使基層中的粘料(如泥土)大量減少而只剩骨料(如碎石)形成瀝青油麵下空，進而造成路面破壞，縮短了高速公路正常使用周期，維修次數和工作量大，維修資金和成本增加，也常常因維修而帶來的車阻現象。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，這種基層配劑由有機矽高分子聚合物及無機鹽類化合物共同組成的混合乳液，具有強度高，韌性佳，耐水散性優，耐久，耐溫差性好的特點，特別是對環境無汙染，環保性能好。本發明從對高速公路級配碎石基層的加固及抗水散等目的而設計的，在對級配碎石基層進行用高速公路路基基層配記劑處理後，使基層中粘料(泥土)從小分子物，(小粒徑物)聚合為大分子穩定物(大粒徑物)，並使基層鈣化結晶同時又對每個鈣化結晶物之間及表面進行粘結及憎水復膜(由有機聚合物完成)，故而可減少並抗阻水的滲入分解及高速衝擊並流失，而達到增大高速公路使用周期，減少維修次數，大量節約維修資金，減少因維修而帶來的車阻現象。
本發明的具體技術內容如下適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於由下列原材料按照重量配比製得水5矽醇鈉1.2矽酸鈉3純丙乳液0.5。
其中所述的各原材料的重量配比的誤差範圍為±5％。
本發明所述的生產過程是按照上述重量配比將矽酸鈉、矽酸鈉與水進行混合攪拌30-50分鐘後，加入純丙乳液再攪拌35-60分鐘，即得到成品。
本發明所述的成品屬於有機矽改性丙烯酸水性環保配液，單組份，外觀呈白色乳液，其耐溫範圍反應前-15℃～+18℃，反應後-45℃～+160℃；PH值13.0±0.5；粘度7.0～9.0mpa.s；游離甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；W(Pb)含量≤90mg/kg；W(Hg)含量≤60mg/kg。
本發明所述的矽醇鈉是有機矽建築防水劑。如GF-1，GF-2。GF-1，GF-2是甲基矽醇的水溶液，GF-3是一種有機矽樹脂的乙醇溶液。當把GF-1，GF-2量水稀釋，(GF-3則用乙醇稀釋)後噴灑或刷塗於各種建材或建築物表面時，能形成無色、看不見的防水模具，能有效地阻止水的滲透，起到防水、防汙染、防風化的作用，即使經一定時間的尺化，仍具有良好的防水性。而且，防水劑對建材的滲透越深，防水效果便越好。同時，仍可保留建材原有的氣性。
本發明所述的純丙乳液是純丙烯酸脂共聚物，屬陰離子型乳液。該乳液粒徑微小，適用於多種塗料配方，具有良好的抗汙性、耐鹼性、耐磨性、耐光性及耐候性，有很好的附著力。如BC-201純丙乳液。
本發明所述的矽酸鈉呈無色透明或半透明的粘稠狀液體，其含鐵量小於0.05，水不溶物含量小於0.40，在20℃下密度為1.368-1.394克/立方釐米，二氧化矽的含量大於26.0。
本發明的基本原理是本發明是由有機矽高分子聚合物及無機鹽類化合物共同組成的混合乳液。其中有機矽高分子聚合物主要是由丙烯酸脂與有機矽加成聚合而成。因為該兩大高分子系列具有十分優良的抗老化性和附著性。丙烯酸高分子系列可以滿足產品的耐久性要求，但其脆性較大，而有機矽高分子類雖然附著性較差，卻有十分好的柔性。故爾通過在催化劑存在下兩類物質經過加成聚合生成了即有高附著性又有柔性的互穿網絡結構的大分子聚合鏈加成物。而其有高附著性和柔性的同時又有十分優越的憎水掛，這就為高速公路基層配液的生產打定了前期基礎。無鹽矽類化合物加入主要是為了與基層申的陽離子發生反應，生成大分子量、性能穩定、不水解的化合物基團。而且該基團在弱酸作用下可以形成更大的基團進而使基層壓實度高。當然，隨著基團的增大也就使高速公路的基層更加穩固。另外由於高速公路的基層壓實度高，加之大分子鏈產物滲入性差，所以在基層配液的生產過程中採取酶催化電化學納米技術並加入特製的專用助滲劑共同進行乳化生產成為最終的具有增強、憎水、耐水散、滲入性好，抗衝擊的高速公路路基基層配劑。
本發明是在不挖除原基層的前提下進入基層而與基層內所含物質發生反應，從而恢復(或部分恢復)基層因水散而失去的強度，反應後的結構不但在抗壓強度上有所恢復，而且在以後行荷載的的作用下也不易再被破壞。即具有抵抗水浸入的能力(憎水性)，以保持一種基本穩定的抗壓強度在重載荷作用下運行。
本發明所述成品的使用方法如下所述的成品的施工方法過程包括將基層碾壓成型後，用人工噴灑、機械噴灑、開孔壓力灌注、複合施工的噴灑方式將成品配劑足量均勻噴於基層表面。如噴灑一遍若滲入厚度不夠可噴灑第二遍，但必須在第一遍乾燥之前進行。
本發明所述的成品適用於高速公路基層的防水散及增加強度，常溫固化，強度高，韌性佳，耐水散性優，耐久，耐溫差性好，操作簡單。
具體實施例方式實施例1適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於由下列原材料按照重量配比製得水5.01矽醇鈉1.188矽酸鈉2.97純丙乳液0.505。
本發明所述的生產過程是按照上述重量配比將矽酸鈉、矽酸鈉與水進行混合攪拌40分鐘後，加入純丙乳液再攪拌40分鐘，即得到成品。
實施例2按照本發明原材料總量1000克選取，其中，選取原材料水515.5克，矽醇鈉123.7克，矽酸鈉309.3克，純丙乳液51.5克。按照上述重量將矽酸鈉、矽酸鈉與水進行混合攪拌30分鐘後，加入純丙乳液再攪拌60分鐘，即得到成品。
本發明所述的成品屬於有機矽改性丙烯酸水性環保配液，單組份，外觀呈白色乳液，其耐溫範圍反應前-15℃～+18℃，反應後-45℃～+160℃；PH值13.0±0.5；粘度7.0～9.0mpa.s；游離甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；W(Pb)含量≤90mg/kg；W(Hg)含量≤60mg/kg。
實施例3本發明所述成品的使用方法如下1、將基層碾壓成型。
2、用噴灑方式將本配液足量均勻噴於基層表面。
3、噴灑一遍若滲入厚度不夠可噴灑第二遍，但必須在第一遍乾燥之前進行。
實施例4本發明所述的成品的施工工藝1、在使用本發明基層配劑施工之前，應先用銑刨機將油麵層揭除(儘量不傷害基層)，將基層坑凼和特別鬆散處進行挖除、修補處理。
A、人工噴灑方式根據高速公路的現狀，在強度滿足要求的情況下，適用於較小面積使用。施工長度不大於單向雙車道500米情況下採用，噴灑時間較長，每平方米噴灑次數達到8-10次，可單車道進行施工。
B、機械噴灑方式為提高整治效率節省整治時間，需要進行機械化施工，用噴水車等機械化噴灑設備進行噴灑處理，該方式噴灑速度快，但會對材料造成較大浪費。
C、開孔壓力灌注不挖除油麵，直接在面層上開孔，採用滲入性灌注方式，將基層配液壓入。布孔方式採用梅花孔，最終孔距應根據在一定壓力狀況下，基層配液擴散的範圍直徑來確定，而後在面層上罩面4cm。這種工藝能保證平整度的同時，還節省了面層整治的費用。還可以根據實際情況摻加矽酸鹽類物質，比如水泥，粉媒灰。但該方式對施工質量目前無法進行確切控制。
D、複合施工方式在油麵層去掉後的清理過程中即進行水泥網格的製作，將水泥格打成寬2cm，高3-5cm的井字形網格，長、寬間隔由實際施工面坡度而定，約在5-10m，將本發明基層配劑按理論使用量4kg/m2灌注在水泥網格之內使其均勻滲透，在積液較多地方可用人工方式涮或刮其均勻滲透，該方式為目前確定適用於長、短施正路段的最佳方式。此方案在保證施工質量的前提下大大提高了施工效率，並可保證基層配液的使用量達到最佳。待基層配液噴灑施工完後將水泥網格拆除，再進行下一步施工。
水泥網格可用自行製做的可移動網架替代，此網架可節省施工時間，又可重複使用，拆除尤為方便。
2、單車道銑刨機銑刨油麵施工該工藝先將油麵層銑刨處理後再使用基層配液進行噴灑施工，可在不斷道條件下進行，整治數量可隨天氣的變化進行調整。另基層表面更為平整，對施工質量更有保障，但成本較高，適用於短距離路段施工。
3、坑凼修補的施工工藝參照以上兩點，在噴灑完本發明基層配劑後使用快幹劑進行噴灑。
本發明所述的成品適用於高速公路基層的防水散及增加強度，常溫固化，強度高，韌性佳，耐水散性優，耐久，耐溫差性好，操作簡單。
權利要求
1.適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於由下列原材料按照重量配比製得水5 矽醇鈉1.2 矽酸鈉3 純丙乳液0.5。其中所述的各原材料的重量配比的誤差範圍為±5％。
2.根據權利要求1所述的適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於該基層配劑的生產過程是按照上述重量配比將矽酸鈉、矽酸鈉與水進行混合攪拌30-50分鐘後，加入純丙乳液再攪拌35-60分鐘，即得到成品。
3.根據權利要求1或2所述的適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於所述的成品為單組份，外觀呈白色乳液，其耐溫範圍反應前-15℃～+18℃，反應後-45℃～+160℃；PH值13.0±0.5；粘度7.0～9.0mpa.s；游離甲醛含量≤0.1g/kg；VOC含量≤200g/L；W(Pb)含量≤90mg/kg；W(Hg)含量≤60mg/kg。
4.根據權利要求1所述的適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於所述的成品的施工方法過程包括將基層碾壓成型後，用人工噴灑、機械噴灑、開孔壓力灌注、複合施工的噴灑方式將成品配劑足量均勻噴於基層表面。
5.根據權利要求1所述的適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於所述的矽醇鈉是有機矽建築防水劑。
6.根據權利要求1所述的適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，其特徵在於所述的純丙乳液純丙烯酸脂共聚物，屬陰離子型乳液。
全文摘要
本發明公開了一種適用於高速公路路基基層防水增強的基層配劑，由下列原材料按照重量配比製得水5、矽醇鈉1.2、矽酸鈉3、純丙乳液0.5，並按照上述重量配比將矽酸鈉、矽酸鈉與水進行混合攪拌30－50分鐘後，加入純丙乳液再攪拌35－60分鐘，即得到成品，本發明所述的成品適用於高速公路基層的防水散及增加強度，常溫固化，強度高，韌性佳，耐水散性優，耐久，耐溫差性好，操作簡單。
文檔編號C09K17/02GK1540096SQ20031011085
公開日2004年10月27日 申請日期2003年11月4日 優先權日2003年11月4日
發明者竇家龍 申請人:竇家龍