[发明专利]一种抑冰融雪型沥青混凝土相变罩面材料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种混凝土罩面材料及其制备方法和用途。本发明提供一种混凝土罩面材料，所述混凝土罩面材料按重量份计，包括如下组分：碎石、环氧树脂、固化剂、聚乙二醇、碳。本发明所提供的混凝土罩面材料利用相变材料的高热储能性，可以作为调温沥青混凝土薄层罩面，起到抑冰融雪的作用，能够有效克服冰雪病害对路面结构和路面安全的影响。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种混凝土罩面材料及其制备方法和用途，所述混凝土罩面材料可以是沥青混凝土罩面材料。

背景技术

路面冰雪病害是长期影响路面安全及路面结构寿命的一大因素，如能在短期内降低其影响程度便能产生极大的社会效益和经济效益。相变材料作为一种高热储能材料，可以在周围温度降低时放出大量的热以延缓温度降低，其在理论上可以解决这一问题，但其应用途径和应用方法的研究进展甚微。目前各地推广的融雪化冰技术仅针对新建路面，而处于公路交通“咽喉”的在役道路却无相关配套技术。因此，开发具有融雪和抑冰双重功能的新材料，并发展旧路面低成本改造技术，是提升融雪化冰效率，拓展融雪化冰技术受益面的关键。自调温沥青混凝土薄层罩面便是将合适相变温度的相变材料结合其他材料及一定工艺制成功能层材料，进一步整合制成薄层罩面，以应用于道路表面，既能实现调温功能，又能保证路用性能，适用于新建路面及旧路面的升级改造。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混凝土罩面材料及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种混凝土罩面材料，所述混凝土罩面材料按重量份计，包括如下组分：

在本发明一些实施方式中，所述混凝土罩面材料按重量份计，包括如下组分：

在本发明一些实施方式中，所述碎石可以为玄武岩碎石和/或黑刚玉碎石，所述碎石的粒径可以为3-5mm。

在本发明一些实施方式中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂(即E型环氧树脂)。所述双酚A型环氧树脂的环氧值可以为0.51～0.57mol/100g，动力黏度(25℃)可以为5000～14000mPa·s。所述双酚A型环氧树脂的具体例子包括但不限于E-56D、E-54、E-55、E-52D等中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述固化剂为胺类固化剂。所述胺类固化剂的具体例子包括但不限于二乙烯三胺(DTA)、三乙烯四胺(TET)等中的一种或多种的组合。

在本发明一些实施方式中，所述聚乙二醇为聚乙二醇400，其平均相对分子量通常为380～420。所述聚乙二醇400的pH值可以为4.0～7.0，运动粘度可以为37～45mm²/s。所述聚乙二醇400通常可溶于丙酮。

在本发明一些实施方式中，所述碳可以是各种适用于制备混凝土的碳单质，例如，可适用的碳的种类包括但不限于石墨等。

在本发明一些实施方式中，所述碳为石墨粉，所述石墨粉通常指碳单质的粉末形态，所述石墨粉的粒径为不大于5000目，优选为400目～5000目。

所述混凝土罩面材料通常指覆盖于混凝土基材表面的薄层材料，其厚度通常为9-11mm。所述混凝土基材通常指由混凝土浇筑成型的固形物(例如，路面、墙体、板材等)。

在本发明一些实施方式中，所述混凝土罩面材料为混凝土调温罩面材料。其机理在于，所述混凝土调温罩面材料通常指可以利用其本身较高的比热容，以存储较多的热能，从而可以在环境温度变化时，延缓其本身温度变化的混凝土罩面材料。例如，在环境温度降低时，混凝土调温罩面材料所存储的热能较多，热能会被逐渐释放，从而可以延缓罩面材料本身温度降低的速度，从而到达表面调温抑冰融雪的目的。