[发明专利]一种道桥用环氧沥青混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种道桥用环氧沥青混凝土及其制备方法。环氧沥青混凝土主要包括以下重量份原料，环氧沥青35‑45份、水泥120‑180份、集料250‑350份、水125‑150份。环氧沥青包括生物基环氧树脂、基质沥青、改性海泡石、固化剂组成；用生物基环氧树脂代替石油基环氧树脂，减少对石油资源的依赖，符合绿色化学的理念。海泡石通过乙二胺四乙酸、环氧氯丙烷的综合处理，可充分发挥海泡石作为环氧沥青填料的使用性能；通过本方案制备得到的环氧沥青混凝土可改善混凝土在冬季低温环境下的开裂现象和路面、桥面的吸水、吸湿性；本发明提供的环氧沥青混凝土及其制备方法可广泛用于道路、桥梁面的施工。

技术领域

本发明涉及沥青混凝土技术领域，具体为一种道桥用环氧沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

环氧沥青是指在基质沥青中添加环氧树脂和固化剂，环氧树脂在酸酐、胺类固化剂作用下形成多相聚合物高分子材料，环氧树脂经与固化剂固化反应后，基质沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，形成稳定的固相复合物；该固化属于不可逆过程，环氧树脂在固化后经加热处理不具有流动性，因此使得沥青体系具有优异的力学性能和高温稳定性能。

目前，环氧沥青混凝土在我国南京长江二桥，东莞市虎门大桥等大跨径桥梁和一些高级公路上已取得良好的应用。环氧沥青高温性能优越，但其在冬季低温环境下，环氧沥青材料会变硬脆进而开裂，开裂后再加之车辆重载荷、雨水、雪雾等的综合作用下，会快速造成路面桥面的大面积破坏，影响路面、桥面的使用寿命，加大路面桥面的维修养护成本。

因此，提高环氧沥青的低温抗开裂性能，将具有显著的技术经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道桥用环氧沥青混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：环氧沥青混凝土包括以下重量份的原料，环氧沥青35-45份、水泥120-180份、集料250-350份、水125-150份。

进一步的，所述环氧沥青包括以下重量份的原料，生物基环氧树脂25-35份、基质沥青75-90份、改性海泡石15-20份、固化剂5-7份。

进一步的，所述改性海泡石主要由海泡石纤维、乙二胺四乙酸、十二烷基-N,N-二甲基叔胺、环氧氯丙烷反应制得。

进一步的，所述生物基环氧树脂主要由丁香酚、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵反应制得。

进一步的，所述固化剂为酸酐类固化剂为胺类固化剂或酸酐类固化剂。

进一步的，所述环氧沥青还包括增韧剂、相容剂、稀释剂；增韧剂可以为硅橡胶、丁腈橡胶、硫橡胶、聚醚中的任意一种；所述集料包括碎石、砂、粉煤灰。

一种道桥用环氧沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤，

(1)制备改性海泡石：取海泡石纤维分散于去离子水中，形成海泡石悬浮液，向悬浮液中加入酸溶液搅拌，加入乙二胺四乙酸溶液搅拌，过滤，干燥至恒重，得到活化处理的海泡石；将活化处理后的海泡石分散到稀硫酸溶液中，升温至105-115℃，氮气保护条件下，加入环氧氯丙烷反应，得到白色反应物；向白色反应物中加入十二烷基-N,N-二甲基叔胺，保持温度为80-90℃反应，过滤，洗涤，干燥，得到改性海泡石；

(2)制备环氧沥青：

S1.将丁香酚、环氧氯丙烷混合，加入四丁基溴化铵，搅拌均匀，氮气保护，升温至115-125℃反应，降温加入氢氧化钠溶液，反应，氯化钠萃取，水洗，干燥，得到产物A；产物A溶于二氯甲烷中，控制温度为0-10℃，加入过氧乙酸反应，萃取、减压蒸馏、干燥，得到生物基环氧树脂；