[發明專利]用于半剛性基層表面的防水材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610633686.7
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN106242483B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 何銳;鄭睢寧;黃鑫;邵玉;張永朋;陳華鑫;朱永光
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B111/27
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于道路工程領域，涉及一種防水材料，具體涉及一種用于半剛性基層表面的防水材料及其制備方法。

【背景技術】

半剛性基層瀝青路面已逐步發展成為我國高等級公路的主要路面結構型式。無機結合料穩定材料由于具有強度高、穩定性好、整體性好以及經濟性明顯等許多優點而被廣泛應用于半剛性基層。但是由于高低溫交替、雨水下滲等自然因素以及高速公路重載交通的影響，半剛性基層瀝青路面結構的早期破壞問題變得日益嚴重，主要表現為通車一兩年內即出現唧漿、松散和坑洞等現象，大幅縮短瀝青路面的服役年限。目前，針對半剛性基層破壞而提出的大修模式往往是“開膛破肚”式，不僅造成交通的嚴重干擾，還會帶來巨大的經濟損失。因此，基于半剛性基層瀝青路面破壞機理對半剛性基層表面進行防護，對于預防瀝青路面的早期破壞并提高路面的使用壽命具有重大意義。

大量研究表明，半剛性基層表面1～2cm深處最易發生水損害。由于材料自身原因或養護施工不當，半剛性基層表面特別容易出現重皮或浮灰現象，清理后殘留的小坑在后期極易引起積水和滲流等問題。此外，鋪筑瀝青面層前基層表面因清掃不徹底而留下的浮土會在滲流浸泡等外界條件下形成泥漿，造成唧泥、板底脫空等病害，嚴重影響半剛性基層瀝青路面的耐久性，而施工過程中不規范的養護和提前開放交通等因素均對半剛性基層的施工質量提出了更高的要求。

為了保證半剛性基層瀝青路面的耐久性，目前對半剛性基層防水滲流的處置原則為“少滲、快排”，處置方法主要為改善排水系統和面層材料，即完善路表排水系統，減少路表水在路面上的停留時間從而減少下滲；選用抗滲能力強的面層結構或加鋪上封層，從而減少滲水；在路肩內增設排泄滲流的沙礫層，提升路肩的排水能力；優化半剛性基層的設計方案并完善其施工工藝，用透層或下封層加強面層和基層的層間結合面，提高路面結構的抗滲能力和水穩性。可以看出，目前提高半剛性基層水穩定性和耐久性的措施主要在完善路面結構或提高面層材料性能上，而對于半剛性基層結構或材料自身的優化方面研究較少。

所以針對以上技術現狀和半剛性基層施工過程中存在的問題，亟需開發出一種防水性能優良、經濟實用，并且使用過程中不會對半剛性基層的物理、力學性能帶來不利影響的新型半剛性基層表面防水材料。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種既具有優異防水性能，同時不會對半剛性基層的物理、力學性能帶來不利影響的半剛性基層表面防水材料。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

用于半剛性基層表面的防水材料，以質量分數計包括以下原料：10％～15％玻璃鱗片，32％～40％硅藻土，9％～12％水玻璃，8～10％礦渣粉，6％～8％氧化石墨烯，4％～6％椰油酰基甲基牛磺酸鈉以及2％～3％的聚硅氧烷消泡劑，余量為水。

進一步，所述玻璃鱗片選用中堿玻璃鱗片，其片徑為0.2～0.4mm，厚度為5±2μm，密度為2.52g/cm³，巴氏硬度為57。

進一步，所述硅藻土呈白色或灰白色，SiO₂的含量大于等于98％，密度為1.9～2.3g/cm³。

進一步，所述水玻璃的模數為2.2～2.8，波美度為35～45。

進一步，所述礦渣粉為S105級礦渣粉，其質量系數大于等于1.85。

進一步，所述氧化石墨烯為琥珀色粉末狀，純度大于等于99％，片徑為0.5～10μm，層數為1層，單層率大于等于99％。

進一步，所述椰油酰基甲基牛磺酸鈉為白色晶狀粉末，純度大于等于95％，氯化鈉含量小于等于3％。

進一步，所述聚硅氧烷消泡劑由聚二甲硅氧烷和二氧化硅以質量比3:1適配而成。

一種防水材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，將稱量好的硅藻土、玻璃鱗片以及椰油酰基甲基牛磺酸鈉混合攪拌均勻，得到混合物A，備用；

步驟二，將稱量好的氧化石墨烯和礦渣粉以及50％的水混合攪拌均勻，得到混合物B，備用；

步驟三，將稱量好的水玻璃和剩余50％質量的水在玻璃杯中充分攪拌均勻，配制成稀溶液C，備用；