[發明專利]一種石墨烯導電抗滑耐磨耗路面及其施工方法

有效

• 申請號: 201810207831.4
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN110158407B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 劉文江;孫大志;侯福金;白玉鐸;陳杰
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: E01C11/26
• 分類號: E01C11/26;E01C7/32;C09J163/00;C04B28/00
• 代理公司: 濟南信在專利代理事務所(特殊普通合伙) 37271
• 代理人: 章艷榮

1.一種石墨烯導電抗滑耐磨耗路面，其特征在于：包括從下往上依次排列的隔熱粘接層、石墨烯導電發熱膜、碎石保護層和碎石磨耗層，石墨烯導電發熱膜包括PET膜、兩個電極片和多個固定在ＰＥＴ膜上的石墨烯導電條，兩個電極片平行的固定在ＰＥＴ膜上，兩個電極片的長度方向在路面的寬度方向上，每個石墨烯導電條的兩端分別與兩個電極片連接，相鄰石墨烯導電條相間隔開，每個石墨烯導電發熱膜的兩個電極片的同一側分別通過導線連接供電控制系統，ＰＥＴ膜上不固定電極片和石墨烯導電條的位置上設置有多個固定孔，粘接層透過固定孔粘接到碎石保護層上；

所述的兩個電極片的長度方向在ＰＥＴ膜的長度方向上，所述的石墨烯導電發熱膜沿路面的長度方向排列有多個，每個石墨烯導電發熱膜通過控制開關連接到供電控制系統，每個石墨烯導電發熱膜上方的路面碎石磨耗層中設置有溫度傳感器，所有溫度傳感器連接供電控制系統；

所述的碎石保護層采用玄武巖碎石，碎石磨耗層采用黑剛玉碎石；

所述石墨烯導電抗滑耐磨耗路面的施工方法，包括如下步驟：

（一）隔熱粘結層的制備：

a. 按重量份計，將23.3-35.6份的粘結劑A和3.6-5.8份的巖棉或石棉粉混合并攪拌均勻，然后加入40.1-52.7份的粘結劑B 繼續攪拌至均勻得到混合料A；

b. 清理基礎路面，并對基礎路面用機械鋼刷進行打磨，將混合料均勻涂刷在基礎路面上，涂刷厚度為1-2.5mm；

（二）石墨烯導電發熱膜的制備：

a.在PET膜的兩側沿PET膜的長度方向分別安裝電極片，將電極片連接到供電控制系統；

b.將多個石墨烯導電條固定在PET膜上，每個石墨烯導電條的兩端分別與PET膜上兩側的電極片連接，相鄰石墨烯導電條相間隔，在PET膜上沒有固定石墨烯導電條的位置上開設固定孔，沿路面的長度方向排列多個；

（三）碎石保護層的制備：

a. 按重量份計，將14.3-25.6份的粘結劑A和50.7-55.3份的玄武巖碎石混合并攪拌均勻，然后加入30.2-37.1份的粘結劑B繼續攪拌至均勻，得到混合料B；

b. 將混合料B攤鋪在石墨烯導電發熱膜上得到碎石保護層，碎石保護層的厚度為5mm；

（四）碎石磨耗層的制備：

a. 將黑剛玉碎石均勻平鋪在碎石保護層上，碎石磨耗層的厚度為1-3mm；

b. 養生48h后開放交通；

其中，所述的粘結劑A的組成為：按重量份計，26.8份的對苯二胺四縮水甘油醚，26.8份的雙酚A環氧樹脂E-42，8.4份的N-羥乙基間苯二胺，8.8份的N-羥丙基間苯二胺，8.6份的異氰酸酯，8.1份的聚酯樹脂，7.9份的聚酰胺樹脂和5.4份的水泥；粘結劑B的組成為：按重量份計，21.9份的對苯二胺四縮水甘油醚，18.5份的雙酚A環氧樹脂E-42，8.6份的4,5-環氧環己烷-1 ,2-二甲酸二縮水甘油酯，8.6份的六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯，6.5份的脂肪胺，5.7份的芳香胺，5.7份的聚酰胺，6.9份的乙二醇二縮水甘油醚，6.9份的1,6-己二醇二縮水甘油醚，6.9份的聚乙二醇二縮水甘油醚和6.9份的間苯二酚二縮水甘油醚；混合料A的組成為：粘結劑A為33.8份，石棉粉為5.4份，粘結劑B為43.6份；混合料B的組成為：粘結劑A為23.2份，玄武巖碎石為54.2份，粘結劑B為35.4份；其中玄武巖碎石的粒徑為3.5mm，黑剛玉碎石的粒徑為2mm。

2.一種如權利要求1所述的石墨烯導電抗滑耐磨耗路面的施工方法，其特征在于：包括如下步驟：

（一）隔熱粘結層的制備：

a. 按重量份計，將23.3-35.6份的粘結劑A和3.6-5.8份的巖棉或石棉粉混合并攪拌均勻，然后加入40.1-52.7份的粘結劑B 繼續攪拌至均勻得到混合料A；

b. 清理基礎路面，并對基礎路面用機械鋼刷進行打磨，將混合料均勻涂刷在基礎路面上，涂刷厚度為1-2.5mm；

（二）石墨烯導電發熱膜的制備：

a.在PET膜的兩側沿PET膜的長度方向分別安裝電極片，將電極片連接到供電控制系統；

b. 將多個石墨烯導電條固定在PET膜上，每個石墨烯導電條的兩端分別與PET膜上兩側的電極片連接，相鄰石墨烯導電條相間隔，在PET膜上沒有固定石墨烯導電條的位置上開設固定孔，沿路面的長度方向排列多個PET膜；

（三）碎石保護層的制備：

a. 按重量份計，將14.3-25.6份的粘結劑A和50.7-55.3份的玄武巖碎石混合并攪拌均勻，然后加入30.2-37.1份的環氧樹脂B繼續攪拌至均勻，得到混合料B；

b. 將混合料B攤鋪在石墨烯導電發熱膜上得到碎石保護層，碎石保護層的厚度為5mm；

（四）碎石磨耗層的制備：

a. 將黑剛玉碎石均勻平鋪在碎石保護層上，碎石磨耗層的厚度為1-3mm；

b. 養生48h后開放交通；

所述的粘結劑A的組成為：按重量份計，26.8份的對苯二胺四縮水甘油醚，26.8份的雙酚A環氧樹脂E-42，8.4份的N-羥乙基間苯二胺，8.8份的N-羥丙基間苯二胺，8.6份的異氰酸酯，8.1份的聚酯樹脂，7.9份的聚酰胺樹脂和5.4份的水泥；粘結劑B的組成為：按重量份計，21.9份的對苯二胺四縮水甘油醚，18.5份的雙酚A環氧樹脂E-42，8.6份的4,5-環氧環己烷-1 ,2-二甲酸二縮水甘油酯，8.6份的六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯，6.5份的脂肪胺，5.7份的芳香胺，5.7份的聚酰胺，6.9份的乙二醇二縮水甘油醚，6.9份的1,6-己二醇二縮水甘油醚，6.9份的聚乙二醇二縮水甘油醚和6.9份的間苯二酚二縮水甘油醚；混合料A的組成為：粘結劑A為33.8份，石棉粉為5.4份，粘結劑B為43.6份；混合料B的組成為：粘結劑A為23.2份，玄武巖碎石為54.2份，粘結劑B為35.4份；其中玄武巖碎石的粒徑為3.5mm，黑剛玉碎石的粒徑為2mm；

所述石墨烯導電抗滑耐磨耗路面，包括從下往上依次排列的隔熱粘接層、石墨烯導電發熱膜、碎石保護層和碎石磨耗層，石墨烯導電發熱膜包括PET膜、兩個電極片和多個固定在ＰＥＴ膜上的石墨烯導電條，兩個電極片平行的固定在ＰＥＴ膜上，兩個電極片的長度方向在路面的寬度方向上，每個石墨烯導電條的兩端分別與兩個電極片連接，相鄰石墨烯導電條相間隔開，每個石墨烯導電發熱膜的兩個電極片的同一側分別通過導線連接供電控制系統，ＰＥＴ膜上不固定電極片和石墨烯導電條的位置上設置有多個固定孔，粘接層透過固定孔粘接到碎石保護層上；

所述的兩個電極片的長度方向在ＰＥＴ膜的長度方向上，所述的石墨烯導電發熱膜沿路面的長度方向排列有多個，每個石墨烯導電發熱膜通過控制開關連接到供電控制系統，每個石墨烯導電發熱膜上方的路面碎石磨耗層中設置有溫度傳感器，所有溫度傳感器連接供電控制系統；

所述的碎石保護層采用玄武巖碎石，碎石磨耗層采用黑剛玉碎石。