聚氨酯類高速公路路面快速修復(fù)材料的研究.pdf

1、本文根據(jù)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有重量輕、比強度高、與其他物質(zhì)粘結(jié)力強、耐老化性能好及可實現(xiàn)快速固化等特點,以實現(xiàn)高速公路路面快速修復(fù)為研究目標(biāo),開展適于高速公路路面面層快速修復(fù)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫復(fù)合材料的系統(tǒng)研究,得到硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的最佳制備配方,在此基礎(chǔ)上成功合成了用于路面面層快速修復(fù)的聚氨酯混凝土材料,其力學(xué)性能、耐熱性能、固化時間以及與水泥塊之間的粘接能力等均達到了高速公路路面快速修復(fù)的要求,有望實現(xiàn)高速公路路面在2h之內(nèi)的快速修

2、復(fù)。
　　 本研究首先以水作發(fā)泡劑,采用一步法制備硬質(zhì)聚氨酯(PU)泡沫塑料,考察了異氰酸酯種類及用量、聚醚多元醇種類、泡沫穩(wěn)定劑用量、發(fā)泡劑用量、復(fù)合催化劑配比及配方等因素對聚氨酯硬泡力學(xué)性能的影響,得到了制備相關(guān)產(chǎn)品的最佳配方(質(zhì)量份):聚醚多元醇(H8404)100,穩(wěn)泡劑(AK8805)3,復(fù)合催化劑(A-33和T-9,兩者配比3:2)1,水2,異氰酸酯(PM-200)質(zhì)量以異氰酸酯指數(shù)1.4計。由最優(yōu)配方制得的試件抗壓

3、強度達到0.972MPa。IR表征證實了合成產(chǎn)品中PU成分的存在,TG-DSC分析表明合成產(chǎn)品熱分解溫度約270℃,具有交聯(lián)程度高、耐熱性能好等特點。、在最優(yōu)聚氨酯硬泡配方基礎(chǔ)上,結(jié)合普通混凝土工藝,采用正交設(shè)計方案系統(tǒng)研究了膠骨比、固化劑用量、稀釋劑用量等因素對聚氨酯混凝土材料力學(xué)性能的影響,由此確定的聚氨酯混凝土制備方案為膠骨比1:6,水泥砂石之比1:8,PU與固化劑之比14:1,PU與丙酮之比13:1。聚氨酯混凝土試件在2h時的抗

4、折強度達6.67MPa,抗壓強度達9.15MPa,遠遠超過GB JTJ073.1-2001中“開放交通時路面混凝土最低抗折強度應(yīng)達到原板塊設(shè)計強度(一般為4.0MPa)的70％以上”的要求,可實現(xiàn)高速公路路面在2h之內(nèi)的快速修復(fù)。而且廢舊水泥塊修補試件24h時的抗折強度為7.96MPa,抗壓強度高于15.3MPa,證明了新型聚氨酯混凝土材料與原路面板塊之間良好的粘結(jié)與修復(fù)性能。采用SEM觀察聚氨酯混凝土的微觀結(jié)構(gòu)和新舊材料的粘結(jié)情況,可