高分子聚合物混凝土鋪裝材料的開發及路用性能檢測評價

2021-02-12 瀝青路面

本文所採用的高分子膠結料由聚氨酯類高分子聚合物、活性氫組分、緩凝劑、增稠劑、異氰酸酯固化劑和高分子纖維組成。

膠結料剪切強度與固化劑的含量和聚氨酯類高分子的種類有關[2]。固化劑是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。聚氨酯的固化是指經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性聚氨酯發生不可逆的變化，而這一過程需要添加固化劑來完成的。通過試驗研究，得到剪切強度隨固化劑含量變化的曲線，如圖1所示。

從圖1中可以看出，隨著固化劑含量的增加，膠結料的剪切強度呈現先增後減的趨勢，並且在固化劑摻量為5%時達到峰值。這是因為固化劑可以使材料分子之間的結合力增大，從而增加了剪切強度。達到一定程度時，分子間作用力表現為斥力，此時形成的物質性質較脆，剪切強度較低[3]。因此，本文選取固化劑含量為5%。

本文選取了3種不同的聚氨酯類高分子聚合物進行合成。考慮適宜的固化時間和增強剪切強度的條件，選擇固化劑含量為5%和6%，緩凝劑摻量為5%、6%、7%，增稠劑摻量為1%、2%、3%進行試驗，得到不同高分子膠結料性能，如表1所示。

由表1可知，當黏結劑主要成分為1-MOCA加成物時，4種黏結劑都容易拌合。綜合考慮，黏結劑1-4可操作時間較長、常溫固化時間較短、剪切強度較高、綜合性能更優越。

當黏結劑主要成分為2-MOCA加成物時，剪切強度較高，考慮在施工中需要有充足的可操作時間，並且儘量減少固化時間來開放通行，相比之下黏結劑2-2性能更加優越且易於拌合。

當黏結劑主要成分為3-MOCA加成物時，固化時間都較短，黏結劑3-1的可操作時間較長、強度最高、綜合性能更優越。

綜上分析，選取3-1型黏結劑進行高分子聚合物混凝土的研究。

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