專利名稱：用于面板封閉層的改性瀝青瑪蹄脂及其制備、應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水利水電工程領域，尤其涉及一種用于水工浙青混凝土面板封閉層的改性浙青瑪蹄脂，本發(fā)明還提供所述的改性浙青瑪蹄脂的制備及應用方法。
背景技術：
水工浙青混凝土防滲工程始于20世紀30年代初，在國內(nèi)外的一些水庫中曾有應用，特別是在抽水蓄能電站水庫采用全庫盆防滲時應用較多。我國國內(nèi)于20世紀70年代開始將水工浙青混凝土用于土石壩防滲工程，20世紀90年代以前建成浙青混凝土防滲面板30余項，土石壩浙青混凝土心墻10余項。但由于浙青性能不過關及經(jīng)濟技術多方面的原因，建成后的浙青混凝土面板工程出現(xiàn)高溫流淌、開裂漏水等，一度影響這一工程技術的應用與發(fā)展，1986年后國內(nèi)采用這一防滲技術的工程項目很少。近幾年，隨著國內(nèi)抽水蓄能電站的開發(fā)建設進入新的發(fā)展時期，不少工程選用了浙青混凝土面板的防滲型式，相繼有天荒坪、張河灣、西龍池等一些抽水蓄能電站。浙青瑪蹄脂封閉層是浙青混凝土防滲面板最上層結構，位于其下的結構層依次是防滲層、排水層、整平膠結層。浙青瑪蹄脂封閉層的功能是屏蔽紫外線、避免和減緩浙青混凝土防滲層在紫外線和氧氣作用下老化，延長面板壽命，同時封閉防滲面層表面缺陷，提高面板的防滲性。由于直接承受太陽光輻射及溫升影響，應用于抽水蓄能電站，還將承受溫度、水壓疊加荷載作用，其周期在冬季可達每天一次，存在著凍融應力疲勞問題。防止封閉層的夏季流淌、冬季開裂是浙青混凝土面板的關鍵性技術問題?？紤]冬季可能存在的冰凍作用，封閉層與防滲層之間應有足夠的粘接力，還應便于施工涂勻。以往，在國內(nèi)外的工程中封閉層材料有采用普通浙青制備的浙青瑪蹄脂的，在寒冷和嚴寒地區(qū)存在低溫凍斷問題，采取直餾浙青或丙脫浙青與建筑浙青(氧化浙青)摻配使用的，也有使用乳化浙青或是在浙青瑪蹄脂中加入橡膠、石棉等摻料改善性能的。摻配浙青通過提高軟化點改善熱穩(wěn)定性，但同時脆點隨之提高，浙青變脆，易老化龜裂，低溫性能變差；乳化浙青施工較為方便，但在提高防滲性能、延緩老化、免受冰凍損壞方面較差；用橡膠粉以提高耐熱性、低溫性及適應變形性能，若為廢橡膠粉則需脫硫再生才能收到預期效果；摻加石棉可以提高耐熱和抗裂性能，但施工條件較差且不符合環(huán)保要求；若用植物纖維(木質素纖維)代替石棉以提高耐熱及抗裂性能，雖環(huán)保，但施工性能和變形性能不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抗老化、抗高溫斜坡流淌、抗低溫開裂且在冰凍作用下和防滲層粘接良好、便于施工涂勻的改性浙青瑪蹄脂，本發(fā)明的目的還在于提供所述改性浙青瑪蹄脂的制備方法和應用方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂，包括改性浙青基質和填料，所述的填料為礦粉，所述的礦粉由堿性巖石磨制而成，所述礦粉的添加重量百分比為40% 70%。余量為所述的改性
浙青基質。優(yōu)選的，所述的堿性巖石為灰?guī)r或白云巖。優(yōu)選的，所述礦粉的添加量為40% 70%。優(yōu)選的，所述的改性浙青基質為SBS改性浙青，其性能指標要求為軟化點55°C 110°C，25 °C 針入度 50 85(0. 1mm)，當量脆點-10°C -45°C，4°C延度(5cm/min)30 55cm，25°C Ih 回彈率 85 95cm，塑性溫度范圍70 150°C。優(yōu)選的，所述的礦粉的性能指標要求為CaO 含量大于 50%，視比重大于2. 6g/cm3，親水系數(shù)小于1，有機質含量淺于標準色，含水率小于1%，比表面積大于;350m2/kg，細度0. 6mm篩通過率100%，0. 15mm篩通過率大于90 %，0. 075mm篩通過率大于75 %。本發(fā)明還提供所述的改性浙青瑪蹄脂的制備方法，包括以下步驟將所述改性浙青基質脫水后加熱至160°C，把所述礦粉加熱到100°C烘干后按比例加入加熱后的改性浙青中拌合均勻，即得所述的改性浙青瑪蹄脂。本發(fā)明還提供所述改性浙青瑪蹄脂的應用方法，包括以下步驟將所述的改性浙青瑪蹄脂加熱至180°C 200°C、同時將需要施工的浙青混凝土表面清理干凈再進行涂刷施工。本發(fā)明的有益效果如下 本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂用于水利水電工程防滲面板封閉層，首先可以大幅度提高封閉層浙青瑪蹄脂抗老化、抗高溫斜坡流淌的能力，避免面板發(fā)生高溫流淌的現(xiàn)象。其次，可以大幅度提高浙青瑪蹄脂抗低溫開裂能力。而且本發(fā)明制備出的改性浙青瑪蹄脂材料用于浙青混凝土面板壩封閉層，在冰凍作用下和防滲層浙青混凝土粘接良好。本發(fā)明提供的施工方法，使得本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂涂刷容易、厚度均勻、很少出現(xiàn)氣泡、鼓包、針眼等缺陷。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案和有益效果進一步進行說明。本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂的技術指標范圍參見表1，由表1可以看出本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂的軟化點、斜坡流淌值都較高，這決定了本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂具有好的抗高溫斜坡流淌性能，同時本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂的低溫凍裂溫度很低，可以保證低溫下的使用性能，強度指標較高，使本發(fā)明的改性浙青瑪蹄脂在冰凍作用下也可以和防滲層浙青混凝土粘接良好。表1改性浙青瑪蹄脂技術指標范圍值
權利要求
1.改性浙青瑪蹄脂，包括改性浙青基質和填料，其特征在于所述的填料為礦粉，所述的礦粉由堿性巖石磨制而成，所述礦粉的添加重量百分比為40% 70%，余量為所述的改性浙青基質。
2.根據(jù)權利要求1所述的改性浙青瑪蹄脂，其特征在于所述的堿性巖石為灰?guī)r或白石石ο
3.根據(jù)權利要求1至3任一所述的改性浙青瑪蹄脂，其特征在于所述的改性浙青基質為SBS改性浙青，其性能指標要求為軟化點55°C IlO0C, 25°C 針入度 50 85 (0. Imm)， 當量脆點-10°C -45°C， 4°C延度(5cm/min)30 55cm， 25°C Ih 回彈率 85 95cm， 塑性溫度范圍70 150°C。
4.根據(jù)權利要求1至3任一所述的改性浙青瑪蹄脂，其特征在于所述的礦粉的性能指標要求為CaO含量大于50%， 視比重大于2. 6g/cm3, 親水系數(shù)小于1， 有機質含量淺于標準色， 含水率小于1%， 比表面積大于350m2/kg， 細度0. 6mm篩通過率100 %， 0. 15mm篩通過率大于90%， 0. 075mm篩通過率大于75 %。
5.根據(jù)權利要求1至3任一所述的改性浙青瑪蹄脂，其特征在于浙青瑪蹄脂的性能指標為密度 1. 70 1. 85g/cm3， 軟化點95 125°C, 斜坡流淌值0 2mm，平均降速0. 4 1. 60C /min下凍裂試驗溫度-30 _55°C， 16°C下粘接強度1.0-2. 5MPa, -30 °C下粘接強度1. 5 5. OMPa。
6.一種制備權利要求1至5任一所述的改性浙青瑪蹄脂的方法，其特征在于包括以下步驟將所述改性浙青基質脫水后加熱至160°C，把所述礦粉加熱到100°C烘干后按比例加入加熱后的改性浙青中拌合均勻，即得所述的改性浙青瑪蹄脂。
7.—種權利要求1至5任一所述的改性浙青瑪蹄脂的應用方法，其特征在于包括以下步驟將所述的改性浙青瑪蹄脂加熱至180°C 200°C、同時將需要施工的浙青混凝土的表面清理干凈再進行涂刷施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用在水利水電工程領域的改性瀝青瑪蹄脂，并提供該改性瀝青瑪蹄脂的制備方法和應用方法。本發(fā)明的改性瀝青瑪蹄脂以改性瀝青為基質、堿性巖石磨成的礦粉為填料，填料的加入量為40％～70％，其制備方法為分別將改性瀝青基質和礦粉加熱再拌合均勻即得。使用時，將制得的改性瀝青瑪蹄脂加熱至180℃～200℃，同時將需要施工的瀝青混凝土的表面清理干凈后再進行涂刷施工。本發(fā)明的改性瀝青瑪蹄脂的抗老化、抗高溫斜坡流淌的能力、抗低溫開裂能力大幅提高，且在冰凍作用下和防滲層瀝青混凝土粘接良好。本發(fā)明提供的施工方法，使得本發(fā)明的改性瀝青瑪蹄脂涂刷容易、厚度均勻、很少出現(xiàn)氣泡、鼓包、針眼等缺陷。
文檔編號C04B26/26GK102219440SQ20111005099
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權日2011年3月3日
發(fā)明者呂明治, 張亞麗, 張向前, 李冰, 李振忠, 李瑜霞, 齊俊修 申請人:中國水電顧問集團北京勘測設計研究院