一種用於路面裂縫修補的瀝青基複合材料的製作方法

2023-06-17 07:48:36

一種用於路面裂縫修補的瀝青基複合材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於路面裂縫修補的瀝青基複合材料。其由以下原料按重量份數比製成的：A組分：陰離子乳化瀝青120-150份、減水劑1-3份、消泡劑1-3份、粘結劑3-8份、水0-10份；B組分：水泥100份、砂子70-110份、膨脹劑0.01-0.06份。該材料具有瀝青的柔性和水泥的剛性，用於灌縫，有一定的強度並能夠承載傳遞荷載力，材料中加入粘結劑起到增強材料與縫壁之間粘結力的作用使得路面壽命延長不易出現重新開裂現象。該種材料具有成本價格低廉、施工簡單、對施工人員的要求低、耗能低、價格低廉、粘結力強、有效期長的優點，可廣泛用於道路裂縫的修補。
【專利說明】一種用於路面裂縫修補的瀝青基複合材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種路面修補材料，特別是一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料。
【背景技術】
[0002]浙青路面、水泥路面由於建成以後的使用過程是長期置於自然環境中的，這就導致在使用過程中會出現各種病害，如裂縫、車轍、擁包、沉降等。裂縫是最早出現也是最普遍、最重要的病害之一，裂縫出現會使路面的行車安全性和舒適性下降，而且路面裂縫如果不及時處置，雨水會沿著裂縫侵入路基，會使路面產生結構性破壞。道路裂縫產生的原因主要是因為荷載、低溫收縮和溫度疲勞。
[0003]對於裂縫的處治方法有許多種，如灌縫、稀漿封層、碎石封層、微表處等，SHRP-H-358計 劃研究表明，灌縫填封裂縫是所有路面預防性養護措施中效益費用比最優的處治方式。目前主要採用熱浙青及乳化浙青進行灌縫，由於乳化浙青是一種常溫下呈流動狀態的材料，且無需加熱，施工簡單，對施工人員的技術要求低，在減少環境汙染的同時更能夠節省成本，所以乳化浙青用於補縫具有十分重要的現實意義。但是簡單的熱浙青、乳化浙青及密封膠材料具有高溫流淌、低溫變脆的缺點且材料本身的強度較低不能很好的承擔緩衝荷載力的作用，這些裂縫修補材料的有限期一般小於一年，第二年又需要重新進行灌縫，浪費大量的人力、物力和財力，因此本發明提出發明一種自身具有一定強度、粘結力強、有效期長的裂縫修補複合材料。

【發明內容】

[0004]本發明目的是提供一種自身具有一定強度、粘結力強、有效期長的路面裂縫修補複合材料，此種材料能夠克服現有灌縫材料的技術缺陷。該用於路面裂縫修補的浙青基複合材料具有施工簡單、對施工人員要求低、節能環保、可施工時間長、高低溫性能優良、開放交通時間短、自身強度大、粘結力強、有效期長等特點；而且可根據實際情況和路況進行配方調整；生產個性化產品；適合高速公路、國道省道、市政道路、城鎮鄉村公路等各種公路路面的修復養護。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:是由以下原料按重量份數比製成的:
[0007]A 組分:
[0008]陰離子乳化浙青120-150份、減水劑1-3份、消泡劑1_3份、粘結劑3_8份、水0_10份；
[0009]B 組分:
[0010]水泥100份、砂子70-110份、膨脹劑0.01-0.06份。
[0011]在上述技術方案基礎上，按照重量百分比計，所述陰離子乳化浙青包括如下組分:
[0012]浙青:60%-65%;
[0013]陰離子表面活性劑:1.8%-4% ；
[0014]餘量為水。
[0015]在上述技術方案基礎上，所述浙青為重交道路浙青30-140中的任意一種。
[0016]在上述技術方案基礎上，所述陰離子表面活性劑為羧酸鹽類、磺酸鹽類、硫酸酯類、磷酸酯類中的一種或多種。 [0017]在上述技術方案基礎上，所述減水劑為聚羧酸型、萘型、脂肪族型、氨基型中的一種或多種。
[0018]在上述技術方案基礎上，所述消泡劑為有機矽類、礦物油類、聚醚類、脂肪醇類中的一種或多種。
[0019]在上述技術方案基礎上，所述粘結劑為水性丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂、SBR膠乳中的一種或多種。
[0020]在上述技術方案基礎上，所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類、氧化鈣-硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、鋁粉中的一種或多種。
[0021]在上述技術方案基礎上，所述水泥為水泥P032.5、P042.5、P042.5R、P052.5中的
一種或多種。
[0022]在上述技術方案基礎上，所述的砂子是目數為60-100的石英砂。
[0023]該用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其是按照如下的工藝流程進行製備和使用的:
[0024]A組分:配製乳化劑、水的混合液並控制溫度在50_55°C，然後將浙青加熱到135-140°C，並與乳化劑的混合液採用乳化浙青膠體磨(3000-10000rpm)加工1-1.5min後得到乳化浙青樣品，冷卻後與減水劑、消泡劑、粘結劑和適量的水混合均勻即得A組分。
[0025]B組分:按比例配製B組分。
[0026]施工時，現場均勻混合A、B組分，立即進行灌縫施工。
[0027]本發明具有如下優點:
[0028]利用液態混合料的液態混容性，摻入固態混合料，固化成型後，形成了一種新型的有機無機複合材料，這種材料既能體現浙青的彈韌性，又能體現水泥材料的剛性特性，本身具有一定的強度可在裂縫處起承載傳遞荷載力的作用，粘結劑的加入能夠改善材料的粘結性能。本材料還可根據路面實際情況(裂縫大小及類型、破壞程度)和施工要求(季節和環境溫度)，調整配方，生產個性化產品。
[0029]該用於路面裂縫修補的浙青基複合材料具有灌縫時無需加熱，施工簡單，對施工人員的技術要求低，在減少環境汙染的同時能更節省成本的優點，同時引入水泥組分能夠調節乳化浙青的破乳速度從而調節開放交通時間，成型後的材料具有剛性和柔性雙重性質在裂縫處起到支撐和傳遞力的作用使得材料的有效期長；在材料中引入粘結劑能夠提高材料與裂縫處的粘結強度，使得材料與裂縫處不容易出現二次開裂。
[0030]該用於路面裂縫修補的浙青基複合材料施工方便快捷，對灌注設備沒有特殊要求(熱浙青類、聚氨酯類需要專門的灌注設備)，攪拌後即可灌注，且具有良好的流動性(可灌性好)，容易注入縫中，灌注深度大，粘結面大，適用於開槽灌縫和裂縫寬度大於2mm的不開槽灌縫(熱浙青類只適用於開槽灌縫)；使用過程中無需加熱，不產生有害物質，節能環保(熱浙青類需要加熱，聚氨酯類環境汙染大)；環境適應性強，路面無明水，溫度高於-5°C即可施工(熱浙青類、聚氨酯類對溫度和溼度要求較為苛刻)，固化時間短，與縫壁的粘結力強，具有較好的強度(本材料抗壓強度大於2Mpa，熱浙青類、聚氨酯類無強度)和彈性，能夠與原有路面較好的融合，高低溫性能優良，高溫不流淌、低溫不開裂，使用壽命長(本材料的使用壽命在3年以上，現有灌縫材料的使用壽命一般小於一年);能夠根據路面狀況，施工要求，調整配方，生產個性產品，以達到更好的修補裂縫的效果；本材料不但適用於各種浙青路面也適用於水泥砼路面。
【具體實施方式】
[0031]本發明所列舉的實施例是對本發明的進一步說明，但實施例均不是對本發明的限制。[0032]實施例1:
[0033]A組分:選取陰離子乳化劑(羧酸鹽型)5.2g、水46g和重交道路浙青AH-7079.8g在膠體磨中製備乳化浙青；選取133g陰離子乳化浙青(羧酸鹽型)、lg減水劑(聚羧酸型)、Ig消泡劑(有機矽型)、3g水性丙烯酸樹脂在砂漿攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速 1200rpm。
[0034]B組分:將100gP042.5水泥、90g石英砂和Ig鋁粉在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0035]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0036]實施例2:
[0037]A組分:選取陰離子乳化劑(羧酸鹽型)6g、水54g和重交道路浙青AH_9090g在膠體磨中製備乳化浙青；將150g陰離子乳化浙青(羧酸鹽型)、3g減水劑(脂肪族型)、Ig消泡劑(有機娃型)、5g SBR膠乳、IOg水在砂眾攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速1200rpm。
[0038]B組分:將100g P042.5R水泥、IlOg石英砂和Ig的氧化鈣在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0039]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0040]實施例3:
[0041]A組分:選取陰離子乳化劑(磺酸鹽型)4.Sg、水43.2g和重交道路浙青AH_11072g在膠體磨中製備乳化浙青；將120g陰離子乳化浙青(磺酸鹽型)、Ig減水劑(萘型)、Ig消泡劑(聚醚型)、4g水性環氧樹脂、IOg水在砂漿攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速1200rpmo
[0042]B組分:將100g P042.5R水泥、70g石英砂和Ig的氧化鈣在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0043]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0044]實施例4:
[0045]A組分:選取陰離子乳化劑(硫酸酯型)3g、水57g和重交道路浙青AH_9090g在膠體磨中製備乳化浙青；將150g陰離子乳化浙青(硫酸酯型)、3g減水劑(萘型)、Ig消泡劑(聚醚型)、3g水性環氧樹脂、IOg水在砂眾攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速1200rpm。[0046]B組分:將100g P052.5水泥、100g石英砂和Ig的氧化鈣在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0047]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0048]實施例5:
[0049]A組分:選取陰離子乳化劑(磷酸酯型)4.2g、水51.Sg和重交道路浙青AH_14084g在膠體磨中製備乳化浙青；將140g陰離子乳化浙青(硫酸酯型)、2g減水劑(萘型)、lg消泡劑(脂肪醇型)、3g SBR膠乳、IOg水在砂漿攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速1200rpmo
[0050]B組分:將100g P032.5水泥、100g石英砂和Ig的氧化鈣在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0051]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0052]實施例6:
[0053]A組分:選取陰離子乳化劑(磺酸鹽型)4.2g、水51.Sg和重交道路浙青AH_3084g在膠體磨中製備乳化浙青；將140g陰離子乳化浙青(硫酸酯型)、2g減水劑(萘型)、Ig消泡劑(脂肪醇型)、3g SBR膠乳、IOg水在砂眾攪拌機中攪拌IOmin即得A組分。控制轉速1200rpm。
[0054]B組分:將100g P032.5水泥、IlOg石英砂和Ig的氧化鈣在砂漿攪拌機中攪拌15min即得B組分。控制轉速60rpm。
[0055]使用時，現場將A、B組分混合攪拌均勻，即可進行灌縫施工。
[0056]實施例性能指標:
[0057]
【權利要求】
1.一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:是由以下原料按重量份數比製成的: A組分: 陰離子乳化浙青120-150份、減水劑1-3份、消泡劑1-3份、粘結劑3_8份、水0_10份； B組分: 水泥100份、砂子70-110份、膨脹劑0.01-0.06份。
2.根據權利要求1所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:按照重量百分比計，所述陰離子乳化浙青包括如下組分: 浙青:60%_65% ； 陰離子表面活性劑:1.8%-4% ； 餘量為水。
3.根據權利要求2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述浙青為重交道路浙青30-140中的任意一種。
4.根據權利要求2或3所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述陰離子表面活性劑為羧酸鹽類、磺酸鹽類、硫酸酯類、磷酸酯類中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述減水劑為聚羧酸型、萘型、脂肪族型、氨基型中的一種或多種。
6.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述消泡劑為有機矽類、礦物油類、聚醚類、脂肪醇類中的一種或多種。
7.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述粘結劑為水性丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂、SBR膠乳中的一種或多種。
8.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類、氧化鈣-硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、鋁粉中的一種或多種。
9.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述水泥為水泥P032.5、P042.5、P042.5R、P052.5中的一種或多種。
10.根據權利要求1或2所述的一種用於路面裂縫修補的浙青基複合材料，其特徵在於:所述的砂子是目數為60-100的石英砂。
【文檔編號】C04B24/36GK103613333SQ201310587172
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】範維玉, 孫華東, 張銳, 梁明, 趙品暉, 錢成多, 南國枝, 羅輝, 孔祥軍 申請人:中國石油大學(華東)