CN101348613B - 一种非水质道路改性沥青冷灌缝料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于修补路面开裂的非水质道路改性沥青冷灌缝料及其制备方法，它由复合改性剂和基质沥青两部分组成，两组分按总重量100％计，复合改性剂为20-30％和基质沥青为70-80％；复合改性剂按各组分总重量100％计，SBS/SBR为8-19％，糠醛抽余油为54-65％，重芳烃为14-20％，煤焦油为12-20％；采用液态掺配搅拌剪切工艺制得改性沥青冷灌缝料产品；具有出色的高温稳定性能和低温变形能力，适用温度范围为-22℃到+82℃，施工时无需加热加压和拌合，施工操作安全环保，在保证产品沥青含量大于70％的同时，产品的施工温度小于80℃。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于修补路面开裂的非水质道路改性沥青冷灌缝料及其制备方法。
背景技术：
新疆位于我国西北边陲，处于欧亚大陆腹地，具有典型干旱与极端干旱地区的气候特征。北疆地区夏季气温很高可达40℃，地面温度可接近80℃，冬季极端温度却很低，有些地区气温可达-50℃，地面温度也接近-50℃，冬夏季气温温差在70℃-90℃、地面温差在100℃-120℃；南疆地区夏季气温很高可达45℃，地面温度可超过80℃，冬季极端温度有些地区气温可达-27℃，地面温度也接近-27℃，冬夏季气温温差在60℃-72℃、地面温差在80℃-107℃；而且由于典型大陆性气候，所以导致温度变化速率极快，冬夏季每天的日气温差在10℃以上，地面温度温差在20℃以上。季节性的温差变化产生的温缩应力，会使路面材料的伸缩性能达到极限状态，产生极限破坏；而日温差的温缩应力与荷载应力的联合作用则产生疲劳破坏。两种类型的破坏都会引起路面开裂，由于新疆上述独特的温度变化特点使得新疆的沥青路面所产生的路面开裂现象要比我国其他省份严重得多，一般沥青路面在竣工使用后的第二年、第三年就陆续出现开裂，而对于半刚性基层的沥青路面则开裂更为严重，往往导致沥青路面上出现间隔不等的反射裂缝，反射裂缝的出现虽然不会影响美观，但在春融季节和雨季会因融化雪水和雨水的下渗导致路面水损害。
路面开裂的维修工作是避免路面早期破坏的主要方法，以往多采用原沥青进行灌缝，由于新疆巨大的路面温差会形成冬季路面灌缝处继续开裂，夏季灌缝处沥青溶化污染路面的现象。虽然采用普通的改性沥青作为灌缝材料效果比原沥青为佳，但不能根本改变上述现象。而采用内地生产或国外的灌缝材料进行新疆部分地区路面的裂缝修补，虽不能根本上解决或缓解上述现象发生，但其2万元左右的高价位，使新疆广大公路养护部门难以接受，因此研究开发出适合新疆气候特点且性能价格比优良的各种路面填缝材料是急待解决的问题。新疆有着较为丰富的石油资源，以往所修建的道路多以沥青路面为主，沥青路面裂缝普遍存在于各等级公路上，因而沥青填缝材料有着巨大的应用市场。
发明内容
本发明的目的是开发一种广泛应用于高等级公路、沥青混凝土路面、停车场、飞机场跑道、水泥路面等裂缝和桥梁伸缩缝处理的产品，特别是应用于高寒与极端干旱地区的路面裂缝灌缝施工，产品需具有良好的高低温性能，优越的安全环保施工性能。
本发明所述的非水质道路改性沥青冷灌缝料由复合改性剂和基质沥青两部分组成，两组分按总重量100％计，复合改性剂为20-30％和基质沥青为70-80％；复合改性剂按各组分总重量100％计，选用SBS/SBR8-19％，糠醛抽余油54-65％，重芳烃14-20％，煤焦油12-20％。
具体步骤如下
将SBS/SBR加入降粘剂重芳烃中充分熔涨，在80-100℃条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶，形成稳定的胶体体系，制成复合改性剂母液，将增粘剂煤焦油、相容剂糠醛抽余油加入母液中，在间隙0.5mm条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶制成复合改性剂；
将复合改性剂液体与150℃-170℃的基质沥青通过胶体磨在间隙为2mm进行充分的混溶、搅拌剪切6小时，然后调整胶体磨间隙为0.5mm进行充分的混溶、搅拌剪切2小时，得到最终产品。
产品采用特殊高分子聚合物改性技术，高低温性能同时得到了充分发挥，具有出色的高温稳定性能和低温变形能力，解决了冬夏季温差极大地区的道路裂缝养护难题，产品适用温度范围为-22℃到+82℃，达到104℃；采用重芳烃作为改性降粘剂使产品在较低温度下呈液态，施工时无需加热加压和拌合，可直接将产品加入到道路裂缝深处，避免了常规沥青加热过程中产生有毒有害气体的环境污染问题，达到了良好的施工性能，施工操作安全环保，在保证产品沥青含量大于70％的同时，产品的施工温度小于80℃。
具体实施方式
实施例1
复合改性剂制备
将8％SBS/SBR加入降粘剂20％重芳烃中充分熔涨，在80-100℃条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶，形成稳定的胶体体系，制成复合改性剂母液，将增粘剂12％煤焦油、相容剂60％糠醛抽余油加入母液中，在间隙0.5mm条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶制成复合改性剂。
产品制备
将30％复合改性剂液体和150℃-170℃的70％的100#普通道路沥青通过胶体磨在间隙为2mm进行充分的混溶、搅拌剪切4-6小时，然后调整间隙为0.5mm进行充分的混溶、搅拌剪切2-3小时，得到最终产品。
实施例2
复合改性剂制备
将12％SBS/SBR加入降粘剂14％重芳烃中充分熔涨，在80-100℃条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶，形成稳定的胶体体系，制成复合改性剂母液，将增粘剂20％煤焦油、相容剂54％糠醛抽余油加入母液中，在间隙0.5mm条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶制成复合改性剂。
产品制备
将20％复合改性剂液体和150℃-170℃的80％100号普通道路沥青通过胶体磨在间隙为2mm进行充分的混溶、搅拌剪切4小时，然后调整间隙为0.5mm进行充分的混溶、搅拌剪切3小时，得到最终产品。
实施例3
复合改性剂制备
将10％SBS/SBR加入降粘剂16％重芳烃中充分熔涨，在80-100℃条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶，形成稳定的胶体体系，制成复合改性剂母液，将增粘剂16％煤焦油、相容剂58％糠醛抽余油加入母液中，在间隙0.5mm条件下通过胶体磨熔涨搅拌剪切混溶制成复合改性剂。
产品制备
将25％复合改性剂液体和150℃-170℃的75％100号普通道路沥青通过胶体磨在间隙为2mm进行充分的混溶、搅拌剪切5小时，然后调整间隙为0.5mm进行充分的混溶、搅拌剪切2.5小时，得到最终产品。
Claims (2)
1.一种非水质道路改性沥青冷灌缝料，其特征在于：它由复合改性剂和基质沥青两部分组成，两组分按总重量100％计，复合改性剂为20-30％和基质沥青为70-80％；复合改性剂按各组分总重量100％计，SBS/SBR为8-19％，糠醛抽余油为54-65％，重芳烃为14-20％，煤焦油为12-20％。
2.一种非水质道路改性沥青冷灌缝料的制备方法，其特征在于：根据权利要求1所述的非水质道路改性沥青冷灌缝料的成分和比例，由如下步骤制备：
将SBS/SBR加入降粘剂重芳烃中充分溶胀，在80-100℃条件下通过胶体磨溶胀搅拌剪切混溶，形成稳定的胶体体系，制成复合改性剂母液，将增粘剂煤焦油、相容剂糠醛抽余油加入母液中，在间隙0.5mm条件下通过胶体磨溶胀搅拌剪切混溶制成复合改性剂；
将复合改性剂液体与150℃-170℃的基质沥青通过胶体磨在间隙为2mm进行充分的混溶、搅拌剪切4-6小时，然后调整胶体磨间隙为0.5mm进行充分的混溶、搅拌剪切2-3小时，得到最终产品。
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