CN101831186A - 路面裂缝封缝修补带及其制备和施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路面裂缝封缝修补带及其制备和施工工艺。这种路面裂缝封缝修补带主要处理温缩裂缝及部分结构裂缝。本路面裂缝封缝修补带的原材料配方为：石油沥青50-70g，1301SBS 6-8g，甲基丙烯酸甲酯8-10g，丙烯酸丁酯10-15g，丙烯酸5-8g，苯乙烯1-2g，碳酸钙10-15g，软化剂3-5g，聚酯纤维2-3g，增粘树脂3-4g，过氧化苯甲酰(BPO)0.6-0.88g，抗氧化剂10-20mg，混合溶剂24-32g。本发明路面裂缝封缝修补带具有优异的高低温性能，其玻璃化温度可达-25℃以下，高温流淌温度可达180℃以上，断裂拉伸率达到300-400％，剥离强度可达3-5MPa，在10℃以上便可自粘，粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果。本发明能非常高效地对路面裂缝进行有效修补，从而大幅度提高路面的使用性能并延长路面的使用寿命。本发明不仅可同时用于沥青及水泥混凝土路面的裂缝快速修补，而且修复质量好，成本低。

Description

路面裂缝封缝修补带及其制备和施工工艺

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体是路面裂缝封缝修补带及其制备和施工工艺。这种路面裂缝封缝修补带是一种专门处理路面裂缝的施工非常方便的新型公路养护材料，主要处理温缩裂缝及部分结构裂缝。

背景技术

沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题，且不论其基层是柔性的还是半刚性的。路面裂缝的危害一方面会使水分不断进入裂缝，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生唧浆、台阶、网裂等病害，从而加速路面破坏。另一方面，裂缝的发展会使路面产生异常的内部应力或变形，严重的可能会危及路面结构安全和正常使用。每年因路面裂缝而直接或间接产生的路面维修费用占了养护费用相当大的比例。寻求更加经济有效的裂缝处理方法，是目前我国养护行业的重要课题。目前裂缝处理的主要技术有：传统沥青灌缝封堵法、开槽灌缝法、抗裂贴处理及压缝条处理等。(1)传统沥青灌缝封堵法：这种灌缝方法在每年3月灌注后，7～8月高温季节时，裂缝处流淌的沥青受行驶车轮的碾压被带出缝外。11月份随温度的降低开始开裂。初冬和初春的雨、雪水仍能渗入路面结构层及路基内。沥青灌缝封堵法已有多年使用的历史，优点是工具简单，能够使路面裂缝在短时间内被封堵，阻止雨水进入。这种方法的缺点有三：1)由于未清扫裂缝造成粘结不牢固，一般第二年几乎全部需重新灌缝；2)夏天气温高时，沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走；3)每年一次重复施工，累计费用增加，长时间人工作业的危险性较大。(2)开槽灌缝：这是目前裂缝处理比较有效及常用的方法。近几年来，沥青路面灌缝材料研究有了进一步的发展，一些新材料在实践中被广泛应用，其中实验效果较好的材料的是美国CRAFCO公司生产的橡胶改性沥青。目前，国内沥青灌缝设备很少，主要采用进口设备，其中有美国CRAFCO公司生产的supershot设备机器附属的开槽设备。这种方法处理裂缝需投入设备及大量人工，而且此工艺不能解决裂缝区域所存在的病害问题。扩缝后，主裂缝两边容易产生崩裂缝，灌缝胶失去封水功能，反而会限制水从裂缝里挥发出来。水进入到裂缝里后，灌封胶把水存留在其底部，在长时间动水压力的作用下，使整个裂缝区域产生松散、脱粒、塌裂。鉴于进口灌缝材料较贵，对于普遍推广使用尚有一定困难。(3)抗裂贴：这种引进日本武相化学工业株式会社的专利生产技术，是公路养护、桥梁养护的新型材料。在其使用过程中，根据路面裂缝的宽度选择所适用的抗裂贴的规格，通常有15cm和23cm两种。1cm以上宽度的裂缝选用至少23cm宽的抗裂贴；1cm以下宽度的裂缝选用至少15cm宽的抗裂贴，一定程度上影响路面美观。而且在其施工过程中，涂乳化沥青、按需要裁切、均匀撒布碎石及加热抗裂贴至溶熔状态等的烦琐工艺直接影响施工效率。(4)压缝条：压缝条是由直馏油、树脂、聚合物、可塑剂和稳定剂等组成的含橡胶的弹性体。该产品为27mm圆形绳索固体状。压缝条的施工过程中，需根据裂缝宽度进行拉伸，然后对裂缝进行填充，再后用加热枪在裂缝处来回均匀加热，使其熔化于裂缝中，达到防水目的。压缝条经加热熔化，其表面一般均低于裂缝表面，如遇雨雪天气，雨、雪水会停留在裂缝内，沿着未粘贴牢固的缝壁下渗到裂缝深处，在动水压力作用下裂缝再次开裂。其27mm的圆形结构具有较大的局限性，只能处理0.6～2.5cm的裂缝，0.5cm以下的裂缝无法处理。上述多种裂缝处理方法，各有利弊。如何找到一种综合简单方便、快捷高效、无污染等优点于一身的办法，具有非常重要的意义。经过对全国大范围的调查研究和多次的实验及实践，发明了新型路面裂缝的快速修补技术，这种新型路面裂缝的快速修补材料(封缝修补带)就是综合上述优点于一身的新型裂缝处理材料。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种路面裂缝封缝修补带及其制备和施工工艺。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种路面裂缝封缝修补带，其特征在于修补带的原材料及配方如下：

100#石油沥青      50-70g；    1301SBS               6-8g；

甲基丙烯酸甲酯    8-10g；     丙烯酸丁酯            10-15g；

丙烯酸            5-8g；      苯乙烯                1-2g；

800-1000目碳酸钙  10-15g；    软化剂                3-5g；

聚酯纤维          2-3g；      增粘树脂：C5石油树脂  3-4g；

过氧化苯甲酰BPO   0.6-0.88g； 酚类抗氧化剂          10-20mg；

混合溶剂          24-32g，    甲苯、200#溶剂油，甲苯∶200#溶剂油＝1∶1的重量比。

上述过氧化苯甲酰BPO为单体混合物用量的2-2.5％，其中单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯组成。

一种路面裂缝封缝修补带的制备工艺，用于制备上述的路面裂缝封缝修补带，其特征在于制备工艺步骤如下：

(1)60℃以下将SBS溶于混合溶剂中，混合溶剂为：甲苯∶200#溶剂油＝1∶1重量比，配成20％的SBS溶液。加入三分之二量的过氧化苯甲酰BPO搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；

(2)配制单体混合物并加入过氧化苯甲酰BPO用量的三分之一搅拌均匀；

(3)25℃-30℃开始滴加单体混合物，约1-1.5h小时加完；

(4)加完后升温至80-90℃，保温反应5-6小时，加入抗氧化剂；

(5)加入融化后的石油沥青和增粘树脂C5石油树脂及软化剂，边升温边蒸出溶剂；

(6)当温度升至180℃±10℃时加入碳酸钙及聚酯纤维并用高速剪切分散机边剪切边升温至200-210℃，继续剪切分散30-45分钟；

(7)将上述生成物从反应器中放出，冷却至50℃左右通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的封缝修补带产品。

一种路面裂缝封缝修补施工工艺，采用上述路面裂缝封缝修补带进行封缝修补，其特征在于施工工艺流程如下：

(1)封闭交通：单车道临时封闭交通，封闭时间大约在5-30分钟，封闭路段长10-100m；

(2)清洁裂缝：如裂缝区域有尘土、杂物，须对其进行清理；

(3)粘贴封缝修补带：现有规格为3cm宽的封缝修补带，其处理裂缝的宽度要求在0-2.0cm范围内，如超出范围的裂缝，须采用其它方法处理或将封缝修补带熔化拌合细集料对裂缝进行填充，较小的坑槽也可采用此方法处理；

(4)人工压实：将封缝修补带粘贴在裂缝表面，同时加力，然后根据裂缝粘贴长度将封缝修补带剪断；

(5)开放交通：开放交通后，过往车辆自然碾压，增加压实效果，使封缝修补带与路面形成有效的整体。

本发明的产品性能：该产品具有优异的高低温性能，其玻璃化温度可达-25℃以下，高温流淌温度可达180℃以上，断裂拉伸率达到300-400％，剥离强度可达3-5MPa，在10℃以上便可自粘，粘贴裂缝后通过车轮碾压与路面形成一体，达到良好的封缝效果。本发明技术指标见表1。

表1技术指标

项目	指标	备注
			针入度(0.01mm)	＜50
软化点(℃)	＞100
			低温抗裂性(-20℃)	无裂纹
流动度(80℃)	0
			粘结强度(MPa)	＞0.25

本发明的施工要求：

(1)处理10mm以下的温缩裂缝及部分结构裂缝，施工过程中需保证裂缝两边至少搭接5mm的搭接宽度。(2)施工前先清理裂缝表面浮尘及缝内杂物，在表面干燥的情况下进行修补。(3)施工时，沥青路面的路表温度应在15℃以上，水泥混凝土路面的路表温度应在20℃以上。

一种路面裂缝封缝修补施工工艺，采用上述封缝修补带进行修补，其特征在于施工工艺流程如下：

(1)封闭交通：单车道临时封闭交通，封闭时间大约在5-30分钟，封闭路段长10-100m；

(2)清洁裂缝：如裂缝区域有尘土、杂物，须对其进行清理；(3)粘贴封缝修补带：现有规格为3cm宽的封缝修补带，其处理裂缝的宽度要求在0-2.0cm范围内，如超出范围的裂缝，须采用其它方法处理或将封缝修补带熔化拌合细集料对裂缝进行填充，较小的坑槽也可采用此方法处理；(4)人工压实：将封缝修补带粘贴在裂缝表面，同时加力，然后根据裂缝粘贴长度将封缝修补带剪断；(5)开放交通：开放交通后，过往车辆自然碾压，增加压实效果，使封缝修补带与路面形成有效的整体。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特质和显著优点：

(1)无损伤的裂缝处理技术：施工无须开槽加热，不会对脆弱的裂缝区域再次产生破坏，与裂缝区域形成密实的连接体，加强了裂缝区域的强度，有效地防止了裂缝区域产生松散、崩边、崩缝、坑槽等现象。

(2)简单快捷，随时随地：操作简单，无需设备，裂缝修补完毕，即可通车。随时随地，有缝就补，无须等到路面有大量裂缝时才进行处理，及时防止裂缝对道路产生的进一步破坏。

(3)经济：无须过多的设备、人工费用投入，充分体现了其经济性。

(4)适用性强：可同时用于沥青及水泥路面的施工缝、温缩裂缝及部分结构裂缝的处理，亦可用于道路排水井及封层罩面施工前的裂缝处理。其中间厚两边薄的设计形状，能够被充分的挤压到裂缝内部，填充裂缝。

(5)环保美观：施工过程无噪声和飞扬的尘土，给施工人员和施工地区带来的影响减到最小。避免了灌缝等工艺造成的路面污染现象，做到既环保又美观。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：本路面裂缝修补带的原材料及其配方如下：(1)100#石油沥青50-70g；(2)1301SBS 6-8g；(3)甲基丙烯酸甲酯8-10g；(4)丙烯酸丁酯10-15g；(5)丙烯酸5-8g；(6)苯乙烯1-2g；(7)800-1000目碳酸钙10-15g；(8)软化剂3-5g；(9)聚酯纤维2-3g(10)增粘树脂：C5石油树脂3-4g；(11)过氧化苯甲酰BPO5.4-6.8g；(12)酚类抗氧化剂10-20mg；(13)混合溶剂：甲苯、200#溶剂油，甲苯∶200#溶剂油＝1∶1重量比。

上述过氧化苯甲酰(BPO)为单体混合物用量的2-2.5％，其中单体混合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯。

实施例二：本路面裂缝封缝修补带的制备工艺步骤如下：(1)60℃以下将SBS溶于混合溶剂中，混合溶剂为：甲苯∶200#溶剂油＝1∶1重量比，配成约20％的SBS溶液。加入三分之二量的过氧化苯甲酰BPO搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；(2)配制单体混合物并加入过氧化苯甲酰BPO用量的三分之一搅拌均匀；(3)25℃-30℃开始滴加单体混合物，约1-1.5h小时加完；(4)加完后升温至80-90℃，保温反应5-6小时，加入抗氧化剂；(5)加入融化后的石油沥青和增粘树脂C5石油树脂及软化剂，边升温边蒸出溶剂；(6)当温度升至180℃±10℃时加入碳酸钙及聚酯纤维并用高速剪切分散机边剪切边升温至200-210℃，继续剪切分散30-45分钟；(7)将上述生成物从反应器中放出，冷却至50℃左右通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的封缝修补带产品。

实施例三：本路面裂缝封缝修补施工工艺流程如下：

(1)封闭交通：单车道临时封闭交通，封闭时间大约在5-30分钟，封闭路段长10-100m；

(2)清洁裂缝：如裂缝区域有尘土、杂物，须对其进行清理；

(3)粘贴封缝修补带：现有规格为3cm宽的封缝修补带，其处理裂缝的宽度要求在0-2.0cm范围内，如超出范围的裂缝，须采用其它方法处理或将封缝修补带熔化拌合细集料对裂缝进行填充，较小的坑槽也可采用此方法处理；

(4)人工压实：将封缝修补带粘贴在裂缝表面，同时加力，然后根据裂缝粘贴长度将封缝修补带剪断；

(5)开放交通：开放交通后，过往车辆自然碾压，增加压实效果，使封缝修补带与路面形成有效的整体。

Claims (4)

1.一种路面裂缝封缝修补带，其特征在于修补带的原材料及配方如下：

100#石油沥青        50-70g；    1301SBS              6-8g；

甲基丙烯酸甲酯      8-10g；     丙烯酸丁酯           10-15g；

丙烯酸              5-8g；      苯乙烯               1-2g；

800-1000目碳酸钙    10-15g；    软化剂               3-5g；

聚酯纤维            2-3g；      增粘树脂：C5石油树脂 3-4g；

过氧化苯甲酰BPO     0.6-0.88g； 酚类抗氧化剂         10-20mg；

混合溶剂            24-32g，甲苯、200#溶剂油，甲苯∶200#溶剂油＝1∶1的重量比。

2.根据权利要求1所述的路面裂缝封缝修补带，其特征在于所述过氧化苯甲酰BPO为单体混合物用量的2-2.5％，其中单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和苯乙烯组成。

3.一种路面裂缝封缝修补带的制备工艺，用于制备权利要求1所述的路面裂缝封缝修补带，其特征在于制备工艺步骤如下：

(1)60℃以下将SBS溶于混合溶剂中，混合溶剂为：甲苯∶200#溶剂油＝1∶1重量比，配成20％的SBS溶液。加入三分之二量的过氧化苯甲酰BPO搅拌均匀，通氮气置换出反应容器中的空气；

(2)配制单体混合物并加入过氧化苯甲酰BPO用量的三分之一搅拌均匀；

(3)25℃-30℃开始滴加单体混合物，约1-1.5h小时加完；

(4)加完后升温至80-90℃，保温反应5-6小时，加入抗氧化剂；

(5)加入融化后的石油沥青和增粘树脂C5石油树脂及软化剂，边升温边蒸出溶剂；

(6)当温度升至180℃±10℃时加入碳酸钙及聚酯纤维并用高速剪切分散机边剪切边升温至200-210℃，继续剪切分散30-45分钟；

(7)将上述生成物从反应器中放出，冷却至50℃左右通过挤出机挤出或常温下用压延机压延成型，制成宽30-50mm、厚度3-5mm的封缝修补带产品。

4.一种路面裂缝封缝修补施工工艺，采用权利要求1所述路面裂缝封缝修补带进行封缝修补，其特征在于施工工艺流程如下：

(1)封闭交通：单车道临时封闭交通，封闭时间大约在5-30分钟，封闭路段长10-100m；

(2)清洁裂缝：如裂缝区域有尘土、杂物，须对其进行清理；

(3)粘贴封缝修补带：现有规格为3cm宽的封缝修补带，其处理裂缝的宽度要求在0-2.0cm范围内，如超出范围的裂缝，须采用其它方法处理或将封缝修补带熔化拌合细集料对裂缝进行填充，较小的坑槽也可采用此方法处理；

(4)人工压实：将封缝修补带粘贴在裂缝表面，同时加力，然后根据裂缝粘贴长度将封缝修补带剪断；

(5)开放交通：开放交通后，过往车辆自然碾压，增加压实效果，使封缝修补带与路面形成有效的整体。