CN102174245A - 用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法，用于碎石封层的环氧沥青，由下述重量百分比的原料制成：环氧树脂：50.0％～80.0％，固化剂：10.0％～30.0％，沥青：5.0％～15.0％，助剂：5.0％～15.0％，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别按2∶1的重量比配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯；所述沥青为70号道路石油沥青。本发明还公开了一种碎石封层材料，由环氧沥青和碎石两者按重量比为1∶3～5构成，本发明还公开了一种碎石封层材料的碎石封层方法。本发明可提高沥青的粘结性，防止沥青路面的碎石脱落。

Description

用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法

技术领域

本发明涉及公路养护技术领域，特别是指一种用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法。

背景技术

高等级公路路面沥青表面层要求良好的密水性、抗高温剪切变形、抗滑等性能，因此对集料抗磨光性能要求很高，耐磨光基性岩如玄武岩、辉绿岩、辉长岩等被广泛应用于沥青表面层。另一方面，沥青表面层普遍采用骨架密实型矿料级配，其特点是矿料级配中的3～5mm碎石用量仅占不到10％。照此计算，我国每年建成8000公里高速公路沥青表面层富余基性岩3～5mm碎石超过200万吨。当前，国家正在大力发展循环经济，着力建设资源节约型和环境友好型社会，环保和节能已成为社会发展的共同目标，如何在公路养护中利用富余的基性岩3～5mm碎石已十分迫切。

碎石封层是指采用设备将单一粒径的石料与沥青胶结料分步或同步撒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车碾压下，使石料与沥青胶结料之间获得最充分的表面接触，以达到最大限度的粘结，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。它按使用的沥青胶结料可分为(改性)乳化沥青碎石封层、(改性)热沥青碎石封层和环氧沥青碎石封层，目前碎石封层沥青胶结料多数采用(改性)乳化沥青或(改性)热沥青，沥青胶结料与石料间的粘结性时常不足，在JC408-1991检测的粘结度指标，只有0.5左右，由于粘度较低，通常导致行车轮胎作用下石料脱落掉粒。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法，以解决碎石封层胶结料粘结性差引起的碎石脱落掉粒的问题。

本发明提供一种用于碎石封层的环氧沥青，由下述重量百分比的原料制成：

环氧树脂：50.0％～80.0％

固化剂：10.0％～30.0％

沥青：5.0％～15.0％

助剂：5.0％～15.0％

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别按2∶1的重量比配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯；所述沥青为70号道路石油沥青。

本发明还提供一种碎石封层材料，由环氧沥青和碎石构成，两者的重量比为1∶3～5；其中所述环氧沥青由下述重量百分比的原料制成：

环氧树脂：50.0％～80.0％

固化剂：10.0％～30.0％

沥青：5.0％～15.0％

助剂：5.0％～15.0％

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂中的一种，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别胺2∶1的比例配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯；所述沥青为70号道路石油沥青。

本发明还提供一种碎石封层材料的碎石封层方法，包括以下步骤：

将所述环氧沥青加热到120℃；

以3km/h～4.5km/h的速度将所述碎石和环氧沥青撒布在路面上；

以3km/h～5km/h的速度、0.6Mpa～0.7Mpa的压力将所述路面碾压平整。

采用本发明方法可将富余的3～5mm碎石加以利用，按照国标《GBT16777-1997建筑防水涂料试验方法》、美国材料试验协会ASTM有关试验方法以及交通运输部行业标准JTJ 052《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》和JI T535《路桥用水性沥青基防水涂料》进行测试，各项指标满足技术要求。采用该技术可以提高3～5mm碎石的利用率，提高了沥青的粘结性，防止碎石脱落，提高路面抗滑效果。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例详细说明。

在本发明的实施例中，采用碎石材料为3～5mm的基性岩，例如玄武岩石料；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，如E-54、E-44、E-42、E-35规格的环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别胺2∶1的比例配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯类；所述沥青为70号道路石油沥青。

实施例1

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料510kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       60.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        25.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  7.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  8.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表1所示。

表1快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表1可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例2

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料500kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       50.0kg

固化剂(为聚酰胺与三乙烯四胺2∶1)：        20.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  15.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  15.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表2所示。

表2快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表2可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例3

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料520kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       80.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        10.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  5.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  5.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表3所示。

表3快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表3可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例4

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料510kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       70.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        15.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  8.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  7.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表4所示。

表4快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表4可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例5

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料400kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       63.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        17.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  10.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  10.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表5所示。

表5快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表5可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例6

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料500kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       66.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        15.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  10.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  9.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表6所示。

表6快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表6可见，实例中环氧沥青的固化时间、抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求。

实施例7

在该实施例中，以生产本发明快速固化环氧沥青100kg、石料300kg为例所用的原料及其配比为：

环氧树脂(为双酚A)：                       68.0kg

固化剂(为聚酰胺与二乙烯三胺2∶1)：        15.0kg

沥青(70号道路石油沥青)：                  8.0kg

助剂(邻苯二甲酸二丁酯)：                  9.0kg

使用该快速固化环氧沥青的性能指标，以及进行3～5mm环氧沥青碎石封层的路用性能指标如表7所示。

表7快速固化环氧沥青以及用其进行碎石封层后的性能指标

由表7可见，实例中环氧沥青的固化时间最短、粘结性较好，抗拉伸性能(断裂强度和断裂伸长率)、柔韧性等性能指标满足技术要求，基性岩3～5mm环氧沥青碎石封层的粘附性和清扫试验质量损失率路用性能指标满足技术要求，且粘结性达到最优。

实施例8

本发明还提供一种环氧沥青碎石封层方法，包括以下步骤：

步骤1、将所述环氧沥青加热到120℃；

步骤2、以3km/h～4.5km/h的速度将所述碎石和环氧沥青撒布在路面上；

步骤3、以3km/h～5km/h的速度、0.6Mpa～0.7Mpa的压力碾压所述路面平整。

在该实施例中，采用的环氧沥青与碎石的比例为1∶3～5，优选1∶4，环氧沥青可采用上述的任一实施例中的配比。以3km/h～4.5km/h的速度将二者分步或同步撒布在路面上，通过胶轮压路机以3km/h～5km/h的速度、0.6Mpa～0.7Mpa的压力碾压所述路面平整。

碾压后，可在4～6小时内开放轻微交通，24小时后可全面开放交通，使石料与环氧沥青胶结料之间获得最充分的表面接触，以达到最大限度的粘结，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。

对于本发明各个实施例中所阐述的用于碎石封层的环氧沥青、碎石封层材料及碎石封层方法，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于碎石封层的环氧沥青，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成：

环氧树脂：50.0％～80.0％

固化剂：10.0％～30.0％

沥青：5.0％～15.0％

助剂：5.0％～15.0％

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别按2∶1的重量比配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯；所述沥青为70号道路石油沥青。

2.如权利要求1所述的环氧沥青，其特征在于，其中各原料的重量百分比是：

环氧树脂：60.0％～70.0％

固化剂：10.0％～20.0％

沥青：5.0％～10.0％

助剂：5.0％～10.0％。

3.如权利要求2所述的环氧沥青，其特征在于，其中各原料的重量百分比是：

环氧树脂：68.0％

固化剂：15.0％

沥青：8.0％

助剂：9.0％。

4.一种碎石封层材料，其特征在于，由环氧沥青和碎石构成，两者的重量比为1∶3～5；其中所述环氧沥青由下述重量百分比的原料制成：

环氧树脂：50.0％～80.0％

固化剂：10.0％～30.0％

沥青：5.0％～15.0％

助剂：5.0％～15.0％

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂中的一种，所述固化剂为聚酰胺与三乙烯四胺或二乙烯三胺分别胺2∶1的比例配制而成；所述助剂为邻苯二甲酸酯；所述沥青为70号道路石油沥青。

5.如权利要求4所述的碎石封层材料，其特征在于：所述碎石为粒径3mm～5mm的基性岩。

6.如权利要求4所述的碎石封层材料，其特征在于，所述环氧沥青和碎石两者的重量比为1∶4。

7.一种采用如权利要求4所述碎石封层材料的碎石封层方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述环氧沥青加热到120℃；

以3km/h～4.5km/h的速度将所述碎石和环氧沥青撒布在路面上；

以3km/h～5km/h的速度、0.6Mpa～0.7Mpa的压力将所述路面碾压平整。