CN103601418A - 一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂及其应用 - Google Patents

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CN103601418A CN201310536311.5A CN201310536311A CN103601418A CN 103601418 A CN103601418 A CN 103601418A CN 201310536311 A CN201310536311 A CN 201310536311A CN 103601418 A CN103601418 A CN 103601418A
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Abstract

本发明提供的一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂,由以下重量份的组份制成:10-25份丙烯酸单体,5-12份有机硅烷,0.2-3份表面活性剂,0.01-0.04份促进剂。还提供了利用该界面增强剂制备浇灌式路面材料的方法。该界面增强剂能够使水泥基灌浆材料与沥青混合料之间的表界面粘结力增加,从而解决现行浇灌式路面材料中沥青与水泥胶浆表界面粘结性能差而造成抗裂性不足、耐久性差的难题,具有显著的经济效益与应用价值。

Description

一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂及其应用
技术领域
本发明属于新型道路桥梁工程材料领域及公路工程应用领域,涉及一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂,还涉及应用该界面增强剂制备浇灌式路面材料的方法。
背景技术
浇灌式路面是一种由大孔隙沥青混合料与高流动性能的水泥基材料复合组成的一种新型路面材料。由于浇灌式路面具有沥青混凝土的柔性,同时具有水泥混凝土的刚性,吸收了沥青路面与水泥路面的优点,屏蔽了两者的缺点,能够完全解决目前沥青路面车辙十分严重、水稳定性差突出的问题,因此非常适合用于加油站、停车场、公交车站、港口码头、军事基地、飞机跑道、路口转弯、爬坡路段等应用。
近年来,国外对浇灌式路面的研究与应用逐渐增多,国内一些科研单位也取得了一定的成果并铺设了部分试验路段。但是从现有浇灌式路面试验路段效果来看,浇灌式路面存在界面脱粘等问题,究其原因是其水泥基材料为无机材料、沥青混合料为有机材料,两者材料表界面极性相差太远,相容性较差,造成两者之间的表界面粘结性能差,在温度应力与行车荷载作用下不能出现协同变形作用,容易出现开裂现象,降低了路面的使用寿命。
由复合材料界面效应可知,浇灌式路面材料界面处能量很高,同时也是应力集中的地方,浇灌式路面材料破坏往往是由界面开始的。因此,提高复合材料的界面强度显得尤为重要。
现有提高沥青与水泥胶浆的界面联结强度的方法,目前主要是针对水泥胶浆进行改性的技术手段,主要分为掺乳化沥青与环氧树脂这两种技术手段。然而,掺乳化沥青的方法存在破乳时间难以控制、强度发展慢等难题。掺环氧树脂方法虽好,但是仍然存在强度发展慢、树脂固化慢、树脂改性困难、施工繁杂等难题。因此,提出一种新的用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂对于开发出界面增强型浇灌式路面材料尤为关键。
发明内容
发明目的:本发明的第一目的在于提供一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂。
本发明的第二目的是提供利用该界面增强剂制备浇灌式路面材料的方法。
技术方案:本发明提供的一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂,由以下重量份的组份制成:10-25份丙烯酸单体,5-12份有机硅烷,0.2-3份表面活性剂,0.01-0.04份促进剂。
其中,所述的丙烯酸单体优选自为甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种或几种;所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷或乙烯基三甲基硅烷;所述表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠;所述促进剂为质量比为1:(4-10)的过氧化二异丙苯和过硫酸钾。
本发明还提供了上述用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂的制备方法,将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂混合,40-75℃聚合反应0.5-2h,即得。
本发明还提供了上述的界面增强剂在界面增强型浇灌式路面材料制备中的应用。
本发明还提供了一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)界面增强剂的制备:将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂混合,40-75℃聚合反应0.5-2h,即得界面增强剂;
(2)高连通空隙沥青混合料的制备:将热的粗集料和细集料混匀搅拌20-40s,再加入热的沥青搅拌40-80s,再加入填料搅拌40-80s,即得高连通空隙沥青混合料;
(3)界面增强改性水泥胶浆的制备:将水泥、无机填料、砂、外加剂搅拌0.5-1min使混匀,再边搅拌边加入水和界面增强剂,加完后继续搅拌1-2min,即得界面增强改性水泥胶浆;
(4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:铺筑并压实高连通空隙沥青混合料,施工中温度控制为:摊铺温度为160-170℃,初压温度130-160℃,终压温度110-130℃;降温至60℃以下后,将界面增强改性水泥胶浆灌入高连通空隙沥青混合料中,并用橡胶拖把来回推平,5-20min后,刮出表面浮浆,养护5h,即得界面增强型浇灌式路面材料。
其中,步骤(1)中,丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂和促进剂的质量比为(10-25):(5-12):(0.2-3):(0.01-0.04);所述的丙烯酸单体选自为甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种或几种,当为混合物时混合比例任意;所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷或乙烯基三甲基硅烷;所述表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠;所述促进剂为质量比为1:(4-10)的过氧化二异丙苯和过硫酸钾。
其中,步骤(2)中,粗集料、细集料、填料和沥青的质量比为88:(4-10):(2-6):(2-4);粗集料和细集料的温度均为175-185℃,沥青温度为160-170℃;搅拌温度为170-185℃;连通空隙为24-29%;所述沥青为60℃布氏粘度在30000Pa.s以上的沥青,所述沥青中包括的石料为玄武岩或者石灰岩,其最大公称粒径在26.5mm以下。
其中,步骤(3)中,水泥、无机填料、砂、水、外加剂和界面增强剂的质量比为100:(50-150):(50-150):(50-120):(1.5-10):(4-50);所述水泥为硫酸铝盐水泥,标号为42.5或52.5;所述无机填料为重质碳酸钙粉,其粒径为80-400目;所述外加剂为粉状聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
其中,步骤(4)中,高连通空隙沥青混合料的厚度为4-8cm。
有益效果:本发明提供的用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂能够使水泥基灌浆材料与沥青混合料之间的表界面粘结力增加,从而解决现行浇灌式路面材料中沥青与水泥胶浆表界面粘结性能差而造成抗裂性不足、耐久性差的难题,具有显著的经济效益与应用价值。
本发明提供的界面增强剂中,有机硅烷中的硅氧键有较大的键能和较小的表面能,能够提高聚合物的耐老化、耐水损害性能;丙烯酸单体的具有双键及羧基官能团的联合反应、可以发生加成反应,将有机硅烷接枝到丙烯酸单体上形成高聚合物;表面活性剂的作用是使有机硅烷与丙烯酸单体成为亲水亲油的两亲性聚合物;促进剂的作用是加快反应速率,提高产率。本发明选用丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂制备成界面增强剂,从而解决了单纯的硅烷活性不高、穿透渗透能力不强及其沥青表面常温化学改性联结困难的问题。
经过界面增强剂改性的水泥胶浆由单一的亲水性转变为亲水亲油的双亲性,通过在水泥胶浆中引入界面增强剂后,提高了水泥胶浆与沥青混凝土表界面的粘结强度,从而达到提高复合路面材料的低温抗裂性能与疲劳寿命。
利用该界面增强剂制备出的浇灌式路面材料,低温抗裂性能好、抗疲劳性能优异、寿命长。具体而言,在15℃及100με条件下,其砂浆与沥青混合料的界面粘结强度在1MPa以上(而普通复合路面材料的界面粘结强度在0.5MPa以下),疲劳寿命达到40000次以上(而普通复合路面材料疲劳寿命为8000-14000次),-10℃的弯拉强度在15MPa以上(而普通复合路面材料弯拉强度在5.0-7.0MPa),即本发明的浇灌式路面材料抗疲劳抗裂性能、抗车辙性能十分优越。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度50℃,反应时间1.5h即得界面增强剂;
其中,
各组分重量份为:15份丙烯酸单体,8份有机硅烷,1.5份表面活性剂,0.025份促进剂;
所述的丙烯酸单体为甲基丙烯酸与丙烯酸甲酯按质量比例为1:2混合;
所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷;
所述的表面活性剂为硬脂酸;
所述的促进剂为质量比为1:5过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将180℃的粗集料和细集料在175℃的拌和锅中搅拌30s,加入165℃的沥青再搅拌60s,最后加入填料搅拌60s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为29%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,4份细集料,2份填料,2份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为40000Pa.s高粘度沥青,其制备方法为:将500gAH-70基质沥青加入搅拌锅中,控制油浴温度175℃,然后加入25gSBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物),10g橡胶粉,15g橡胶油,高速搅拌2h即可制得;所述沥青为60℃布氏粘度为40000Pa.s高粘度沥青,其制备方法同上;沥青中石料为石灰岩,其最大公称粒径为13.2mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌0.6min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌1.5min即得,控制总搅拌时间为3min。
其中,
各组分重量为:100份标号为42.5的硫酸铝盐水泥,100份无机填料,100份砂,80份水,2份外加剂,25份界面增强剂;
所述无机填料为粒径200目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状聚羧酸减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为PCA100P。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为4cm,施工中温度控制为:摊铺温度165℃,初压温度145℃,终压温度120℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,15min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表1所示。
实施例2
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度40℃,反应时间0.5h即得界面增强剂。
其中,
各组分重量份为:10份丙烯酸单体,5份有机硅烷,0.2份表面活性剂,0.01份促进剂。
所述的丙烯酸单体为甲基丙烯酸。
所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷;
所述的表面活性剂为硬脂酸。
所述的促进剂为质量比为1:4过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将175℃的粗集料和细集料在170℃的拌和锅中搅拌20s,加入160℃的沥青再搅拌40s,最后加入填料搅拌40s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为28%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,10份细集料,2份填料,2份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为40000Pa.s高粘度沥青,其制备方法同上;沥青中石料为玄武岩,其最大公称粒径为13.2mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌0.5min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌1.0min即得,控制总搅拌时间为2.5min。
其中,
各组分重量为:100份标号为42.5的硫酸铝盐水泥,50份无机填料,50份砂,50份水,1.5份外加剂,4份界面增强剂;
所述无机填料为粒径80目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状萘系减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为PCA200P。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为5cm,施工中温度控制为:摊铺温度160℃,初压温度130℃,终压温度110℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,5min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表2所示。
实施例3
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度40℃,反应时间2h,即得界面增强剂。
其中,
各组分重量份为:10份丙烯酸单体,12份有机硅烷,0.2份表面活性剂,0.04份促进剂。
所述的丙烯酸单体为丙烯酸丁酯。
所述有机硅烷为乙烯基三甲基硅烷;
所述的表面活性剂为硬脂酸。
所述的促进剂为质量比为1:10的过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将185℃的粗集料和细集料在170℃的拌和锅中搅拌20s,加入160℃的沥青再搅拌80s,最后加入填料搅拌40s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为27%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,4份细集料,6份填料,2份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为30000Pa.s高粘度沥青,其制备方法同上,其中SBS的质量为20g;沥青中石料为玄武岩,其最大公称粒径为19mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌0.5min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌2.0min即得,控制总搅拌时间为3.0min。
其中,
各组分重量为:100份标号为42.5的硫酸铝盐水泥,50份无机填料,150份砂,50份水,6份外加剂,50份界面增强剂;
所述无机填料为粒径400目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状萘系减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为
Figure BDA0000407037090000071
-B。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为6cm,施工中温度控制为:摊铺温度160℃,初压温度145℃,终压温度125℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,10min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表2所示。
实施例4
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度65℃,反应时间1h,即得界面增强剂。
其中,
各组分重量份为:25份丙烯酸单体,12份有机硅烷,0.2份表面活性剂,0.01份促进剂。
所述的丙烯酸单体为丙烯酸甲酯与丙烯酰胺按质量比例为1:1.5混合。
所述有机硅烷为乙烯基三甲基硅烷;
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的促进剂为质量比为1:10的过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将180℃的粗集料和细集料在185℃的拌和锅中搅拌25s,加入170℃的沥青再搅拌50s,最后加入填料搅拌70s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为25%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,10份细集料,5份填料,3份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为30000Pa.s高粘度沥青,其制备方法同上;沥青中石料为玄武岩,其最大公称粒径为19mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌0.5min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌1.0min即得,控制总搅拌时间为2.5min。
其中,
各组分重量为:100份标号为52.5的硫酸铝盐水泥,70份无机填料,80份砂,70份水,4.2份外加剂,24份界面增强剂;
所述无机填料为粒径200目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状萘系高效减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为
Figure BDA0000407037090000081
-B。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为6cm,施工中温度控制为:摊铺温度170℃,初压温度160℃,终压温度130℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,20min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表2所示。
实施例5
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度75℃,反应时间2h,即得界面增强剂。
其中,
各组分重量份为:25份丙烯酸单体,12份有机硅烷,3份表面活性剂,0.04份促进剂。
所述的丙烯酸单体为甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯按质量比例为1:1:2.5混合;
所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷;
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的促进剂为质量比1:10的过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将185℃的粗集料和细集料在185℃的拌和锅中搅拌40s,加入170℃的沥青再搅拌80s,最后加入填料搅拌80s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为26%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,4份细集料,6份填料,4份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为60000Pa.s高粘度沥青,其制备方法,其中SBS的质量为30g;;沥青中石料为石灰岩,其最大公称粒径为26.5mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌1.0min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌2.0min即得,控制总搅拌时间为4.0min。
其中,
各组分重量为:100份标号为52.5的硫酸铝盐水泥,150份无机填料,150份砂,120份水,10份外加剂,50份界面增强剂;
所述无机填料为粒径400目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状萘系高效减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为
Figure BDA0000407037090000091
-C。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为8cm,施工中温度控制为:摊铺温度170℃,初压温度160℃,终压温度130℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,20min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表2所示。
实施例6
界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,步骤如下:
1)界面增强剂的制备:
将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂加入反应釜中进行聚合反应,反应温度55℃,反应时间1h即得界面增强剂。
其中,
各组分重量份为:16份丙烯酸单体,10份有机硅烷,1.2份表面活性剂,0.02份促进剂。
所述的丙烯酸单体为丙烯酸乙酯与丙烯酸丁酯按比例1:4混合;
所述有机硅烷为乙烯基三甲基硅烷;
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的促进剂为质量比1:6.5的过氧化二异丙苯与过硫酸钾。
2)高连通空隙体沥青混合料的制备:
将180℃的粗集料和细集料在175℃的拌和锅中搅拌35s,加入165℃的沥青再搅拌70s,最后加入填料搅拌50s即可制得高连通空隙沥青混合料,其连通空隙为24%。
其中,各组分重量为:88份粗集料,10份细集料,6份填料,4份沥青。
所述沥青为60℃布氏粘度为60000Pa.s高粘度沥青,其制备方法同上;沥青中石料为石灰岩,其最大公称粒径为26.5mm。
3)界面增强改性水泥胶浆的制备:
先将水泥、无机填料、砂、外加剂加入搅拌锅中搅拌1.0min,然后边搅拌边加入水与界面增强剂,最后快速搅拌1.5min即得,控制总搅拌时间为3.0min。
其中,
各组分重量为:100份标号为52.5的硫酸铝盐水泥,120份无机填料,80份砂,70份水,6.4份外加剂,18份界面增强剂;
所述无机填料为粒径200目的重质碳酸钙粉;
其中外加剂为粉状萘系高效减水剂,由江苏博特新材料有限公司生产的,型号为
Figure BDA0000407037090000101
-C。
4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:
首先进行高连通空隙沥青混合料的铺筑,厚度为7cm,施工中温度控制为:摊铺温度165℃,初压温度145℃,终压温度115℃,不得开启震动压实。待沥青混合料温度降低至60℃以下时,将制备好的水泥胶浆灌入沥青混合中,用橡胶拖把把水泥胶浆来回推平,10min后用钉耙刮除表面浮浆,养护5h后得到界面增强型浇灌式路面材料。
制备出的界面增强型浇灌式路面材料的性能指标如表2所示。
性能测试:
界面增强浇灌式路面材料的低温弯曲性能、高温抗车辙性能、水稳定性能、疲劳性能分别参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的T0715、T0719、T0709、T0739进行。水泥胶浆与沥青的界面粘结强度测试参照GB1942-1979胶液粘结强度测定法进行。
为了更好的显示出本发明的作用效果,采用了未掺入界面增强剂的水泥胶浆与市售同等强度等级的普通水泥胶浆制备出的两种浇灌式路面材料进行了对比。
表1浇灌式路面材料性能对比
项目 单位 实施例1 对比例1 对比例2
界面粘结强度 MPa 1.48 0.32 0.24
70℃动稳定度 次/MPa 38000 36740 35288
-10℃弯拉强度 MPa 15.8 9.8 8.7
马歇尔稳定度 KN 28.6 17.4 15.8
疲劳寿命(200με) 154480 82840 64650
备注:对比例1为未加界面增强剂的浇灌式路面材料,其它制备工艺与实施例1完全一样;对比例2为同等强度等级的市场上普通水泥胶浆制备的浇灌式路面材料。
从表1中可以看出,尽管动稳定度很接近,但是本发明实施例1的材料在界面粘结强度弯拉强度、马歇尔稳定度、疲劳寿命方面具有明显的优势,耐久性与抗裂性能显著。
实施例2至6的界面增强型浇灌式路面材料性能,见表2。
表2界面增强型浇灌式路面材料性能
Figure BDA0000407037090000121

Claims (9)

1.一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂,其特征在于:由以下重量份的组份制成:10-25份丙烯酸单体,5-12份有机硅烷,0.2-3份表面活性剂,0.01-0.04份促进剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂,其特征在于:所述的丙烯酸单体选自为甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种或几种;所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷或乙烯基三甲基硅烷;所述表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠;所述促进剂为质量比为1:(4-10)的过氧化二异丙苯和过硫酸钾。
3.权利要求1所述的一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂的制备方法,其特征在于:将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂混合,40-75℃聚合反应0.5-2h,即得。
4.权利要求1所述的界面增强剂在界面增强型浇灌式路面材料制备中的应用。
5.一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)界面增强剂的制备:将丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂、促进剂混合,40-75℃聚合反应0.5-2h,即得界面增强剂;
(2)高连通空隙沥青混合料的制备:将热的粗集料和细集料混匀搅拌20-40s,再加入热的沥青搅拌40-80s,再加入填料搅拌40-80s,即得高连通空隙沥青混合料;
(3)界面增强改性水泥胶浆的制备:将水泥、无机填料、砂、外加剂搅拌0.5-1min使混匀,再边搅拌边加入水和界面增强剂,加完后继续搅拌1-2min,即得界面增强改性水泥胶浆;
(4)界面增强型浇灌式路面材料的制备:铺筑并压实高连通空隙沥青混合料,施工中温度控制为:摊铺温度为160-170℃,初压温度130-160℃,终压温度110-130℃;降温至60℃以下后,将界面增强改性水泥胶浆灌入高连通空隙沥青混合料中,并用橡胶拖把来回推平,5-20min后,刮出表面浮浆,养护,即得界面增强型浇灌式路面材料。
6.根据权利要求5所述的一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,丙烯酸单体、有机硅烷、表面活性剂和促进剂的质量比为(10-25):(5-12):(0.2-3):(0.01-0.04);所述的丙烯酸单体选自为甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种或几种,当为混合物时混合比例任意;所述有机硅烷为乙烯基二甲基硅烷或乙烯基三甲基硅烷;所述表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠;所述促进剂为质量比为1:(4-10)的过氧化二异丙苯和过硫酸钾。
7.根据权利要求5所述的一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,粗集料、细集料、填料和沥青的质量比为88:(4-10):(2-6):(2-4);粗集料和细集料的温度均为175-185℃,沥青温度为160-170℃;搅拌温度为170-185℃;连通空隙为24-29%;所述沥青为60℃布氏粘度在30000Pa.s以上的沥青,所述沥青中包括的石料为玄武岩或者石灰岩,其最大公称粒径在26.5mm以下。
8.根据权利要求5所述的一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,水泥、无机填料、砂、水、外加剂和界面增强剂的质量比为100:(50-150):(50-150):(50-120):(1.5-10):(4-50);所述水泥为硫酸铝盐水泥,标号为42.5或52.5;所述无机填料为重质碳酸钙粉,其粒径为80-400目;所述外加剂为粉状聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
9.根据权利要求5所述的一种界面增强型浇灌式路面材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,高连通空隙沥青混合料的厚度为4-8cm。
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