CN103613333A - 一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料。其由以下原料按重量份数比制成的：A组分：阴离子乳化沥青120-150份、减水剂1-3份、消泡剂1-3份、粘结剂3-8份、水0-10份；B组分：水泥100份、砂子70-110份、膨胀剂0.01-0.06份。该材料具有沥青的柔性和水泥的刚性，用于灌缝，有一定的强度并能够承载传递荷载力，材料中加入粘结剂起到增强材料与缝壁之间粘结力的作用使得路面寿命延长不易出现重新开裂现象。该种材料具有成本价格低廉、施工简单、对施工人员的要求低、耗能低、价格低廉、粘结力强、有效期长的优点，可广泛用于道路裂缝的修补。
Description
技术领域
本发明涉及一种路面修补材料，特别是一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料。
背景技术
沥青路面、水泥路面由于建成以后的使用过程是长期置于自然环境中的，这就导致在使用过程中会出现各种病害，如裂缝、车辙、拥包、沉降等。裂缝是最早出现也是最普遍、最重要的病害之一，裂缝出现会使路面的行车安全性和舒适性下降，而且路面裂缝如果不及时处置，雨水会沿着裂缝侵入路基，会使路面产生结构性破坏。道路裂缝产生的原因主要是因为荷载、低温收缩和温度疲劳。
对于裂缝的处治方法有许多种，如灌缝、稀浆封层、碎石封层、微表处等，SHRP-H-358计划研究表明，灌缝填封裂缝是所有路面预防性养护措施中效益费用比最优的处治方式。目前主要采用热沥青及乳化沥青进行灌缝，由于乳化沥青是一种常温下呈流动状态的材料，且无需加热，施工简单，对施工人员的技术要求低，在减少环境污染的同时更能够节省成本，所以乳化沥青用于补缝具有十分重要的现实意义。但是简单的热沥青、乳化沥青及密封胶材料具有高温流淌、低温变脆的缺点且材料本身的强度较低不能很好的承担缓冲荷载力的作用，这些裂缝修补材料的有限期一般小于一年，第二年又需要重新进行灌缝，浪费大量的人力、物力和财力，因此本发明提出发明一种自身具有一定强度、粘结力强、有效期长的裂缝修补复合材料。
发明内容
本发明目的是提供一种自身具有一定强度、粘结力强、有效期长的路面裂缝修补复合材料，此种材料能够克服现有灌缝材料的技术缺陷。该用于路面裂缝修补的沥青基复合材料具有施工简单、对施工人员要求低、节能环保、可施工时间长、高低温性能优良、开放交通时间短、自身强度大、粘结力强、有效期长等特点；而且可根据实际情况和路况进行配方调整；生产个性化产品；适合高速公路、国道省道、市政道路、城镇乡村公路等各种公路路面的修复养护。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：是由以下原料按重量份数比制成的：
A组分：
阴离子乳化沥青120-150份、减水剂1-3份、消泡剂1-3份、粘结剂3-8份、水0-10份；
B组分：
水泥100份、砂子70-110份、膨胀剂0.01-0.06份。
在上述技术方案基础上，按照重量百分比计，所述阴离子乳化沥青包括如下组分：
沥青：60%-65%；
阴离子表面活性剂：1.8%-4%；
余量为水。
在上述技术方案基础上，所述沥青为重交道路沥青30-140中的任意一种。
在上述技术方案基础上，所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯类、磷酸酯类中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述减水剂为聚羧酸型、萘型、脂肪族型、氨基型中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述消泡剂为有机硅类、矿物油类、聚醚类、脂肪醇类中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述粘结剂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、SBR胶乳中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述膨胀剂为硫铝酸钙类、氧化钙-硫铝酸钙类、氧化钙类、铝粉中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述水泥为水泥PO32.5、PO42.5、PO42.5R、PO52.5中的一种或多种。
在上述技术方案基础上，所述的砂子是目数为60-100的石英砂。
该用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其是按照如下的工艺流程进行制备和使用的：
A组分：配制乳化剂、水的混合液并控制温度在50-55℃，然后将沥青加热到135-140℃，并与乳化剂的混合液采用乳化沥青胶体磨（3000-10000rpm）加工1-1.5min后得到乳化沥青样品，冷却后与减水剂、消泡剂、粘结剂和适量的水混合均匀即得A组分。
B组分：按比例配制B组分。
施工时，现场均匀混合A、B组分，立即进行灌缝施工。
本发明具有如下优点：
利用液态混合料的液态混容性，掺入固态混合料，固化成型后，形成了一种新型的有机无机复合材料，这种材料既能体现沥青的弹韧性，又能体现水泥材料的刚性特性，本身具有一定的强度可在裂缝处起承载传递荷载力的作用，粘结剂的加入能够改善材料的粘结性能。本材料还可根据路面实际情况（裂缝大小及类型、破坏程度）和施工要求（季节和环境温度），调整配方，生产个性化产品。
该用于路面裂缝修补的沥青基复合材料具有灌缝时无需加热，施工简单，对施工人员的技术要求低，在减少环境污染的同时能更节省成本的优点，同时引入水泥组分能够调节乳化沥青的破乳速度从而调节开放交通时间，成型后的材料具有刚性和柔性双重性质在裂缝处起到支撑和传递力的作用使得材料的有效期长；在材料中引入粘结剂能够提高材料与裂缝处的粘结强度，使得材料与裂缝处不容易出现二次开裂。
该用于路面裂缝修补的沥青基复合材料施工方便快捷，对灌注设备没有特殊要求（热沥青类、聚氨酯类需要专门的灌注设备），搅拌后即可灌注，且具有良好的流动性（可灌性好），容易注入缝中，灌注深度大，粘结面大，适用于开槽灌缝和裂缝宽度大于2mm的不开槽灌缝（热沥青类只适用于开槽灌缝）；使用过程中无需加热，不产生有害物质，节能环保（热沥青类需要加热，聚氨酯类环境污染大）；环境适应性强，路面无明水，温度高于-5℃即可施工（热沥青类、聚氨酯类对温度和湿度要求较为苛刻），固化时间短，与缝壁的粘结力强，具有较好的强度（本材料抗压强度大于2Mpa，热沥青类、聚氨酯类无强度）和弹性，能够与原有路面较好的融合，高低温性能优良，高温不流淌、低温不开裂，使用寿命长（本材料的使用寿命在3年以上，现有灌缝材料的使用寿命一般小于一年）；能够根据路面状况，施工要求，调整配方，生产个性产品，以达到更好的修补裂缝的效果；本材料不但适用于各种沥青路面也适用于水泥砼路面。
具体实施方式
本发明所列举的实施例是对本发明的进一步说明，但实施例均不是对本发明的限制。
实施例1：
A组分：选取阴离子乳化剂（羧酸盐型）5.2g、水46g和重交道路沥青AH-7079.8g在胶体磨中制备乳化沥青；选取133g阴离子乳化沥青（羧酸盐型）、1g减水剂（聚羧酸型）、1g消泡剂（有机硅型）、3g水性丙烯酸树脂在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100gPO42.5水泥、90g石英砂和1g铝粉在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例2：
A组分：选取阴离子乳化剂（羧酸盐型）6g、水54g和重交道路沥青AH-9090g在胶体磨中制备乳化沥青；将150g阴离子乳化沥青（羧酸盐型）、3g减水剂（脂肪族型）、1g消泡剂（有机硅型）、5g SBR胶乳、10g水在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100g PO42.5R水泥、110g石英砂和1g的氧化钙在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例3：
A组分：选取阴离子乳化剂（磺酸盐型）4.8g、水43.2g和重交道路沥青AH-11072g在胶体磨中制备乳化沥青；将120g阴离子乳化沥青（磺酸盐型）、1g减水剂（萘型）、1g消泡剂（聚醚型）、4g水性环氧树脂、10g水在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100g PO42.5R水泥、70g石英砂和1g的氧化钙在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例4：
A组分：选取阴离子乳化剂（硫酸酯型）3g、水57g和重交道路沥青AH-9090g在胶体磨中制备乳化沥青；将150g阴离子乳化沥青（硫酸酯型）、3g减水剂（萘型）、1g消泡剂（聚醚型）、3g水性环氧树脂、10g水在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100g PO52.5水泥、100g石英砂和1g的氧化钙在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例5：
A组分：选取阴离子乳化剂（磷酸酯型）4.2g、水51.8g和重交道路沥青AH-14084g在胶体磨中制备乳化沥青；将140g阴离子乳化沥青（硫酸酯型）、2g减水剂（萘型）、1g消泡剂（脂肪醇型）、3g SBR胶乳、10g水在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100g PO32.5水泥、100g石英砂和1g的氧化钙在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例6：
A组分：选取阴离子乳化剂（磺酸盐型）4.2g、水51.8g和重交道路沥青AH-3084g在胶体磨中制备乳化沥青；将140g阴离子乳化沥青（硫酸酯型）、2g减水剂（萘型）、1g消泡剂（脂肪醇型）、3g SBR胶乳、10g水在砂浆搅拌机中搅拌10min即得A组分。控制转速1200rpm。
B组分：将100g PO32.5水泥、110g石英砂和1g的氧化钙在砂浆搅拌机中搅拌15min即得B组分。控制转速60rpm。
使用时，现场将A、B组分混合搅拌均匀，即可进行灌缝施工。
实施例性能指标：
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：是由以下原料按重量份数比制成的：
A组分：
阴离子乳化沥青120-150份、减水剂1-3份、消泡剂1-3份、粘结剂3-8份、水0-10份；
B组分：
水泥100份、砂子70-110份、膨胀剂0.01-0.06份。
2.根据权利要求1所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：按照重量百分比计，所述阴离子乳化沥青包括如下组分：
沥青：60%-65%；
阴离子表面活性剂：1.8%-4%；
余量为水。
3.根据权利要求2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述沥青为重交道路沥青30-140中的任意一种。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯类、磷酸酯类中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸型、萘型、脂肪族型、氨基型中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类、矿物油类、聚醚类、脂肪醇类中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述粘结剂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、SBR胶乳中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述膨胀剂为硫铝酸钙类、氧化钙-硫铝酸钙类、氧化钙类、铝粉中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述水泥为水泥PO32.5、PO42.5、PO42.5R、PO52.5中的一种或多种。
10.根据权利要求1或2所述的一种用于路面裂缝修补的沥青基复合材料，其特征在于：所述的砂子是目数为60-100的石英砂。
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