CN103979896A - 一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，由A组分和B组分按照1∶1的重量份数比制备而成；所述A组分和B组分由以下原料按重量份数组成：A组分：改性乳化沥青10-50份、减水剂0.1-0.7份、消泡剂0.1-0.5份、粘结剂0.5-3份、水0-10份。B组分：水泥10-50份、砂子5-30份、膨胀剂0.01-0.03份、粒径10-13mm玄武岩25-40份、粒径5-10mm玄武岩30-40份、粒径0-3mm玄武岩20-50份。本发明的有益效果是：无需加热、施工简单、无需熟练人员及专用设备、环境友好、价格低廉、环境适应性强、与原路面的相容性好、具有较好的强度、抗车辙强度高。

Description

一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及道路建设、养护技术领域，特别涉及一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料及其制备方法。

背景技术

车辙是指在行车荷载的反复作用下，路面发生不可恢复的永久变形。由于现代交通朝着载重量大越来越大、交通量也越来越大的趋势发展，导致车辙病害已经成为高速公路、城市道路交叉路口、公交车道及公交站牌的主要病害之一。

目前对于车辙的处治方式主要包括两种：第一种方式就是简单处理方式，用稀浆封层的处理方式对车辙进行处理，但是这种处治方式耐久性较差，使用周期较短而且处治后道路噪声较大，严重影响行车舒适性；第二种方式就是对产生车辙的整个车道进行全厚度的铣刨，用普通的热沥青混凝土进行处理，但是这种处治方式铣刨量大、不经济、导致资源浪费和环境污染。

鉴于目前对车辙处理的两种处治方式存在很明显的缺点，因此本发明提出发明一种施工简单、环境友好、价格低廉且耐久性和使用周期较长的高抗车辙沥青路面车辙修补的乳化沥青混合料，从而达到对车辙的处治效果最优的效果。

发明内容

针对现有沥青路面车辙处治技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，此种材料具有施工简单、环境友好、价格低廉且耐久性和使用周期较长的优点能够克服现有沥青路面车辙处治的技术缺陷。

本发明采用如下技术方案：

一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，由A组分和B组分按照1∶1的重量份数比制备而成；所述A组分和B组分由以下原料按重量份数组成：

A组分：

改性乳化沥青10-50份、减水剂0.1-0.7份、消泡剂0.1-0.5份、粘结剂0.5-3份、水0-10份。

B组分：

水泥10-50份、砂子5-30份、膨胀剂0.01-0.03份、粒径10-13mm玄武岩25-40份、粒径5-10mm玄武岩30-40份、粒径0-3mm玄武岩20-50份。

在上述方案的基础上，所述改性乳化沥青由以下组分按照重量份数百分比组成：

改性沥青：60％-65％；

表面活性剂：1.5％-2.5％；

pH调节剂：0-5％；

余量为水。

在上述方案的基础上，所述改性沥青为经过SBS、SBR或者胶粉改性的重交道路沥青AH-30～AH-90中任意一种。

在上述方案的基础上，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂。

所述阳离子表面活性剂为烷基多胺类、季铵盐类、烷基咪唑啉盐类、烷基吡啶盐类、酰胺基胺类和木质素类中的一种或几种的混合物；

所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯类和磷酸酯类中的一种或几种的混合物；

非离子表面活性剂为聚氧乙烯型和多元醇型中的一种或两种的混合物。

在上述方案的基础上，所述减水剂为聚羧酸型、萘型、脂肪族型和氨基型中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上，所述消泡剂为有机硅类、矿物油类、聚醚类和脂肪醇类中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上，所述粘结剂为水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂中的一种或两种的混合物。

在上述方案的基础上，所述膨胀剂为硫铝酸钙类、氧化钙类和铝粉中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上，所述pH调节剂为盐酸、磷酸和醋酸中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上，所述水泥为水泥PO32.5、PO42.5、PO42.5R和PO52.5中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上，所述砂子为粒径0.15-0.25mm的石英砂。

一种制备上述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料的制备方法，具体的制备方法如下：

1)A组分的制备：

按量称取A组分中各组分，将表面活性剂、水和pH调节剂，混合均匀，将混合液温度控制温度在50-65℃，然后将改性沥青加热到135-160℃，并与上述混合液采用乳化沥青胶体磨(8000-10000rpm)加工1-2.5min后得到改性乳化沥青，冷却后与减水剂、消泡剂、粘结剂在搅拌机中搅拌3min即得A组分；

2)B组分的制备：

按量称取B组分中各组分，并将各组分在搅拌机中搅拌均匀；

3)施工时，现场均匀混合A组分和B组分，立即进行车辙处或者车辙处路面罩面施工，施工后压实。

在上述方案的基础上，所述复合冷补材料用于路面的车辙及含车辙的路面的罩面处治。

本发明的有益效果是：

本发明所述的复合冷补材料，组方合理，利用改性乳化沥青的液态流动性，掺入大粒径骨料，固化成型后，形成了一种新型高抗车辙的沥青混合料，这种材料既能体现沥青的粘弹性，又能体现水泥材料的刚性特性，此种用于沥青路面车辙处治的乳化沥青混合料成型后的强度与路面本身强度相当，且粘结剂的加入能够改善材料的粘结性能使得此材料与原路面有很好的相容性。

该用于路面车辙处治的乳化沥青混合料具有处治车辙时无需加热，施工简单，无需使用复杂设备、环境污染小及价格低廉的优点，引入水泥组分能够增强材料成型后的强度，成型后的材料具有刚性和柔性双重性质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原沥青路面的粘结相容性使得材料不易从车辙处脱落。

该用于沥青路面车辙处治的乳化沥青混合料具有施工方便快捷，对拌和、施工设备没有特殊要求(稀浆封层需要稀浆封层机、铣刨处理也需要专门的设备)，搅拌后即可施工，容易注入车辙处或者含车辙的沥青路面之上，节能环保(铣刨热铺需要加热)；环境适应性强，与原路面的相容性好，具有较好的强度(本材料抗压强度在4MPa-12MPa之间，远远超过现在重载车辆要要的2Mpa的极限，60℃的动稳定度在29000左右，其他的两种处治方式的抗压强度不大，动稳定度在3000-9000)，使用寿命长(本材料的使用寿命在5年以上)；能够根据路面状况，施工要求，调整配方，生产个性产品，以达到更好的车辙处治的效果。

具体实施方式

实施例1

A组分：取阳离子乳化剂(十二烷基三甲基溴化铵)96g、水1400g、盐酸90g配制成皂液，皂液温度控制在50℃，将SBS改性的重交道路沥青AH-702400g加热到155℃，并与上述皂液在胶体磨中加工1.5min制备改性乳化沥青，胶体磨转速：10000rpm；取上述方法制备的冷却后的阳离子改性乳化沥青4000g、30g减水剂(三元聚羧酸)、50g消泡剂(八甲基环四硅氧烷)、90g水性丙烯酸树脂在搅拌机中搅拌3min即得A组分，控制搅拌转速300rpm；

B组分：将5000g PO42.5水泥、1500g粒径为0.15-0.25mm的石英砂、1g的氧化钙、粒径10-13mm玄武岩4000g、粒径5-10mm玄武岩4000g、粒径0-3mm玄武岩5000g在搅拌机中搅拌均匀，控制转速在60rpm。

使用时，现场将A、B组分按照1∶1的重量份数比混合，混合均匀，浇筑到车辙处或是含车辙沥青路面的表面进行罩面处治，用振动夯压实，成型开放交通即可。

实施例2

A组分：选取阴离子离子乳化剂(顺-9-十八碳烯酸盐)24g、水380g配制成皂液，皂液温度控制在55℃，将SBR改性的重交道路沥青AH-90600g加热到150℃，并与上述皂液在胶体磨中加工2.5min制备改性乳化沥青，胶体磨转速：8000rpm；取上述方法制备的冷却后的阴离子改性乳化沥青1000g、10g减水剂(氨基磺酸盐高分子合成树脂)、15g消泡剂(聚乙氧基化脂肪醇)、90g水性环氧树脂在砂浆搅拌机中搅拌3min即得A组分。控制转速300rpm。

B组分：将1000g PO52.5水泥、500g粒径为0.15-0.25mm的石英砂、1g的铝粉、粒径10-13mm玄武岩2500g、粒径5-10mm玄武岩3000g、粒径0-3mm玄武岩2000g在搅拌机中搅拌均匀，控制转速在60rpm。

使用时，现场将A、B组分按照1∶1的重量份数比混合，混合均匀，浇筑到车辙处或是含车辙沥青路面的表面进行罩面处治，用小型压路机压实，成型开放交通即可。

实施例3

A组分：选取非离子乳化剂(烷基酚的聚氧乙烯醚)75g、水2000g、配制成皂液，皂液温度控制在50℃，将胶粉改性的重交道路沥青AH-501800g加热到165℃，并与上述皂液在胶体磨中加工2.5min制备改性乳化沥青，胶体磨转速：9000rpm；取上述方法制备的冷却后的5000g非离子改性乳化沥青、50g减水剂(β基萘磺酸盐甲醛缩合物)、40g消泡剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)、105g水性丙烯酸树脂在搅拌机中搅拌3min即得A组分。控制转速300rpm。

B组分：将4000g PO32.5水泥、2500g粒径为0.15-0.25mm的石英砂、1g的硫酸铝钙、粒径10-13mm玄武岩3500g、粒径5-10mm玄武岩4000g、粒径0-3mm玄武岩5000g在搅拌机中搅拌均匀，控制转速在60rpm。

使用时，现场将A、B组分按照1∶1的重量份数比混合，混合均匀，浇筑到车辙处或是含车辙沥青路面的表面进行罩面处治，用小型压路机压实，成型开放交通即可。

表1实施例1-3制备的冷补材料的性能指标：

性能指标	实施例1	实施例2	实施例3
				抗压强度，Mpa	7	8.2	7.8
60℃动稳定度，次/mm	26542	29982	28546
				有效期，y	＞5	＞5	＞5

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 (13)

1.一种用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于：由A组分和B组分按照1∶1的重量份数比制备而成；所述A组分和B组分由以下原料按重量份数组成：

A组分：

改性乳化沥青10-50份、减水剂0.1-0.7份、消泡剂0.1-0.5份、粘结剂0.5-3份、水0-10份。

B组分：

水泥10-50份、砂子5-30份、膨胀剂0.01-0.03份、粒径10-13mm玄武岩25-40份、粒径5-10mm玄武岩30-40份、粒径0-3mm玄武岩20-50份。

2.根据权利要求1所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述改性乳化沥青由以下组分按照重量份数百分比组成：

改性沥青：60％-65％；

表面活性剂：1.5％-2.5％；

pH调节剂：0-5％；

余量为水。

3.根据权利要求2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述改性沥青为经过SBS、SBR或者胶粉改性的重交道路沥青AH-30～AH-90中任意一种。

4.根据权利要求2或3所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂。

所述阳离子表面活性剂为烷基多胺类、季铵盐类、烷基咪唑啉盐类、烷基吡啶盐类、酰胺基胺类和木质素类中的一种或几种的混合物；

所述阴离子表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯类和磷酸酯类中的一种或几种的混合物；

非离子表面活性剂为聚氧乙烯型和多元醇型中的一种或两种的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述减水剂为聚羧酸型、萘型、脂肪族型和氨基型中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述消泡剂为有机硅类、矿物油类、聚醚类和脂肪醇类中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述粘结剂为水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂中的一种或两种的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述膨胀剂为硫铝酸钙类、氧化钙类和铝粉中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述pH调节剂为盐酸、磷酸和醋酸中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述水泥为水泥PO32.5、PO42.5、PO42.5R和PO52.5中的一种或几种的混合物。

11.根据权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述砂子为粒径0.15-0.25mm的石英砂。

12.一种制备权利要求2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料的制备方法，其特征在于具体的制备方法如下：

1)A组分的制备：

按量称取A组分中各组分，将表面活性剂、水和pH调节剂，混合均匀，将混合液温度控制温度在50-65℃，然后将改性沥青加热到135-160℃，并与上述混合液采用乳化沥青胶体磨(8000-10000rpm)加工1-2.5min后得到改性乳化沥青，冷却后与减水剂、消泡剂、粘结剂在搅拌机中搅拌3min即得A组分；

2)B组分的制备：

按量称取B组分中各组分，并将各组分在搅拌机中搅拌均匀；

3)施工时，现场均匀混合A组分和B组分，立即进行车辙处或者车辙处路面罩面施工，施工后压实。

13.一种如权利要求1或2所述的用于沥青路面车辙处治的高抗车辙乳化沥青混合料，其特征在于所述复合冷补材料用于路面的车辙及含车辙的路面的罩面处治。