CN104179107B

CN104179107B - 沥青路面用油性增强型雾封层材料及制备方法和施工方法

Info

Publication number: CN104179107B
Application number: CN201410418457.4A
Authority: CN
Inventors: 李炜光; 杨婉怡; 靳美倩; 郑敏楠; 耿九光
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: CN104179107A

Abstract

本发明涉及公路养护技术领域，公开了一种沥青路面用油性增强型雾封层材料及制备方法和施工方法。该雾封层材料包括防水渗透下子层和抗滑耐磨上子层，上、下子层分别由本层乳液材料和砂料组成。下子层乳液材料中含有石油沥青、溶剂油、油性渗透剂、增粘剂、添加剂，上子层乳液材料中含有石油沥青、溶剂油、油性渗透剂、增粘剂、添加剂、抗紫外老化剂。该雾封层材料的施工方法为分层撒布法：将下子层乳液材料与砂料混合后撒布在沥青路面上，形成防水渗透下子层，等干燥后再将上子层乳液材料喷洒在防水渗透下子层上，然后撒布砂料，形成抗滑耐磨上子层。本发明用于路面的预防性养护，能提高路面防水性、抗滑性、牢固性和抗紫外老化性能。

Description

沥青路面用油性增强型雾封层材料及制备方法和施工方法

技术领域

本发明涉及公路养护技术领域，具体涉及一种沥青路面用油性增强型雾封层材料及制备方法和施工方法。

背景技术

当沥青路面正常使用几年后，路面会出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象，并且其防渗水性能变差，路面水会经过裂缝或细骨料损伤处进入到沥青混合料中加速了路面的损坏。

雾封层是目前普遍采用的一种最有效的沥青路面预防性养护措施，该技术将雾封层材料以雾状撒布在沥青路面上形成一层薄薄的封层，填封微小裂缝和表面空隙，还原和保护被氧化的沥青路面，起到防水和抑制松散的作用，同时改善和提升路面形象。

但是，目前常用的比较简便的雾封层预防性养护手段，其最大的缺点是防渗水作用不理想，原雾封层与原路面石料的粘结力不能达到预期效果，在通车一段时间后就会出现脱离，暴露出原来路面的石料，路面防渗水能力降低，进而降低沥青路面表面层的抗滑能力。

另外，我国沥青路面的表面构造深度小，其本身抗滑能力较低，但路面抗滑性能是影响交通安全的重要因素，并且在未养护的沥青路面中更为突出。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种沥青路面用油性增强型雾封层材料及制备方法和施工方法，用本发明的雾封层发料对路面进行养护，能够补充路面表层结合料，填充面层空隙，增强粘结性和抗滑性能，在改善路容路貌的同时提高沥青路面的抗紫外老化能力，提高路面使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)一种沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，

所述雾封层包括防水渗透下子层和抗滑耐磨上子层，所述防水渗透下子层包含50％～70％防水渗透下子层乳液材料和30％～50％的砂料，所述抗滑耐磨上子层包含50％～70％抗滑耐磨上子层乳液材料和30％～50％的砂料；

所述防水渗透下子层乳液材料包括以下重量份组分：石油沥青50～80份、溶剂油20～60份、油性渗透剂1～10份、增粘剂2～10份、添加剂2～10份；

所述抗滑耐磨上子层乳液材料包括以下重量份组分：石油沥青50～80份、溶剂油20～60份、油性渗透剂1～10份、增粘剂5～15份、添加剂2～5份、抗紫外老化剂1～5份。

优选地，所述的石油沥青为70#、90#或110#石油沥青中的一种。

优选地，所述的溶剂油为D-80煤油溶剂油、S-100溶剂油或D-115溶剂油中的一种。

优选地，所述的油性渗透剂为雷诺峰。

优选地，所述的增粘剂是硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂DL171的任意一种或改性乳胶。

优选地，所述添加剂为改性胶粉、苯乙烯丁二烯颗粒和岩沥青中的一种。

优选地，所述的抗紫外老化剂为水杨酸苯酯或二苯酮-3。

优选地，所述的砂料可以为金刚砂、人造刚玉、碳化硅、铁矿砂和石英砂中的任选一种或几种，砂料的尺寸范围是0.15～0.3mm，并且砂料不含超粒径颗粒，不含有害杂质，且表面粗糙，作为增强型雾封层中抗滑效果的主要来源。

(二)上述沥青路面用油性增强型雾封层材料中：

所述防水渗透下子层乳液材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将所述石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入渗透剂、增粘剂和添加剂，即得防水渗透下子层乳液材料。

所述抗滑耐磨上子层乳液材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将所述石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入渗透剂、增粘剂、添加剂和抗紫外老化剂，即得抗滑耐磨上子层乳液材料。

(三)上述沥青路面用油性增强型雾封层材料的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，清扫路面；

步骤2，制备防水渗透下子层

将防水渗透下子层乳液材料与砂料混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，自然干燥，形成防水渗透下子层。其中撒布量为0.1～0.25kg/m²，施工喷洒温度为50～65℃。

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布砂料，自然干燥，形成抗滑耐磨上子层。其中撒布量为0.1～0.25kg/m²，施工喷洒温度为50～65℃。

优选地，施工时路面表层温度高于15℃，大气温度高于10℃。

优选地，施工时现场风力小于4级。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的雾封层材料中加入的油性渗透剂更容易渗透至缝隙当中，进而填补细微裂缝，使得路面牢固性能更好，且与轮胎表面的相关性变小，使用寿命延长，油性渗透剂同时还能起到封水和粘附作用，提高路面抗滑性；抗紫外老化剂，能够增强路面抗紫外老化的能力，显著延缓沥青及沥青混合料的紫外老化；砂料，能使雾封层材料与沥青混合料很好的粘结，在提高沥青路面表面层抗滑能力的同时也能降低路面噪音。

(2)本发明的雾封层材料为有机材料，相比其他封层材料，本发明的雾封层材料在撒布后可以很快收干，有效缩短施工日期，尽快开放交通，具有良好的经济效益。

(3)本发明的施工方法采取分层撒布的方式，将雾封层分为两个子层。上子层注重防水性、耐磨性和耐候性的设计，下子层注重渗透性和固化路面性能的设计。这种分层撒布的方式使得不同材料在不同的界面处充分发挥其功能。

防水渗透下子层，其撒布的材料中添加的油性渗透剂，可以更好的使雾封层材料渗入原路面的面层空隙中，填补细微裂缝，稳固原道面路基；同时，在空隙中起到封水和粘附作用，能更有效的提高路面防渗水能力，使得面层表面的抗滑性相对提高。还能抑制细小裂缝及微裂缝的生成，对原道面起到固化作用，从而延长路面使用寿命。

抗滑耐磨上子层，其撒布的材料中添加的增粘剂，可增强雾封层与原路面的石料粘结力，使得石料不容易受到环境因素的影响而脱落，在车辆反复碾压后不会随轮胎离开路表面，提高路面的耐候性；同时，添加抗紫外老化剂可以很大程度的提高路面抗紫外老化能力。

具体实施方式

以下给出具体的对照例和实施例以对本发明作进一步的详细描述，但本发明不限于这些对照例和实施例。

对照例1：

以制备一种沥青路面用油性单层雾封层材料为例进行说明，

(1)称取各组分：

油性雾封层乳液材料包括以下重量份组分：90#沥青70份、S-100溶剂油20份、雷诺峰2份、硅烷偶联剂KH5504份、苯乙烯丁二烯颗粒2份、二苯酮-32份。

(2)油性单层雾封层乳液材料的制备方法：

将石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入渗透剂、增粘剂和添加剂，即得雾封层乳液材料。

(3)油性单层雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，将70％的雾封层乳液材料与30％的金刚砂混合均匀，利用撒布机将其喷洒到路面上，形成雾封层，自然干燥。其中撒布量为0.2kg/m²，施工喷洒温度为50℃。

对照例2：

以制备一种沥青路面用油性单层雾封层材料为例进行说明。

(1)称取各组分：

油性雾封层乳液材料包括以下重量份组分：110#沥青60份、D-115溶剂油40份、雷诺峰5份、硅烷偶联剂DL17115份、改性胶粉5份、水杨酸苯酯2份。

(2)油性单层雾封层乳液材料的制备方法：

(3)油性单层雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，将20％雾封层乳液材料与80％的金刚砂混合均匀，即得雾封层材料，利用撒布机将雾封层材料喷洒到路面上，形成雾封层，自然干燥。其中撒布量为0.5kg/m²，施工喷洒温度为60℃。

实施例1：

以制备一种沥青路面用油性增强型雾封层材料为例进行说明。

(1)称取各组分：

防水渗透下子层乳液材料包括以下重量份组分：90#沥青50份、D-80煤油溶剂油20份、雷诺峰1份、改性乳胶2份、苯乙烯丁二烯颗粒2份。

抗滑耐磨上子层乳液材料包括以下重量份组分：90#沥青50份、D-80煤油溶剂油20份、雷诺峰1份、改性乳胶5份、苯乙烯丁二烯颗粒2份、水杨酸苯酯2份。

(2)油性雾封层乳液材料的制备方法：

防水渗透下子层乳液材料的制备方法：首先将石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入渗透剂、增粘剂和添加剂，即得防水渗透下子层乳液材料。

抗滑耐磨上子层乳液材料的制备方法，首先将石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入渗透剂、增粘剂、添加剂和抗紫外老化剂，即得抗滑耐磨上子层乳液材料。

(3)油性增强型雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，制备防水渗透下子层

将50％的防水渗透下子层乳液材料与50％的金刚砂混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，形成防水渗透下子层，自然干燥。其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为50℃。

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将50％的抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布50％的金刚砂，形成抗滑耐磨上子层，自然干燥。其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为50℃。

实施例2：

(1)称取各组分：

防水渗透下子层乳液材料包括以下重量份组分：70#沥青70份、S-100煤油溶剂油60份、雷诺峰10份、硅烷偶联剂KH7928份、改性胶粉8份。

抗滑耐磨上子层乳液材料包括以下重量份组分：70#沥青70份、S-100煤油溶剂油60份、雷诺峰10份、硅烷偶联剂KH7928份、改性胶粉4份、二苯酮-31份。

(2)油性雾封层乳液材料的制备方法：

(3)油性增强型雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，制备防水渗透下子层

将70％的防水渗透下子层乳液材料与30％的金刚砂混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，形成防水渗透下子层，自然干燥。其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为60℃。

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将70％的抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布30％的金刚砂，形成抗滑耐磨上子层，自然干燥。其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为60℃。

实施例3：

(1)称取各组分：

防水渗透下子层乳液材料包括以下重量份组分：90#沥青60份、S-100溶剂油40份、雷诺峰8份、硅烷偶联剂KH55010份、岩沥青6份。

抗滑耐磨上子层乳液材料包括以下重量份组分：90#沥青60份、S-100溶剂油40份、雷诺峰5份、硅烷偶联剂KH55015份、岩沥青3份，水杨酸苯酯2份。

(2)油性雾封层乳液材料的制备方法：

(3)油性增强型雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，制备防水渗透下子层

将50％的防水渗透下子层乳液材料与50％的金刚砂混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，形成防水渗透下子层，自然干燥。其中撒布量为0.25kg/m²，施工喷洒温度为65℃。

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将50％的抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布50％的金刚砂，形成抗滑耐磨上子层，自然干燥。其中撒布量为0.25kg/m²，施工喷洒温度为65℃。

实施例4：

(1)称取各组分：

防水渗透下子层材料包括以下重量份组分：110#沥青70份、D-115煤油溶剂油20份、雷诺峰10份、硅烷偶联剂DL1715份、岩沥青10份。

抗滑耐磨上子层材料包括以下重量份组分：110#沥青70份、D-115煤油溶剂油20份、雷诺峰6份、硅烷偶联剂DL1716份、岩沥青5份、水杨酸苯酯5份。

(2)油性雾封层乳液材料的制备方法：

(3)油性增强型雾封层材料的施工方法：

步骤1，清扫路面。

步骤2，制备防水渗透下子层

将20％的防水渗透下子层乳液材料与80％的金刚砂混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，形成防水渗透下子层，自然干燥。其中撒布量为0.25kg/m²，施工喷洒温度为60℃。

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将20％的抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布80％的金刚砂，形成抗滑耐磨上子层，自然干燥。其中撒布量为0.25kg/m²，施工喷洒温度为60℃。

为了证明本发明的有益效果，发明人根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对雾封层养护后的路面进行抗滑性能、抗渗性能、抗冻性能和耐磨性能进行检测，各种试验情况如表1：

表1 对照例与实施例路面性能测试指标

说明：从表1中可以发现，对照例1、2的路面性能检测的结果虽然达到标准但是并不理想。而实施例1～4的路面在抗滑，防渗，抗冻等方面都满足标准要求，并且表现出了较为优越的性能。

此外，以上实施例中，制备雾封层时采用人造刚玉、碳化硅、铁矿砂或石英砂代替金刚砂，其效果相当。

尽管以上对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims

1.一种沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，

所述雾封层包括防水渗透下子层和抗滑耐磨上子层，所述防水渗透下子层包含50％～70％防水渗透下子层乳液材料和30％～50％的砂料，所述抗滑耐磨上子层包含50％或70％抗滑耐磨上子层乳液材料和30％～50％的砂料；

所述抗滑耐磨上子层乳液材料包括以下重量份组分：石油沥青50～80份、溶剂油20～60份、油性渗透剂1～10份、增粘剂5～15份、添加剂2～5份、抗紫外老化剂1～5份；

所述的油性渗透剂为雷诺峰，

所述防水渗透下子层乳液材料的制备方法，包括以下步骤：首先将所述石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入油性渗透剂、增粘剂和添加剂，即得防水渗透下子层乳液材料，

所述抗滑耐磨上子层乳液材料的制备方法，包括以下步骤：首先将所述石油沥青加热熔融，然后与溶剂油混合，搅拌至均匀后加入油性渗透剂、增粘剂、添加剂和抗紫外老化剂，即得抗滑耐磨上子层乳液材料。

2.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，所述的石油沥青为70#、90#或110#石油沥青中的一种。

3.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，所述的溶剂油为D-80煤油溶剂油、S-100溶剂油或D-115溶剂油中的一种。

4.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，所述的增粘剂是硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH792、硅烷偶联剂DL171的任意一种或改性乳胶。

5.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，所述添加剂为改性胶粉、苯乙烯丁二烯颗粒和岩沥青中的一种。

6.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料，其特征在于，所述的抗紫外老化剂为水杨酸苯酯或二苯酮-3。

7.根据权利要求1所述沥青路面用油性增强型雾封层材料的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，清扫路面；

步骤2，制备防水渗透下子层

将防水渗透下子层乳液材料与砂料混合搅拌，再利用撒布机将其喷洒到路面上，自然干燥，形成防水渗透下子层，其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为50～65℃；

步骤3，制备抗滑耐磨上子层

利用撒布机将抗滑耐磨上子层乳液材料喷洒到防水渗透下子层上面，再撒布砂料，自然干燥，形成抗滑耐磨上子层，其中撒布量为0.1kg/m²，施工喷洒温度为50～65℃。