CN104594152A - 一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于包括如下步骤：(1)路面清洗、干燥；(2)进行沥青路面水性保养剂喷涂，养生吸收2小时以上；(3)进行沥青路面水性保护剂喷涂，干燥固化。本发明简便快捷的施工工艺流程，无需专用施工装备，没有污染和排放，同时完成沥青路表非结构性微裂纹的还原自封比和表层黑色保护膜封闭。工程完成后可立即开放交通。

Description

一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法
技术领域
本发明属于沥青路面养护技术领域，具体涉及一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法。
背景技术
过去二十年来，中国的公路网特别是高等级公路网超常规发展，高速公路网络规模已经世界第一，其中，绝大多数的高等级道路采用沥青路面材料。目前，公路行业正处在大规模建设向路网管理和维护转型的时期，沥青路面养护和服务水平的维护工作正转变为主要行业目标。另一方面，现状是沥青路面养护仍较为粗放，造价高、资源消耗大。公路行业要可持续发展，发展路面预防性养护技术等路产保存技术是大势所趋，也是发达国家的已然选择。恰当时机对沥青路面早期病害采取措施，最大限度延长现有路面的有效使用寿命，从而有效控制道路的全寿命造价是路网维护的核心目标。水性路表封闭还原技术，就是最有效的预防性养护措施之一。
本发明的技术源头是美国的雾封层技术。雾封层技术是指用水性的有机涂料对沥青旧路面均匀喷涂，涂料固化后对沥青路面表面层裂纹和松脱集料起到封闭作用，从而有效阻止早期病害进一步发展，同时还原路标色泽外观。雾封层技术是效费比最高的预防性养护技术之一。雾封层最普遍采用的涂料是乳化沥青或改性乳化沥青。但是，在高等级道路的高速重载条件下，传统乳化或改性乳化沥青使用效果不甚理想。主要体现在与老路面的粘结力和本身的耐磨能力方面。
高性能的雾封层技术，主要有两个发展方向：一个方向强调材料的渗透和对老化沥青的还原作用；另一个方向则强调对路面的封闭、色泽恢复以及雾封材料本身的耐磨性方面。前者的特点是采用采用全石油基的基础油，技术体系的核心目标是尽最大可能将具有沥青再生能力的基础油向沥青层内部渗透，通过恢复沥青胶结料柔性和粘性，使得裂纹自动封闭，该方向代表性技术是美国金熊(Gold Bear)，金熊开发了两种雾封产品，一种完全不含有沥青质成分、一种含有部分沥青质成分，分别用于无需补充细集料和需要补充细集料两种状况。金熊的两种产品施用后均必须再撒布细砂或石屑才能通车，会损失部分有效成分，且两种产品均不耐受交通荷载的作用。后者的特点是雾封材料重点考虑与老路面的粘合和雾封材料本身的耐磨耗能力，代表性技术有各种喷砂雾封技术和煤焦油基的染黑技术。含砂雾封技术采用了较大的雾封材料用量，为了避免造成摩擦系数不足，在雾封作业时添加部分砂粒，尽管如此，该方法仍不能避免通车后轮迹带发亮和摩擦系数衰减问题。煤焦油基的染黑方法，与老沥青融合粘结力强，但煤焦油成分毒性大、易挥发，易致防水封闭耐久性不佳，已被美国等发达国家禁用，加之过于强调耐磨，对路面抗滑不利。
发明内容
为克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提出一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)路面清洗、干燥；
(2)进行沥青路面水性保养剂喷涂，养生吸收2小时以上；
(3)进行沥青路面水性保护剂喷涂，干燥固化后，即可开放交通。
优选的，
步骤(2)中沥青路面水性保养剂的喷涂量折算固含量为0.06-0.3kg/m2(千克/平方米沥青路面)；
步骤(3)中沥青路面水性保护剂的喷涂量折算固含量为0.1-0.5kg/m2。
固含量是指按照JTJ052标准中T0651方法测试获得的蒸发残留物的量。
所述的沥青路面水性保养剂，包括下述重量份的组分：调和再生剂40-65份，助剂6-12份，复配乳化剂1-2份，乳化助剂1-5份，水20-100份。其中，复配乳化剂、乳化助剂和水先调和成乳化皂液，其他组分加热至流动态(加热温度优选为60-80℃)，与乳化皂液一起通过高速旋转的胶体磨，得到沥青路面水性保养剂。
其中，
所述调和再生剂为妥尔油、催化油浆、减压瓦斯油、减压渣油中的一种或几种的混合物。
妥尔油又称液体松香，是从碱法(主要为硫酸盐法)制木浆时所残余的黑色溶液制得，主要用于肥皂、清漆、油漆、油墨、润滑剂、金属加工用的油、消毒剂或胶粘剂等，主要成分是脂肪酸和松香酸。催化油浆为炼油催化裂化装置中的未转化油(芳烃含量高)等。减压瓦斯油和减压渣油为炼油装置原油常减压单元中的重质馏分油，其中减压渣油为炼油厂减压塔底抽出的残渣油。
所述助剂为煤油或柴油。
所述复配乳化剂为中裂或慢裂型乳化剂和烷基酚聚氧乙烯醚的组合，所述中裂或慢裂型乳化剂优选自脂肪酸聚胺缩聚物、木质素酰胺混合物(如Indulin MQK 1-M、Indulin SBT、Redicote E-4875、Indulin AA57、Redicote E-11等)。Indulin为美国MeadWestvaco公司的产品。Redicote为AkzoNoble公司的产品。所述烷基酚聚氧乙烯醚包括十二烷基聚氧乙烯醚等。
乳化助剂为酸或碱(如盐酸、磷酸、KOH、NaOH)。
进一步优选的，所述复配乳化剂由下述重量份组分组成：Indulin AA5740-60份，Redicote E-4875 40-60份，十二烷基聚氧乙烯醚60-100份。
所述的沥青路面水性保护剂，包括下述重量份的组分：沥青30-70份，浓缩改性沥青10-30份，乳化剂0.5-1.5份，水性改性剂0-8份，乳化助剂1-5份，水20-100份。
所述乳化剂为快裂型乳化剂，优选自脂肪酸聚胺缩聚物(如IndulinAA86、IndulinAA63、Redicote E-9、Redicote E-4819、Indulin DF 62)中的一种或多种。
所述乳化助剂为酸或碱(如盐酸、磷酸、KOH、NaOH)。进一步优选的，所述乳化剂由下述重量份组分组成：Indulin AA86 40-60份，RedicoteE-4819 40-60份。
其中，乳化剂、水性改性剂、乳化助剂和水先调和成乳化皂液，其他组分加热至流动态(加热温度优选为130-165℃)，与乳化皂液一起通过高速旋转的胶体磨，得到沥青路面水性保护剂。
其中，
所述沥青为达到交通部《公路工程沥青路面施工技术规范》关于道路A类要求的沥青，可以为东海70#、90#沥青等。也可以是常规沥青与固体沥青、天然沥青调和的混合物。
所述固体沥青为沥青为深度炼油获得的固体残留物。天然沥青又称地沥青或矿物沥青(mineral pitch)。是石油的转化产物。石油原油渗透到地面，其中轻质组分被蒸发，进而在日光照射下被空气中的氧气氧化，再经聚合而成为沥青矿物。主要由沥青质、树脂等胶质，以及少量的金属和非金属等其他矿物杂质组成。
所述浓缩改性沥青可以为SBS改性沥青、橡胶改性沥青、橡塑改性沥青、SBR胶乳改性沥青中的一种或多种复合的浓缩改性沥青。其中，所述SBS改性沥青是由改性剂SBS改性后得到，橡胶改性沥青是由活化轮胎橡胶改性剂改性得到，所述SBR胶乳改性沥青是由SBR胶乳改性剂改性得到，所述橡塑改性沥青是由聚乙烯(PE)改性得到。
所述水性改性剂可为SBS胶乳、SBR胶乳、天然胶乳、环氧固化剂中的一种或多种。
SBR胶乳可以为Indulin 1468胶乳等。
SBS胶乳为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中苯乙烯与丁二烯的质量比为3：7，分子量为6万～9万，大型石化企业(中石化/LG)多有沥青改性专用产品。
本发明简便快捷的施工工艺流程，无需专用施工装备，没有污染和排放，同时完成沥青路表非结构性微裂纹的还原自封闭和表层黑色保护膜封闭。工程完成后可立即开放交通、保护膜效力1-2年。
附图说明
图1是实施例1实施前的路面照片；
图2是实施例1实施后的路面照片；
图3是实施例5实施前的路面照片；
图4是实施例5实施后的路面照片；
图5是实施例6实施前后的路面照片；左车道为施工前，右车道为施工后；
图6是实施例7实施前后的路面照片；左车道为施工前，右车道为施工后。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行说明。但本发明不限于这些实施例。
实施例1
称取各组分，制备沥青路面水性保养剂：妥尔油60公斤，煤油8公斤，Indulin AA57 0.5公斤，Redicote E-4875 0.6公斤，十二烷基聚氧乙烯醚0.9公斤，盐酸2公斤，水80公斤。
将Indulin AA57、Redicote E-4875、十二烷基聚氧乙烯醚、盐酸和水先调和成乳化皂液，其他组分60℃加热至流动态，与乳化皂液一起通过高速旋转的胶体磨，得到实施例1的沥青路面水性保养剂。
称取各组分，制备沥青路面水性保护剂：东海70#沥青70公斤，SBS改性沥青20公斤，Indulin 1468胶乳6公斤，Redicote E-9 0.5公斤，IndulinDF 62 0.5公斤，水100公斤。本发明实施例中的SBS改性沥青均为广州市德淌化工科技有限公司生产的DT307。
将Indulin 1468胶乳、Redicote E-9、Indulin DF 62和水先调和成乳化皂液，其他组分140℃加热至流动态，与乳化皂液一起通过高速旋转的胶体磨，得到实施例1的沥青路面水性保护剂。
实施例1的路面为间断级配，细料一开始损失，路表开口较多。路面清扫干净后，采用智能沥青洒布车，进行沥青路面水性保养剂对路面的喷涂，喷涂量折算固含量为0.12kg/m2。养生吸收2小时后，沥青路面水性保养剂被吸收完全，沥青智能洒布车换填沥青路面水性保护剂，进行沥青路面水性保护剂喷涂，喷涂量折算固含量为0.25kg/m2。干燥固化后，即可开放交通。实施前后的照片，分别见图1和图2。
实施例2
将实施例1中的沥青路面水性保养剂替换为：妥尔油60公斤，煤油8公斤，Indulin AA57 1.1公斤，十二烷基聚氧乙烯醚0.9公斤，盐酸2公斤，水80公斤。
其他的同实施例1。
实施例3
将实施例1中的沥青路面水性保养剂替换为：妥尔油60公斤，煤油8公斤，Redicote E-4875 1.1公斤，十二烷基聚氧乙烯醚0.9公斤，盐酸2公斤，水80公斤。
其他的同实施例1。
实施例4
将实施例1中的沥青路面水性保养剂替换为：妥尔油60公斤，煤油8公斤，Indulin AA57 0.5公斤，Redicote E-4875 1.5公斤，盐酸2公斤，水80公斤。
其他的同实施例1。
实施例5
按实施例1的方法制备沥青路面水性保养剂。
称取各组分，制备沥青路面水性保护剂：东海70#沥青69.2公斤，SBS改性沥青28公斤，Indulin 1468胶乳2公斤，Indulin AA 86 0.5公斤，IndulinDF 62 0.3公斤，磷酸2公斤，水100公斤。
按实施例1的方法制备沥青路面水性保护养剂。
实施例5的路面为高速公路，路面空隙率较大，且沥青老化严重，细料剥落严重，表面层出现了明显的非结构性裂纹，原设计方案为表面层铣刨后重新罩面。路面清扫干净后，采用智能沥青洒布车，进行沥青路面水性保养剂对路面的喷涂，喷涂量折算固含量为0.15kg/m2。养生吸收2小时后，沥青路面水性保养剂被吸收完全，沥青智能洒布车换填沥青路面水性保护剂，进行沥青路面水性保护剂喷涂，喷涂量折算固含量为0.3kg/m2。干燥固化后，即可开放交通。实施前后的照片分别见图3和图4。
实施例6
称取各组分，制备沥青路面水性保养剂：减压瓦斯油55公斤，柴油10公斤，Indulin E-11 1公斤，盐酸2.5公斤，十二烷基聚氧乙烯醚1公斤，水60公斤。
按下述重量百分比称取各组分，制备沥青路面水性保护剂：东海70#沥青69.5公斤，SBS改性沥青28公斤，Indulin 1468胶乳2公斤，Redicote E-90.5公斤，水60公斤。
实施例6的路面为城市快速路，路表构造较大，且沥青老化不太严重，细料丢失较少且连片密实。路面清扫干净后，采用智能沥青洒布车，进行沥青路面水性保养剂对路面的喷涂，喷涂量折算固含量为0.12kg/m2。养生吸收3小时后，沥青路面水性保养剂被吸收完全，沥青智能洒布车换填沥青路面水性保护剂，进行沥青路面水性保护剂喷涂，喷涂量折算固含量为0.22kg/m2。干燥固化后，即可开放交通。实施前后的路面照片见图5。
实施例7
沥青路面水性保养剂和沥青路面水性保护剂同实施例6。
实施例7的路面为公路，路表构造不大，使用4年，细料连片密实。路面清扫干净后，采用智能沥青洒布车，进行沥青路面水性保养剂对路面的喷涂，喷涂量折算固含量为0.08kg/m2。养生吸收3小时后，沥青路面水性保养剂被吸收完全，沥青智能洒布车换填沥青路面水性保护剂，进行沥青路面水性保护剂喷涂，喷涂量折算固含量为0.2kg/m2。干燥固化后，即可开放交通。实施后的路面照片见图6。
测试例
对实施例1-7的技术方案进行测试，测试项目、测试方法和测试结果见表1。
表1实施例1-7的测试结果
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)路面清洗、干燥；
(2)进行沥青路面水性保养剂喷涂，养生吸收2小时以上；
(3)进行沥青路面水性保护剂喷涂，干燥固化。
2.如权利要求1所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于，所述沥青路面水性保养剂包括下述重量份的组分：调和再生剂40-65份，助剂6-12份，复配乳化剂1-2份，乳化助剂1-5份，水20-100份。
3.如权利要求2所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于，所述沥青路面水性保养剂中的复配乳化剂为中裂或慢裂型乳化剂和烷基酚聚氧乙烯醚的组合。
4.如权利要求2所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于，所述沥青路面水性保养剂中的复配乳化剂由下述重量份组分组成：IndulinAA57 40-60份，Redicote E-4875 40-60份，十二烷基聚氧乙烯醚60-100份。
5.如权利要求2所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于：所述助剂为煤油或柴油。
6.如权利要求1所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于，所述沥青路面水性保护剂包括下述重量份的组分：沥青30-70份，浓缩改性沥青10-30份，乳化剂0.5-1.5份，水性改性剂0-8份，水20-100份，乳化助剂1-5份。
7.如权利要求6所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于，所述沥青路面水性保护剂包括下述重量份的组分：沥青40-70份，浓缩改性沥青10-30份，乳化剂0.5-1.5份，水性改性剂2-8份，水20-100份，乳化助剂1-5份。
8.如权利要求6或7所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于：所述浓缩改性沥青选自SBS改性沥青、橡胶改性沥青、橡塑改性沥青、SBR改性沥青中的一种或多种。
9.如权利要求6或7所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于：所述沥青路面水性保护剂中乳化剂为快裂型脂肪酸聚胺，优选为IndulinAA86、IndulinAA63、Redicote E-9、Redicote E-4819、Indulin DF 62中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的沥青路面水性涂料双层喷涂方法，其特征在于：步骤(2)中沥青路面水性保养剂的喷涂量折算固含量为0.06-0.3kg/m2；步骤(3)中沥青路面水性保护剂的喷涂量折算固含量为0.1-0.5kg/m2。
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