CN105948664B - 一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料及其制备方法 - Google Patents

一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，它由水泥‑乳化沥青‑水性环氧复合胶浆、膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的质量比混合而成。本发明以水泥‑乳化沥青‑水性环氧复合技术为基础，采用外加剂调控技术，克服了水泥基修补材料柔韧性差和粘结性能差、聚合物基修补材料模量低和收缩大、难以在沥青路面裂缝修补中应用等技术难题，可有效提升道路的耐久性能与服役寿命，适合推广使用。

Description

一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料及其 制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料及其制备方法。
背景技术
随着经济发展，我国公路交通建设也随之蓬勃发展，公路交通总里程位居世界第一，总里程数已达到446.4万公里，其中，沥青路面占356.9万公里，服役超过5年的沥青路面高达90％。由于沥青路面在服役过程中长期经受自然环境的作用，沥青与集料的物理与化学性质发生一系列变化，使得沥青混合料的粘结性能变差，在行车载荷和车轮磨损的双重作用下，路面力学性能和抗滑性能逐步下降，局部地方出现裂缝，虽然裂缝对沥青路面的行车舒适性和安全性影响并不大，但其破坏了路面结构的整体性和连续性，雨水通过裂缝渗入路面内部，在行车载荷作用下会发生冲刷和唧泥现象，进而加速路面的破坏，导致松散、坑槽等病害的出现，这不仅降低了行车舒适性，还增加了行车的危险性。因此，为了防止路面病害进一步加重，在路面出现裂缝应及时进行维修养护，这不仅可延长道路使用寿命5～10年，还可节约45％～50％的维修费用。
目前，通常采用道路快速修补技术对沥青路面裂缝、坑槽等破坏位置进行局部修补，使用的修补材料硬化速度快，具有较高的小时强度，修补后能在很短的时间内投入正常使用，进而延长路面的使用寿命。然而，目前普通的沥青路面裂缝修补材料主要以聚合物基材料类为主，如基质沥青、SBS改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、环氧树脂、聚氨酯树脂等，该类修补材料具有操作简单的优点，但在重交通和高温条件下，存在温度敏感性大、与基体材料粘结性能差、易剥落等问题。乳化沥青或改性乳化沥青修补材料还存在收缩大、易与基体脱离形成二次裂缝的问题；若采用水泥基修补材料进行修补，同样存在收缩大的问题，此外还存在柔韧性差、界面粘结性能差、模量远高于修补基体、与基体协调变形能力差、外观不协调等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，它具有与修补基体粘结强度高、收缩小、模量低、韧性高、高低温性能优良等特点，且涉及的制备方法简单，适合推广应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，它由水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的质量比混合而成。
上述方案中，所述膨胀剂为硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂、硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种；减水剂为聚羧酸超塑化剂；消泡剂为聚醚型消泡剂；早强剂为分析纯碳酸锂；缓凝剂为分析纯硼酸、葡萄糖酸钠中的一种。
上述方案中，所述水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆由硫铝酸盐水泥、乳化沥青、环氧树脂和活性水性环氧固化剂以100:(50～90):(4～20):(6～30)的质量比混合而成。
上述方案中，所述乳化沥青为慢裂型阳离子乳化沥青、中裂型阳离子乳化沥青、慢裂型阳离子改性乳化沥青、中裂型阳离子改性乳化沥青中的一种。
上述方案中，所述硫铝酸盐水泥为42.5、52.5快硬硫铝酸盐水泥中的一种；环氧树脂为E44型、E51型环氧树脂中的一种。
上述方案中，所述活性水性环氧固化剂的制备方法包括如下步骤：将环氧树脂、酸酐、聚乙二醇、多乙烯多胺和水按100:(30～40):(400～600):(15～45):(500～1200)的质量比进行称取；首先，将聚乙二醇和1/4～1/3的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为200～300r/min、温度为85～90℃的条件下反应1.5～2h；然后加入环氧树脂，在转速为200～300r/min、温度为70～75℃的条件下反应2.5～3h；再加入多乙烯多胺和1/4～1/3的水(占水总质量)，在转速为200～300r/min、温度为65～70℃的条件下反应2.5～3h；最后加入剩余水，在转速为200～300r/min条件持续搅拌10～20min，即得分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)。
上述方案中，所述酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种；多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
上述方案中，所述环氧树脂为E44型、E51型环氧树脂中的一种；聚二乙醇为聚二乙醇4000、聚二乙醇6000中的一种。
上述方案中，所述水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备方法包括如下步骤：首先将称取的环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌50～60s，形成均匀的乳白色水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌60～90s停止搅拌；然后加入硫铝酸盐水泥持续搅拌60～90s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆。
上述一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备方法，包括如下步骤：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的质量比进行称量；首先将早强剂和缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/3～1/2的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌10～20s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌10～20s；加入剩余的混合水溶液，持续搅拌60～90s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本发明所得低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的技术指标如表1所示：
表1
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明通过自乳化法在固化剂分子链中引入亲水性柔性聚醚链段和环氧树脂链段，制备得到水溶性和韧性优良、具有反应活性的活性水性环氧固化剂，并采用该固化剂制备水性环氧乳液，因乳液呈电中性而与乳化沥青具有良好的适宜性，且乳液中的活性基团能与水泥及其水化产物发生键合反应，生成新的结构，并与破乳后的沥青、水泥及其水化产物形成水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆，它具有稳定、致密的三维互穿网络结构(如图1所示)，该结构使所得复合胶浆同时具备硫铝酸盐水泥早期强度高和耐候性好、沥青柔韧性好和耐低温性能优良、水性环氧粘结性能好和耐高温性能优良等特点，可有效提升所得沥青路面裂缝快速修补材料的使用性能和耐久性能。
2)本发明以水泥-乳化沥青-水性环氧复合技术为基础，利用乳化沥青和水性环氧水膜结构，通过快速搅拌使水泥颗粒均匀分散于胶浆体系中，破乳后的沥青和胶结固化后的环氧树脂吸附于水泥及其水化产物表面，有利于互穿网络结构的形成，同时可有效避免乳化沥青和水性环氧因相容性差而分层离析的问题，进而使复合胶浆具有良好的均质性和稳定性；另外，采用外加剂(膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂)调控技术对水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结体系进行优化设计，克服了胶浆流动性差、早期强度低、收缩大等问题。
3)本发明所述沥青路面裂缝快速修补材料(水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料)对气候、环境、修补基体界面无特殊要求，裂缝经过简单清洁处理后即可灌注，该材料具有流动性好的特点，可在自然流动状态下填满裂缝；具有粘结强度高的特点，克服了普通水泥基修补材料界面粘结性能差的问题；具有高低温性能优良的特点，克服了聚合物基修补材料在高温条件下易变形、脱粘的问题；具有收缩小的特点，克服了水泥基修补材料或聚合物改性水泥基修补材料后期收缩大、易形成二次裂缝病害的问题；具有柔韧性好、模量低的特点，互穿网络结构使复合胶结材料的柔韧性优于水泥基修补材料，且与沥青混凝土的模量在同一个数量级，在行车载荷作用下可以协调变形。
4)本发明所述沥青路面裂缝快速修补材料在常温下拌制，无需高温加热处理、无废气排放、能耗低，具有显著的环保意义；同时提升了道路的耐久性能与服役寿命，具有显著的经济与社会效益。
附图说明
图1为实施例1所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆在汽油浸泡前(a)和汽油浸泡后(b)的三维互穿网络结构的SEM图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例如无具体说明，采用的试剂为市售化学试剂或工业产品。
以下实施例中，采用的慢裂型阳离子乳化沥青型号为BC-1-SS，中裂型阳离子乳化沥青的型号为BC-1-MS，慢裂型阳离子改性乳化沥青的型号为BCR-SS，中裂型阳离子改性乳化沥青的型号为PCR-MS，均由湖北国创高新材料股份有限公司提供；采用的硫铝酸钙类混凝土膨胀剂型号为AEA，氧化钙类混凝土膨胀剂型号为CH-A，硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂型号为HCSA，均由天津豹鸣股份有限公司生产；聚醚型消泡剂的型号为DF-3，由上海三瑞高分子材料有限公司提供。
实施例1
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其制备方法包括如下步骤：
1)活性水性环氧固化剂的制备：将环氧树脂(E51型环氧树脂)、酸酐(甲基四氢苯酐)、聚乙二醇(聚二乙醇4000)、多乙烯多胺(三乙烯四胺)和水(蒸馏水)按100:39:400:17:834的质量比进行称量，首先将聚乙二醇和1/4的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为300r/min、温度为90℃的条件下反应1.5h；其次，加入环氧树脂，在转速为300r/min、温度为70℃的条件下反应2.5h；然后，加入多乙烯多胺和1/4的水(占水总质量)，在转速为300r/min、温度为65℃的条件下反应2.5h；最后加入剩余水，在转速为300r/min的条件持续搅拌15min，得到分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)；
2)水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备：将硫铝酸盐水泥(42.5快硬硫铝酸盐水泥)、乳化沥青(慢裂型阳离子乳化沥青)、环氧树脂(E51型环氧树脂)和活性水性环氧固化剂按100:69:7.6:11.4的质量比进行称量；首先，将环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌60s，形成均匀的乳白色的水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌60s停止搅拌，然后加入硫铝酸盐水泥，持续搅拌90s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆；
3)低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂(硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂)、减水剂(聚羧酸超塑化剂)、消泡剂(聚醚型消泡剂)、早强剂(分析纯碳酸锂)、缓凝剂和水(饮用自来水)按100:4.5:0.57:0.00057:0.02:0:5.3的质量比进行称取；首先将早强剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/3的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌15s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌15s；再加入剩余的混合水溶液，持续搅拌90s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本实施例所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料技术指标如下：
表2 实施例1所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的技术指标
实施例2
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其制备方法包括如下步骤：
1)活性水性环氧固化剂的制备：将环氧树脂(E44型环氧树脂)、酸酐(甲基六氢苯酐)、聚乙二醇(聚二乙醇6000)、多乙烯多胺(四乙烯五胺)和水(蒸馏水)按100:32:586:44:1143的质量比进行称量，首先将聚乙二醇和1/3的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为200r/min、温度为85℃的条件下反应2h；其次，加入环氧树脂，在转速为200r/min、温度为75℃的条件下反应2.5h；然后，加入多乙烯多胺和1/3的水(占水总质量)，在转速为200r/min、温度为70℃的条件下反应2.5h；最后加入剩余水，在转速为200r/min的条件持续搅拌20min，得到分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)；
2)水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备：将硫铝酸盐水泥(52.5快硬硫铝酸盐水泥)、乳化沥青(慢裂型改性阳离子乳化沥青)、环氧树脂(E44型环氧树脂)和活性水性环氧固化剂按100:65:8:12的质量比进行称量；首先，将环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌50s，形成均匀的乳白色的水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌90s停止搅拌，然后加入硫铝酸盐水泥，持续搅拌60s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆；
3)低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂(硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂)、减水剂(聚羧酸超塑化剂)、消泡剂(聚醚型消泡剂)、早强剂、缓凝剂(分析纯硼酸)和水(饮用自来水)按100:3.8:0.52:0.00052:0:0.16:4.9的质量比进行称取；首先将缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/2的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌20s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌20s；加入剩余的混合水溶液，持续搅拌60s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本实施例所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料技术指标如表3所示。
表3 实施例2所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的技术指标
实施例3
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其制备方法包括如下步骤：
1)活性水性环氧固化剂的制备：将环氧树脂(E44型环氧树脂)、酸酐(甲基四氢苯酐)、聚乙二醇(聚二乙醇4000)、多乙烯多胺(二乙烯三胺)和水(蒸馏水)按100:35:465:30:630的质量比进行称量，首先将聚乙二醇和1/3的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为250r/min、温度为90℃的条件下反应1.5h；其次，加入环氧树脂，在转速为250r/min、温度为75℃的条件下反应2.5h；然后，加入多乙烯多胺和1/3的水(占水总质量)，在转速为250r/min、温度为65℃的条件下反应3h；最后加入剩余水，在转速为250r/min的条件持续搅拌15min，得到分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)；
2)水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备：将硫铝酸盐水泥(42.5快硬硫铝酸盐水泥)、乳化沥青(中裂型阳离子改性乳化沥青)、环氧树脂(E44型环氧树脂)和活性水性环氧固化剂按100:52:18:27的质量比进行称量；首先，将环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌55s，形成均匀的乳白色的水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌60s停止搅拌，然后加入硫铝酸盐水泥，持续搅拌90s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆；
3)低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂(硫铝酸钙类混凝土膨胀剂)、减水剂(聚羧酸超塑化剂)、消泡剂(聚醚型消泡剂)、早强剂(分析纯碳酸锂)、缓凝剂(分析纯硼酸)和水(饮用自来水)按100:7.8:0.6:0.0006:0.015:0.1:8.2的质量比进行称取；首先将缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/2的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌10s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌20s；加入剩余的混合水溶液，持续搅拌90s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本实施例所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料技术指标如表4所示。
表4 实施例3所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的技术指标
实施例4
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其制备方法包括如下步骤：
1)活性水性环氧固化剂的制备：将环氧树脂(E51型环氧树脂)、酸酐(甲基六氢苯酐)、聚乙二醇(聚二乙醇6000)、多乙烯多胺(三乙烯四胺)和水(蒸馏水)按100:34:588:28:950的质量比进行称量，首先将聚乙二醇和1/4的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为300r/min、温度为85℃的条件下反应2h；其次，加入环氧树脂，在转速为300r/min、温度为75℃的条件下反应3h；然后，加入多乙烯多胺和1/4的水(占水总质量)，在转速为300r/min、温度为65℃的条件下反应2.5h；最后加入剩余水，在转速为300r/min的条件持续搅拌20min，得到分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)；
2)水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备：将硫铝酸盐水泥(52.5快硬硫铝酸盐水泥)、乳化沥青(中裂型阳离子乳化沥青)、环氧树脂(E51型环氧树脂)和活性水性环氧固化剂按100:86:9:13.5的质量比进行称量；首先，将环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌60s，形成均匀的乳白色的水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌70s停止搅拌，然后加入硫铝酸盐水泥，持续搅拌80s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆；
3)低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂(硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂)、减水剂(聚羧酸超塑化剂)、消泡剂(聚醚型消泡剂)、早强剂(分析纯碳酸锂)、缓凝剂(葡萄糖酸钠)和水(饮用自来水)按100:4.3:0.71:0.00071:0.01:0.14:1.6的质量比进行称取；首先将早强剂和缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/3的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌15s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌20s；加入剩余的混合水溶液，持续搅拌80s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本实施例所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料技术指标如表5所示。
表5 实施例4所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的技术指标
实施例5
一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其制备方法包括如下步骤：
1)活性水性环氧固化剂的制备：将环氧树脂(E51型环氧树脂)、酸酐(甲基四氢苯酐)、聚乙二醇(聚二乙醇4000)、多乙烯多胺(四乙烯五胺)和水(蒸馏水)按100:31:410:17:558的质量比进行称量，首先将聚乙二醇和1/3的水(占水总质量)加入装有酸酐的容器中，在转速为200r/min、温度为90℃的条件下反应2h；其次，加入环氧树脂，在转速为200r/min、温度为70℃的条件下反应2.5h；然后，加入多乙烯多胺和1/3的水(占水总质量)，在转速为200r/min、温度为70℃的条件下反应3h；最后加入剩余水，在转速为200r/min的条件持续搅拌15min，得到分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂(非离子型)；
2)水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备：将硫铝酸盐水泥(42.5快硬硫铝酸盐水泥)、乳化沥青(慢裂型阳离子乳化沥青)、环氧树脂(E51型环氧树脂)和活性水性环氧固化剂按100:60:5:7.5的质量比进行称量；首先，将环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌50s，形成均匀的乳白色的水性环氧乳液，在搅拌过程中缓慢加入乳化沥青，持续搅拌80s停止搅拌，然后加入硫铝酸盐水泥，持续搅拌70s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆；
3)低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂(硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂)、减水剂(聚羧酸超塑化剂)、消泡剂(聚醚型消泡剂)、早强剂(分析纯碳酸锂)、缓凝剂(葡萄糖酸钠)和水(饮用自来水)按100:6.6:0.37:0.00037:0.04:0.24:7.7的质量比进行称取；首先将早强剂和缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/3的混合水溶液(占混合水溶液总质量)，持续搅拌10s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌10s；加入剩余的混合水溶液，持续搅拌90s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
本实施例所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料技术指标如表6所示。
表6 实施例5所得水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的技术指标
上述结果表明：本发明制备的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料的初始流动度均大于326mm，10min流动度保留值均大于239mm，说明该材料在可工作时间范围内具有良好的流动性，能有效渗透填充裂缝；初凝时间均大于32min，终凝时间均低于83min，说明该材料具有较长的可施工时间，且在交通开放前(5h)具有较长的强度发展时间；5h强度均大于4.3MPa，说明该材料具有较高的早期强度，满足沥青路面抗压强度大于0.7MPa的要求；压折比均低于2.4，说明该材料具有良好的柔韧性，可有效缓冲行车载荷的冲击力和剪切应力；弯拉粘结强度均大于1.7MPa，说明该材料与修补基本具有优良的粘结性能；收缩率均低于0.071％，说明材料具有优良的体积稳定性，能有效避免收缩引起的二次裂缝；抗压回弹模量为1173～2851MPa，与沥青混合料的模量(400～1600MPa)处于一个数量级，在行车载荷作用下可与沥青路面协调一致变形。此外，本发明制备的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料在常温下拌制，无需高温加热处理、无废气排放、能耗低，具有显著的环保意义；同时提升了道路的耐久性能与服役寿命，具有显著的经济与社会效益。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，它由水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的质量比混合而成；
所述水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆由硫铝酸盐水泥、乳化沥青、环氧树脂和活性水性环氧固化剂以100:(50～90):(4～20):(6～30)的质量比混合而成；
所述活性水性环氧固化剂的制备方法包括如下步骤：将环氧树脂、酸酐、聚乙二醇、多乙烯多胺和水按100:(30～40):(400～600):(15～45):(500～1200)的质量比进行称取；首先，将聚乙二醇和1/4～1/3的水加入装有酸酐的容器中，在转速为200～300r/min、温度为85～90℃的条件下反应1.5～2h；然后加入环氧树脂，在转速为200～300r/min、温度为70～75℃的条件下反应2.5～3h；再加入多乙烯多胺和1/4～1/3的水，在转速为200～300r/min、温度为65～70℃的条件下反应2.5～3h；最后加入剩余水，在转速为200～300r/min的条件持续搅拌10～20min，即得分散均匀、具有反应活性的活性水性环氧固化剂。
2.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述膨胀剂为硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂、硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂中的一种；减水剂为聚羧酸超塑化剂；消泡剂为聚醚型消泡剂；早强剂为分析纯碳酸锂；缓凝剂为分析纯硼酸、葡萄糖酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述乳化沥青为慢裂型阳离子乳化沥青、中裂型阳离子乳化沥青、慢裂型阳离子改性乳化沥青、中裂型阳离子改性乳化沥青中的一种。
4.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为42.5、52.5快硬硫铝酸盐水泥中的一种；环氧树脂为E44型、E51型环氧树脂中的一种。
5.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述酸酐为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种；多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述环氧树脂为E44型、E51型环氧树脂中的一种；聚二乙醇为聚二乙醇4000、聚二乙醇6000中的一种。
7.根据权利要求1所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料，其特征在于，所述水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆的制备方法包括如下步骤：首先将称取的环氧树脂和活性水性环氧固化剂加入搅拌锅中搅拌50～60s，形成均匀的乳白色水性环氧乳液，在搅拌过程中加入乳化沥青，持续搅拌60～90s停止搅拌；然后加入硫铝酸盐水泥持续搅拌60～90s，得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆。
8.权利要求1～7任一项所述低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆、膨胀剂、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的质量比进行称量；首先将早强剂和缓凝剂溶于水中，得混合水溶液备用；将膨胀剂加入水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶浆中，在搅拌过程中加入1/3～1/2的混合水溶液，持续搅拌10～20s；加入减水剂和消泡剂，持续搅拌10～20s；再加入剩余的混合水溶液，持续搅拌60～90s；得到拌合均匀的水泥-乳化沥青-水性环氧复合胶结快速修补材料，即得所述的低收缩、高粘结强度的沥青路面裂缝快速修补材料。
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