CN106007597A - 一种沥青路面半刚性基层快速修补材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沥青路面半刚性基层快速修补材料，所述修补材料主要针对半刚性基层结构损坏进行快速维修并由以下质量份的原材料混合搅拌而成：复合水泥基干粉100份、乳化沥青25‑35份、水5‑15份、减水组分0.5‑1.0份。本发明所述的修补材料主要以水泥基材料为主，性能与半刚性基层材料接近，在外力作用和温、湿度变化下发生的各种弹、塑性变形与原基层较为一致，能够减少因二者变形差过大引起的过渡区开裂。

Description

一种沥青路面半刚性基层快速修补材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种瓦斯隔离聚乙烯防水卷材及其制备方法，属于聚乙烯防水卷材技术领域。
背景技术
据统计，截止到2015年底，我国高速公路通车总里程达到125373km，而其中90%以上的路面基层为半刚性基层。这是因为半刚性基层具有强度高、整体性能好、使用成本相对较低、施工工艺成熟等优点。然而，也正是由于其自身的一些特性，使得半刚性基层抗疲劳能力差，于是导致各种病害在道路开始运营一段时间后不断出现。
国内外学者对半刚性基层病害进行了深入的研究，按其损坏的类型和特点大致可分为两种类型，即功能性病害和结构性病害。功能性病害是指半刚性基层的板体结构尚未受到破坏，仅出现横向裂缝、路表局部网裂以及正常车辙等病害，对行车舒适性及行车安全影响较小；结构性病害是指半刚性基层板体强度减弱或完全丧失，局部出现大面积凹陷龟裂、结构性辙槽以及基层松散等病害，对行车舒适性有较大的影响。
根据不同的病害类型，处治方法大致也可分为两类，即功能性病害处治方法和结构性病害处治方法。目前功能性病害的处理主要是针对半刚性基层收缩引起的裂缝，常用的方法主要有改性沥青封缝和加铺补强罩面层等；结构性病害的处理主要有注浆加固、水泥混凝土板加固、铣刨翻修等方法。
但是这些常用的维修方法均有一定的局限性，如加铺罩面虽然可以在短时间内恢复路面的通行能力，充分利用基层的承载性能和使用寿命，但存在的这些裂缝随着公路运营的延续，迟早会反射到加铺层表面，导致路面再次失去路用性能，并且当加铺层破坏之后，其修补及处理会更加麻烦；注浆加固在解决水泥混凝土路面板底脱空病害时具有良好的效果，但用于沥青路面基层病害的处治其注浆压力的选择与控制、浆液的选择与注浆工艺等都不是很完善；水泥混凝土加固板与原路面结构的结合处容易出现错台，且随着基层与底基层冲刷的进一步扩大，混凝土板下病害继续加剧，从而使得混凝土板也遭到破坏，此后的维修会变得更加困难，同时混凝土需要一定的养护时间才能产生强度，不利于交通的快速恢复；铣刨翻修是将道路的面层、基层、底基层以及发生损坏的部分路基全部挖除，然后再按新建道路的施工方法，重新铺筑道路的各结构层，其占用场地大，施工周期长，施工时影响交通，施工费用高，同时不适合小范围局部病害的处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供出一种能够快速、彻底处理基层病害的沥青路面半刚性基层快速修补材料及其制备方法，可以克服现有技术的不足。
本发明技术方案是：一种沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于所述修补材料主要针对半刚性基层结构损坏进行快速维修并由以下质量份的原材料混合搅拌而成：复合水泥基干粉100份、乳化沥青25-35份、水5-15份、减水组分0.5-1.0份。
本发明所述复合水泥基干粉由以下质量份的材料混合搅拌而成：水泥:100份；粉煤灰：25-30份；河砂：100-200份；膨胀剂：15-20份；破乳剂：0.2-0.5份；铝粉：0.001-0.005份。
本发明所述水泥为矿渣水泥、粉煤灰水泥或复合水泥；所述粉煤灰为I级灰，需水比不大于95%；所述河砂为最大粒径为4.75mm连续级配的天然河砂；所述膨胀剂为UEA膨胀剂；所述破乳剂为CaCl2和Na2SO4的混合物，质量比例为1:1-5:2；所述铝粉细度＞200目，鳞片状。
本发明所述的乳化沥青为BCR慢裂型阳离子乳化沥青，加入到修补材料中可提高材料的柔性，大大降低修补材料发生开裂的现象，同时能够增加与原半刚性基层的粘结性能；所述减水组分为聚羧酸系减水剂，可以控制拌合材料时的用水量，降低发生裂缝的几率。
本发明的优点和有益效果
1.本发明所述的修补材料主要以水泥基材料为主，性能与半刚性基层材料接近，在外力作用和温、湿度变化下发生的各种弹、塑性变形与原基层较为一致，能够减少因二者变形差过大引起的过渡区开裂。
2.本发明所述的修补材料加入了聚合物乳化沥青，这使得修补材料具有良好的抗变形能力，可以有效的控制裂缝的发生，在根本上解决沥青路面开裂的问题，同时乳化沥青的加入可以提高修补材料与原基层的粘结力，强化界面过度区。
3.本发明所述的修补材料施工工艺简单，加水拌合均匀后即可使用，可浇筑、可摊铺，表面整平后无需压实，养护6-8h后便可进行面层施工。
4.本发明所述的修补材料能够在短时间内完成对基层病害的维修及修补材料的养护，并且拌合物凝结时间可根据现场具体的施工情况进行相应的调整，可控性强。
5、本发明所述的修补材料主要由水泥基材料组成，所用原材料来源广泛、成本低廉，并添加了工业废渣，适应建材行业走可持续发展道路的要求。
6、本发明在使用时具有施工工艺简单、施工周期短、与原基层材料粘结紧密、适用于各种维修面积、经济性良好等特点。使用时只需按要求添水拌合均匀即可，同时本材料在使用过程中对周边环境无任何污染。
具体实施方式
实例1：沥青路面半刚性基层快速修补材料的具体制备过程如下：
a、复合水泥基干粉的制备，按重量称取水泥100kg；粉煤灰25kg；河砂100kg；膨胀剂15kg；破乳剂0.2kg和铝粉0.001kg混均得复合水泥基干粉；
b、取a步骤所的复合水泥基干粉100kg与0.5kg减水剂和5kg水放入搅拌机内以速度200r/min搅拌60s后，再将25kg乳化沥青加入，以速度200r/min搅拌30s，最后再以速度400r/min搅拌180s，即可得到修补材料。
所用水泥为矿渣水泥、粉煤灰水泥或复合水泥；所用粉煤灰为I级灰，需水比不大于95%；所述河砂为最大粒径为4.75mm连续级配的天然河砂；所用膨胀剂为UEA膨胀剂；所用破乳剂为CaCl2和Na2SO4的混合物，质量比例为1:1-5:2；所述铝粉细度＞200目，鳞片状。
所用的乳化沥青为BCR慢裂型阳离子乳化沥青，加入到修补材料中可提高材料的柔性，大大降低修补材料发生开裂的现象，同时能够增加与原半刚性基层的粘结性能；所用减水组分为聚羧酸系减水剂，可以控制拌合材料时的用水量，降低发生裂缝的几率。
实施例2：沥青路面半刚性基层快速修补材料的具体制备过程如下：
a、复合水泥基干粉的制备，按重量称取水泥100kg；粉煤灰30kg；河砂200kg；膨胀剂20kg；破乳剂0.5kg和铝粉0.005kg混均得复合水泥基干粉；
b、取a步骤所的复合水泥基干粉100kg与1kg减水剂和15kg水放入搅拌机内以速度200r/min搅拌60s后，再将35kg乳化沥青加入，以速度200r/min搅拌30s，最后再以速度400r/min搅拌180s，即可得到修补材料。
所用水泥为矿渣水泥、粉煤灰水泥或复合水泥；所用粉煤灰为I级灰，需水比不大于95%；所述河砂为最大粒径为4.75mm连续级配的天然河砂；所用膨胀剂为UEA膨胀剂；所用破乳剂为CaCl2和Na2SO4的混合物，质量比例为1:1-5:2；所述铝粉细度＞200目，鳞片状。
所用的乳化沥青为BCR慢裂型阳离子乳化沥青，加入到修补材料中可提高材料的柔性，大大降低修补材料发生开裂的现象，同时能够增加与原半刚性基层的粘结性能；所用减水组分为聚羧酸系减水剂，可以控制拌合材料时的用水量，降低发生裂缝的几率。
实施例3：沥青路面半刚性基层快速修补材料的具体制备过程如下：
a、复合水泥基干粉的制备，按重量称取水泥100kg；粉煤灰27kg；河砂150kg；膨胀剂17.5kg；破乳剂0.35kg和铝粉0.003kg混均得复合水泥基干粉；
b、取a步骤所的复合水泥基干粉100kg与0.75kg减水剂和10kg水放入搅拌机内以速度200r/min搅拌60s后，再将30kg乳化沥青加入，以速度200r/min搅拌30s，最后再以速度400r/min搅拌180s，即可得到修补材料。
所用水泥为矿渣水泥、粉煤灰水泥或复合水泥；所用粉煤灰为I级灰，需水比不大于95%；所述河砂为最大粒径为4.75mm连续级配的天然河砂；所用膨胀剂为UEA膨胀剂；所用破乳剂为CaCl2和Na2SO4的混合物，质量比例为1:1-5:2；所述铝粉细度＞200目，鳞片状。
所用的乳化沥青为BCR慢裂型阳离子乳化沥青，加入到修补材料中可提高材料的柔性，大大降低修补材料发生开裂的现象，同时能够增加与原半刚性基层的粘结性能；所用减水组分为聚羧酸系减水剂，可以控制拌合材料时的用水量，降低发生裂缝的几率。
采用本产品以我国西北某干线公路为例；该路病害类型：基层松散。
施工过程：
①将破碎、松散的基层凿除并清理干净；
②在开挖处的底面及侧壁喷撒乳化沥青；
③在现场制备修补材料，先将称量好的干粉、减水剂和水放入搅拌机内以低速搅拌60s后，再将乳化沥青加入，以低速搅拌30s，最后再以高速搅拌180s，即可得到修补材料；
④将修补材料浇入开挖处部位，捣实，辅以人工抹面；
⑤自然养护6h后摊铺面层。
施工效果：修补区路面状态良好，无裂缝、坑槽出现。
采用本产品以我国南方某省某高速；病害类型：基层大面积松散、网裂。
施工过程：
①将破碎、松散的基层凿除并清理干净；
②在开挖处的底面及侧壁喷撒乳化沥青；
③将干粉、减水剂和水放入搅拌机内以低速搅拌60s后，再将乳化沥青加入，以低速搅拌30s，最后再以高速搅拌180s。
④使用摊铺机摊铺；
⑤喷撒养护剂，养护8h后摊铺面层。
施工效果：8h完成500m高速公路基层的维修，保证快速通车，并且在之后一年多的使用过程中，维修部位外观良好，病害没有进一步发展，维修材料发挥了预期的作用。
表1仅为了举例，给出了本发明多个实施例的配合比。用表1中各实施例各项性能测试结果见表2。

Claims (10)

1.一种沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于：所述修补材料主要针对半刚性基层结构损坏进行快速维修并由以下质量份的原材料混合搅拌而成：复合水泥基干粉100份、乳化沥青25-35份、水5-15份、减水组分0.5-1.0份。
2.根据权利要求1所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述复合水泥基干粉由以下质量份的材料混合搅拌而成：水泥:100份；粉煤灰：25-30份；河砂：100-200份；膨胀剂：15-20份；破乳剂：0.2-0.5份；铝粉：0.001-0.005份。
3.根据权利要求1所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述乳化沥青为BCR慢裂型阳离子乳化沥青。
4.根据权利要求1所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述减水组分为聚羧酸系减水剂。
5.根据权利要求2所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述水泥为矿渣水泥、粉煤灰水泥或复合水泥。
6.根据权利要求2所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述粉煤灰为I级灰。
7.根据权利要求2所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述河砂为最大粒径为4.75mm连续级配的天然河砂。
8.根据权利要求2所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述膨胀剂为UEA膨胀剂；所述铝粉的细度＞200目，鳞片状。
9.根据权利要求2所述的沥青路面半刚性基层快速修补材料，其特征在于，所述破乳剂为CaCl2和Na2SO4的混合物，质量比例为1:1-5:2。
10.一种沥青路面半刚性基层快速修补材料的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：先将称量好的复合水泥基干粉、减水剂和水放入搅拌机内以速度200r/min搅拌60s后，再将乳化沥青加入，以速度200r/min搅拌30s，最后再以速度400r/min搅拌180s，即可得到修补材料。
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