CN106012734A - 基于聚氨酯的道路形成 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基于聚氨酯的道路形成。本文中提供含有聚氨酯材料的道路。道路包括压实的原位材料的基层和/或安置在所述基层上的耐磨层。这些层中的一者或两者可包括聚氨酯材料以结合所述层中的其它组分且形成能够承受所述道路的操作负荷的更稳固且耐久的道路结构。在一些实施例中，通过将原位土和/或外来集料与所述聚氨酯材料混合或通过将所述聚氨酯材料分配于现有的部分形成的耐磨层上，来将所述聚氨酯材料添加到所述耐磨层中。所述基层可包括或可不包括聚氨酯材料。所述耐磨层中的所述聚氨酯材料的类型、浓度、分布和处理可与所述基层中相同或不同。

Description

基于聚氨酯的道路形成

本申请是申请日为2013年4月3日，申请号为201380018573.0、发明名称为“基于聚氨酯的道路形成”的发明专利申请的分案申请。

相关申请案

本申请案要求2012年4月3日提交的美国临时专利申请案第61/619,430号和2012年9月13日提交的美国临时专利申请案第61/700,338号的优先权权益。以上确定的专利申请案均以引用的方式全文并入本文中以达成所有目的。

技术领域

本发明大体上涉及道路形成领域且更具体说来，涉及使用各种设备，例如取料机-稳定机、搅拌机、铺路机、手工工具等来形成道路的系统和方法，以将基于聚氨酯的材料施用于道路中。

背景技术

典型道路由混凝土、沥青和压实土制成。这些道路经受由热循环、车辆交通和紫外线(UV)暴露引起的极端应力，最终导致道路中的缺陷，例如裂缝和坑洼。此外，混凝土道路需要将大量的重原料运输到道路建筑工地，这对于位于遥远位置的公路来说通向矿、油和气体管道、测井工地等是非常昂贵的。沥青可用于需要高度耐久性的应用。然而，这一系统所需的运输重原料的成本对于许多应用来说也是非常昂贵的。

发明内容

本文中提供含有聚氨酯材料的道路。道路包括压实的原位材料的基层和/或安置在所述基层上的耐磨层。这些层中的一者或两者可包括聚氨酯材料以结合层中的其它组分且形成能够承受道路的操作负荷的更稳固且耐久的道路结构。在一些实施例中，通过将原位土和/或外来集料与聚氨酯材料混合或通过将聚氨酯材料分配于现有的部分形成的耐磨层上，来将聚氨酯材料添加到耐磨层中。基层可或可不包括聚氨酯材料。耐磨层中的聚氨酯材料的类型、浓度、分布和处理可与基层中相同或不同。

此外，本文中提供形成稳定化道路的方法。在一些实施例中，所述方法涉及使用取料机-稳定机粉碎原位土，将液体聚氨酯组合物(例如，一或多种聚氨酯前体)喷洒于粉碎的土中，由此形成聚氨酯与土的组合，和压实所述组合以形成道路。在一些实施例中，液体聚氨酯由直接附接于取料机-稳定机的搅拌机供应。在其它实施例中，搅拌机是接近取料机-稳定机设置且经连接以便向取料机-稳定机的分配部分供应液体聚氨酯。搅拌机可用于混合两种或两种以上聚氨酯前体和/或混合一或多种聚氨酯前体与用于公路建筑的土(例如，原位土和/或外来集料)的全部或一部分。

在一些实施例中，两种聚氨酯前体(即，多元醇和异氰酸酯)在取料机-稳定机中组合(例如，使用搅拌机、管线式混合器或一些其它方式)且作为聚氨酯混合物递送到道路的一或两个层中。例如，取料机-稳定机可配备有混合装置，例如管线式混合装置或分批混合装置。然而，混合装置需要在完成操作后清除聚氨酯混合物以便防止所述混合物在混合装置中直接固化和堵塞混合装置。

在一些实施例中，两种或两种以上聚氨酯前体(即，多元醇和异氰酸酯)首先分配于土中且接着彼此组合，例如在用于建筑道路的一或两个层的起始材料中。例如，一种聚氨酯前体可在取料机-稳定机外部与土料组合，接着与第二前体接触。具体说来，两种前体个别地分散于起始材料中且接着，这一起始材料与两种前体一起充分混合，由此组合两种前体以及组合两种前体与起始材料。

本文中还提供形成道路的方法。所述方法涉及提供现有的沥青或混凝土道路，将沥青或混凝土表面粉碎成碎石，混合碎石与聚氨酯混合物以形成混合物，和将所述混合物压在土壤的地基层上。所述混合物接着固化，由此形成道路。固化的混合物可实质上不透水。在一些实施例中，所述混合物可包括一或多种聚氨酯，和热稳定剂。

在一些实施例中，形成道路的方法涉及提供取料机-稳定机。取料机-稳定机可配置成粉碎原位土且递送至少一种聚氨酯前体到粉碎的原位土中。所述方法可继续使用取料机-稳定机粉碎原位土，且使用取料机-稳定机组合粉碎的原位土与所述至少一种聚氨酯前体。这一组合操作形成聚氨酯填充的土料。聚氨酯填充的土料可或可不包括外来集料。在一些实施例中，聚氨酯填充的土料包括外来集料，但不包括粉碎的原位土。这种粉碎的原位土可由取料机-稳定机或一些其它设备，例如搅拌机来制备。所述方法接着使用取料机-稳定机压实聚氨酯填充的土料，由此形成道路的一层。在一些实施例中，道路的所述层为耐磨层。所述层可不透水。

在一些实施例中，所述方法还涉及使用取料机-稳定机调节粉碎的原位土的含水量。这一调节可涉及使用取料机-稳定机添加水到粉碎的原位土中或从粉碎的原位土移除水。举例来说，可通过加热土壤或添加石灰和/或其它捕水材料到土壤中来移除水。例如，取料机-稳定机可配备有含水量测定仪、喷水器和/或用于水蒸发的加热器。此外，在一些实施例中，取料机-稳定机可配置成使土壤温度达到预定水准以确保聚氨酯的各种特性(例如，流动特征、混合特征和固化特征)。

在一些实施例中，所述至少一种聚氨酯前体包括第一聚氨酯前体和第二聚氨酯前体。所述第一聚氨酯前体可为异氰酸酯，而所述第二聚氨酯前体可为多元醇。在一些实施例中，所述第一聚氨酯前体和所述第二聚氨酯前体在分配于粉碎的原位土中之前使用取料机-稳定机混合。或者，所述第一聚氨酯前体和所述第二聚氨酯前体在使用取料机-稳定机分配于粉碎的原位土中之后混合于粉碎的原位土中。换句话说，所述第一前体和所述第二前体独立地分配于原位土中且只有这样才混合在一起且与土壤混合。在一些实施例中，所述第一聚氨酯前体和所述第二聚氨酯前体在使用取料机-稳定机分配于粉碎的原位土中期间至少部分地混合。在一些实施例中，至少一种聚氨酯前体包括异氰酸酯，而实质上无多元醇分配于原位土中。

在一些实施例中，所述方法还涉及添加强化组分到粉碎的原位土中。所述强化组分可为玄武岩纤维、硅石纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维或其各种组合。所述强化组分可作为所述至少一种聚氨酯前体的一部分添加。或者，所述强化组分可与所述至少一种聚氨酯前体分别地添加。在一些实施例中，所述强化组分还包括分散剂，所述分散剂又包括砂。在一些实施例中，至少一种聚氨酯前体包括热稳定剂。合适热稳定剂的一些实例包括氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、五氧化二锑、亚锑酸钠、硼酸锌、锡酸锌、羟基锡酸锌、红磷、聚磷酸铵和其组合。

在一些实施例中，道路的所述层包括在1重量％与10重量％之间的聚氨酯。一或多种聚氨酯前体可在78℉下具有在20厘泊与2000厘泊之间，或更具体说来在约600厘泊与1500厘泊之间或甚至在约800厘泊与1200厘泊之间的粘度。在一些实施例中，道路的所述层具有在0.5英寸与15英寸之间的厚度。

在一些实施例中，形成道路的方法涉及递送至少一种聚氨酯前体到粉碎的原位土中，混合粉碎的原位土与所述至少一种聚氨酯前体使得这一混合形成聚氨酯填充的土料，压实所述聚氨酯填充的土料，由此形成道路的一层，和固化所述聚氨酯填充的土料，由此形成固化层。所述固化层实质上不透水。

还提供取料机-稳定机，其包括配置用于递送至少一种聚氨酯前体的聚氨酯前体递送单元和配置用于粉碎原位土的土壤粉碎单元。所述至少一种聚氨酯前体和所述粉碎的原位土的至少一定程度的混合可通过所述土壤粉碎单元来执行。取料机-稳定机还包括用于压实聚氨酯填充的土料和形成道路的未固化层的压实单元。

这些和其它实施例在下文中参考图式进一步描述。

附图说明

图1为根据某些实施例的常规沥青铺装系统的横断面视图。

图2为根据某些实施例的基于聚氨酯的铺装系统的横断面视图。

图3为根据某些实施例的用于制造聚氨酯道路的工艺的流程图。

图4为根据某些实施例的用于制造强化聚氨酯道路的工艺的流程图。

图5为根据某些实施例的基于聚氨酯的铺装系统的横断面视图。

图6为根据某些实施例的基于聚氨酯的铺装系统的横断面视图。

图7A为根据一些实施例的取料机-稳定机的图示。

图7B为根据一些实施例的另一取料机-稳定机的图示。

图8为根据一些实施例的具有搅拌机和铺路机的公路铺装系统的图示。

具体实施方式

在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对所提出的概念的充分了解。所提出的概念可在这些特定细节中的一些或全部不存在的情况下实践。在其它情况下，熟知的工艺操作尚未详细描述以免不必要地模糊所述的概念。虽然一些概念将结合特定实施例加以描述，但应了解，这些实施例不打算为限制性的。

引言

常规道路包括各种材料，例如沥青、混凝土、压实土和其它类似材料。聚合物材料很少用于粘合土壤。所用的聚合物材料(例如乳胶)在暴露于环境条件，例如水、日光、机械应激源等时容易降解。常规道路的一个实例为沥青混凝土系统或仅仅沥青。

沥青广泛用作道路、飞机场跑道、停车场和其它铺装应用的铺装材料。常规沥青系统包括沥青粘合剂和矿物集料(例如石头、砾石或砂)的复合物。所述系统经受各种应激源，例如温度变化、冻融循环和可引起随时间降解的强力。举例来说，在热气候中操作典型铺装系统可由于沥青粘合剂的可印性而引起变形和迁移。UV暴露和氧化是引起沥青混凝土铺装系统劣化的其它常见应激源。由泄漏的石油产品引起的石油腐蚀也经常与常规沥青有关，因为许多沥青粘合剂在与石油产品接触时可改变其特性。

上文所述的应激源可对常规沥青系统造成严重损害，呈洞、裂缝和裂口形式。这种损害需要昂贵且劳动密集的修复以防止对铺装系统造成的损害恶化且防止对利用所述铺装系统的车辆或其它设备造成损害。对所述铺装系统的表面造成的损害可允许水或其它材料渗入下伏地基层中且危害所述铺装系统的结构完整性，尤其是在冻融循环期间。举例来说，水可移动下伏层的地基土，或可引起下伏金属结构组件的退化。

常规沥青方法和修复工作需要高温来融化沥青粘合剂且提出多种发射问题。举例来说，坑洼典型地使用焦油或趁热倾泻的沥青液体来修复，所述焦油或趁热倾泻的沥青液体通常在150℃下转移。或者，所述焦油或沥青液体与柴油或煤油混合以供运输，接着在应用之前滤出且通常随后处置，由此产生废品。这种类型的修复工作是昂贵且劳动密集的且可经常在其中铺装系统上的应激源尤其难以承受的区域中加以重复。修复材料典型地展现不同于下伏沥青混凝土的色彩特征，引起在美学上不具备吸引力的铺装应用。此外，常规道路的构建需要将大量的重原料运输到铺装工地，且如果例如公路将铺装于遥远位置处，则通向矿、油和气体管道、测井工地等可为非常昂贵的。

如果常规沥青系统的表面不经处理，那么所述表面的机械和化学特性会对其上行进的车辆造成危害。举例来说，这些系统因为沥青的组成而具有粗糙表面。表面的粗糙度可通过利用特定尺寸的矿物集料而稍微减轻。例如，稍微更平滑的表面可通过利用如与大型、有缺口的矿物集料相比精细的矿物集料来实现。然而，即使使用精细的矿物集料，表面仍是粗糙的且沥青路面容易遇到问题，例如基质的变形和损失，这可引起在所述表面上行进的车辆的轮胎磨损。轮胎更换在许多行业，例如商业运输行业和赛车行业中占操作成本的一大部分。其它危险由常规沥青铺装系统的表面造成，例如在湿润条件下由于路面的光滑表面而打滑的风险。基质的损失，例如松散矿物集料的撞出，也可通过撞击在表面上行进的车辆而危害车辆。粗糙表面可另外制造除冰困难，因为冰会留在路面表面的粗糙地势的沟槽中，这可恶化危险的行进条件。

提供使用聚氨酯材料形成道路的方法以及用于形成所述道路的设备。在一些实施例中，使用取料机-稳定机来粉碎原位土且组合粉碎的原位土与至少一种聚氨酯前体，由此形成聚氨酯填充的土料。在其它实施例中，聚氨酯可在搅拌机或其它设备中与土壤组合。所述方法接着使用取料机-稳定机或其它设备压实聚氨酯填充的土料。这些操作中的一些也可由其它设备，例如混合器和压实机执行，所述设备可不为取料机-稳定机的一部分。在一些实施例中，根本不使用取料机-稳定机且上文陈述的操作由其它类型的设备来执行。此外，取料机-稳定机可包括负责不同操作的多个单元，例如聚氨酯供应单元、土壤粉碎单元和土壤压实单元。

在本发明的上下文内，“原位土料”是指任何已存在的土料，例如砂、粉尘、粘土、岩石和已存在于公路形成工地处且未向其运输的其它土料。另一方面，先前未存在于地基中的任何材料(除聚氨酯前体以外)均可称为“外来集料”。换句话说，外来集料是从其它位置，例如附近的挖掘工地被带到公路建筑工地的材料。外来集料的一些实例包括砂、砾石、碎石等。原位土料和外来集料的其它实例提供于下文中。在一些实施例中，原位土料和外来集料均与一或多种聚氨酯前体组合。或者，原位土料和外来集料中仅一者可与聚氨酯前体组合。在一些实施例中，不使用外来集料用于道路形成且所有材料(除聚氨酯前体以外)均来自土壤。

粉碎的原位土和/或外来集料可与一种聚氨酯前体(例如，异氰酸酯)、两种聚氨酯前体(例如，异氰酸酯和多元醇)或多种聚氨酯前体组合。当使用单一聚氨酯前体时，其与存在于粉碎的原位土中的材料(例如水)反应。当使用多种聚氨酯前体时，这些前体可彼此反应且在一些实施例中与水反应。因而，可在通过添加水和/或从粉碎的原位土和/或从粉碎之前的原位土移除水进行处理期间严密地控制粉碎的原位土的含水量。在一些实施例中，当混合粉碎的原位土与所述至少一种聚氨酯前体时，粉碎的原位土中的含水量是在5重量％与20重量％之间。含水量可取决于粉碎的原位土的类型。例如，碎花岗岩的含水量可为约5-10重量％，而砂壤土的含水量可为约10重量％和20重量％。

水可固化的聚氨酯前体可为异氰酸酯或包括一些异氰酸酯的预聚物。在一些实施例中，游离NCO的含量可在约3％与25％之间。异氰酸酯和包括预聚物的预聚物组合物的各种实例描述于下文中。这些水可固化的聚氨酯前体可包括在约5％与50％之间的环烷和芳族加工油以供降低粘度且增加所述材料的体积(相对于价格)，由此增加湿润性特征。

当使用多种聚氨酯前体时，这些前体可在引入粉碎的原位土中之前，在引入粉碎的原位土中之时，或在引入粉碎的原位土中之后组合。举例来说，异氰酸酯可与多元醇在分批混合器中混合，或在所述混合物分配于粉碎的原位土中之前使用管线式混合器混合。分批混合可在公路建筑工地上执行以减少组合两种反应性组分与将所述混合物引入粉碎的原位土中之间的时间。分批混合允许精确地控制组成，实现材料在所述混合物的良好分布，和制造小批量的材料，但可中断连续的公路建筑过程。管线式混合器可提供有效混合，而无过早固化的风险，因为材料在混合之后即刻分配于粉碎的原位土中。然而，所述混合器可在每次混合操作后需要充分地清洁或处置。在一些实施例中，两种或两种以上前体是在所述混合器中可稍后用所述前体、空气和/或溶剂中的一者净化且清洁的一小部分中组合。

至少一定程度的混合可在通过分配喷嘴的特定定向和设计、产生各种空气涡流和其它类似技术将两种或两种以上聚氨酯前体(先前未混合)分配于地基中时实现。所述多种聚氨酯前体的进一步混合可在粉碎的原位土中实现，如下文进一步描述。在一些实施例中，不执行聚氨酯前体的预先混合且所有混合均在这些前体被引入粉碎的原位土中之后实现。这种特征减少了与混合的聚氨酯前体接触的设备组件的清洁。举例来说，用于混合多种聚氨酯前体和粉碎的原位土的取料机-稳定机的切割器/倾架可容易通过使不具有分配的聚氨酯前体的砾石或一些其它研磨集料倾斜来清洁。

除了使整体铺装过程高效且简化设备的清洁以外，将多种聚氨酯前体混入粉碎的原位土地基中还允许所述聚氨酯前体更充分分布于土中和使用所述土作为混合介质以实现高剪切混合，这在例如纤维的固体组分用于聚氨酯前体中时可为特别合适的。在一些实施例中，用于粉碎原位土的取料机-稳定机的同一切割器/倾架也用于将多种聚氨酯前体混入粉碎的原位土中。在一些实施例中，取料机-稳定机可配备有用于进一步组合所述一或多种聚氨酯前体与粉碎的原位土的额外设备。例如，另一土壤倾斜装置或土壤混合装置可设置于取料机-稳定机上且相对于所述机器的动作在主要的切割器/倾架之后定位。

在一些实施例中，所述多种聚氨酯前体均相对于取料机-稳定机的动作分配在相同位置处。相同位置分配可有助于混合所述前体，因为在分配期间将发生一定程度的混合。在一些实施例中，至少一种前体是分配在不同位置处。这种特征可允许在引入另一前体且例如使这两种前体反应之前实现粉碎的原位土与一种分配的前体之间至少一定程度的混合。当聚氨酯前体与外来集料组合时，可使用交错引入不同的聚氨酯前体的相同方法。此外，可在搅拌机中使用不同的聚氨酯前体的交错引入。

道路可包括基层和安置在所述基层上的耐磨层。这些层中的一者或两者可包括聚氨酯材料以结合层中的其它组分且形成能够承受道路的操作负荷的更稳固且耐久的结构。例如，耐磨层可包括聚氨酯材料，所述材料可以液体形式施用且因此可称为液体施用的聚氨酯材料。在一些实施例中，基层包括液体施用的聚氨酯材料。耐磨层的聚氨酯材料可与基层的聚氨酯材料相同或不同。此外，耐磨层中的聚氨酯材料的浓度可与基层的聚氨酯材料的浓度相同或不同。

道路形成实例

取料机-稳定机和下文进一步描述的其它类型的设备可用于由现有路基通过粉碎路基材料的上部部分且压实剩余部分来制备新的表面材料。这些机器可包括旋转切割组合件、刮板、螺旋输送器和设计成粉碎、回收、压实和以其它方式稳定化未处理的原位土料或现有路基的其它系统。实例取料机-稳定机由康涅狄格州韦斯特波特(Westport,CT)的特雷克斯以针对切割深度小于10英寸的小型工作的型号R350和R446，和针对具有最大20英寸的切割深度的道路的型号RS950B制造，根据一些实施例，这些型号适用于形成更耐久的基层。

在一些实施例中，取料机-稳定机是部署在其中需要公路形成的工地上。取料机-稳定机通过粉碎、切割和/或敲碎原位土料且接着将其压实成道路的致密或“稳定化”土层而由原位土料形成耐磨层和/或基层。基层可形成于原位土料中12英寸到20英寸深处。耐磨层可具有在0.5英寸到16英寸之间或更具体说来在2英寸与6英寸之间的厚度。耐磨层的厚度取决于道路的应用(例如负荷承载需求)和所述基层的完整性。例如，用于支撑步行交通和轻型车辆交通(例如自行车、高尔夫球车、摩托车等)的道路可具有0.5英寸薄的耐磨层。需要支撑重设备的公路可具有厚得多的耐磨层。在一些实施例中，耐磨层可在实质上无基层的情况下使用或与具有极少支撑的基层一起使用。所述道路的一个实例是经历多个冻融循环，从而引起基层中的材料移动的公路。这种公路可由足够强的耐磨层形成，所述耐磨层不需要来自基层的大量支撑。这种耐磨层可用由水支撑的冰层作类比说明。在一些实施例中，浮动的耐磨层可制得比公路通常所需(例如，40英尺宽)更宽以便在较大区域上分布负荷。因此，可制得基于聚氨酯的道路以由甚至极其脆弱且可移动的基底支撑大负荷。

一或多种聚氨酯前体可递送到粉碎的原位土，即至少部分地已经粉碎的原位土中。在一些实施例中，所述一或多种聚氨酯前体是递送到原位土中，同时此土正在进行粉碎。所述粉碎操作是用于向所述土和所述聚氨酯前体提供一定程度的混合且在一些实施例中，提供完全混合。在所述粉碎操作后可提供额外混合。举例来说，可执行含有所述一或多种聚氨酯前体的粉碎的原位土的额外倾斜。

所述原位土与所述一或多种聚氨酯材料的重量比可在约30:1与10:1之间或更具体说来，在约25:1与12:1之间，或甚至更具体说来，在约20:1与16:1之间。即使在极低的聚氨酯含量下，所得的层与常规铺装系统相比仍具有充足的稳定化程度(例如“R值”)。在本发明的上下文内，“R值”是使用由加利福尼亚州运输局(Department of Transportationfor the State of California)在2000年3月发布且以引用的方式全文并入本文中的加利福尼亚测试301(California Test 301)来计算。在相关部分中，加利福尼亚测试301规定，“当材料处于饱和状态时测定材料的R值，使得当施加16.8kN负荷(2.07MPa)时，水将从压实的测试样本中渗出。由于并非总是有可能制备在规定负荷下将渗出水的测试样本，故有必要测试在不同含水量下制备的一系列样本。”关于R值测试的其它细节可发现于加利福尼亚公路设计手册(California Highway Design Manual)的章节600中。实验结果显示对于各种类型的土和聚氨酯负荷，R值为25-48。举例来说，在风化花岗岩(95重量％)中使用具有5重量％负荷的单包聚氨酯(即，水可固化的)制备的样品指示R值为41。当5.5重量％的类似聚氨酯添加到碎石(94.5重量％)中时，R值为48。最后，3％的这种聚氨酯与97％的砂壤土混合所产生的R值为25。在一些实施例中，所得到的道路的R值对于磨损层(即，顶层)来说是在约15与60之间或更具体说来，在约30与50之间。单包聚氨酯可包括一或多种二苯基甲烷-二异氰酸酯(例如可获自宾夕法尼亚州匹兹堡(Pittsburgh,PA)的拜耳材料科技有限责任公司(Bayer Material Science LLC)的 MRS 5和也可获自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科技有限责任公司的MR-Light)和例如催化剂。在特定实施例中，MRS 5在配方中的重量比可在约50％与90％之间或更具体说来，在约60％与80％之间，或甚至更具体说来，在约70％与75％之间。MR Light在配方中的重量比可在约1％与50％之间或更具体说来，在约10％与40％之间，或甚至更具体说来，在约20％与30％之间。

较低的土与聚氨酯的比率可用于增加稳定化程度或必要时R值，例如25:1、22:1或20:1的土与聚氨酯的比率提供增加的土稳定性。在一些实施例中，对于将在基层之上接受额外耐磨层的应用来说，基层应采用大于22:1的比率(例如，在约22:1与30:1之间或更具体说来，在25:1与30:1之间)。在形成基层之后，将耐磨层添加于所述基层之上。在一些实施例中，所述工艺不涉及新的基层形成且使用先前存在的基层。

任选地，允许所述基层在添加耐磨层之前固化。由聚氨酯形成的基层的固化时间典型地为8小时到48小时，视所述基层的含水量和堆积密度而定。所述基层还可包括沥青、水泥、飞灰或通常用于改进土壤稳定化的其它材料，且在添加耐磨层之前可任选地给出足以使这些材料固化的时间。

耐磨层可通过使用取料机-稳定机且调节所述机器以形成比用于形成上述基层更浅的切口而形成于基层之上。尽管基层典型地以12英寸到20英寸厚形成，但耐磨层可在1到8英寸厚范围内，优选地在一些实施例中为4英寸厚。取料机-稳定机可适当地经调节以在基层中的所需厚度处形成较浅的切口，例如4英寸深，且在这一过程期间使用取料机-稳定机中的喷头施用液体聚氨酯混合物。举例来说，取料机-稳定机可配备有用于控制土壤剖面和切割/倾斜深度的声纳单元。已发现经由搅拌机混合器向取料机-稳定机供应液体聚氨酯以便保持聚氨酯充分混合且能够容易地按需要分配的优选方法。在某些实施例中，搅拌机混合器是内置于或附接于所述取料机-稳定机工具。在其它实施例中，搅拌机混合器是向取料机-稳定机供应液体聚氨酯的独立系统且可拖曳在独立车辆后面或在其中运输。搅拌机混合器的优选实施例是具有螺旋输送器系统的双轴混合器，如所属领域中通常已知。

图1为根据某些实施例的常规沥青铺装系统100的横断面视图。所述沥青铺装系统100包括矿物集料102和聚氨酯粘合剂104。所述沥青铺装系统进一步包括在所述沥青铺装系统100的表面中的孔口106或破裂。

强化或密封铺装系统减轻上文所述的道路损坏和轮胎磨损问题，使表面更平滑且实质上防止例如如上所述的热循环、UV暴露、氧化、基于石油的腐蚀和车辆交通的应激源对道路造成损坏。聚氨酯材料提供增加的抗滑和高的湿摩擦系数以降低在湿润条件下打滑的风险，尤其是在所述聚氨酯材料除聚氨酯前体以外还包括一或多种填充剂，例如纤维、砂等时。平滑的地形表面还会改进沥青路的噪声特征且改进行驶质量。沥青路的密封和强化会降低基质损失，由此降低因松散矿物集料冲击而对车辆造成的损坏。通过实现所述更平滑的地形表面还会使除冰更容易。

沥青混凝土铺装系统可使用聚氨酯材料来密封，所述材料覆盖所述铺装系统的顶面。在某些实施例中，所述材料可通过在沥青混凝土铺装系统的顶面上喷洒聚氨酯混合物以产生密封的沥青路来施用。图2为根据某些实施例的稳定化道路200的横断面视图。所述稳定化道路200包括基层208。基层208可包括较大的集料微粒202和较小的集料微粒204。较小的集料微粒204在较大的集料微粒之间形成空隙。较大的集料微粒202和较小的集料微粒204可由原位土和/或外来集料形成。孔口206是安置在基层208中。密封层210是安置在基层208上，实质上覆盖所述基层的顶面且填充所述孔口的空间。密封层210的顶面包括实质上连续且均一的地形，与基层208的顶层形成对比，基层208的顶面包括有缺口且断裂的地形。

在一些实施例中，可提供强化铺装系统。现有的沥青铺装系统可经粉碎以形成沥青碎石且与一或多种聚氨酯前体混合以产生混合物。所述混合物可接着分布于处理或未处理的地基上且允许固化。除了提供结构上更合理的铺装结构，这些实施例还提供再循环现有的沥青铺装材料的方法。再循环或回收现有的沥青铺装材料会消除获得新的矿物集料的需要，省钱，减少自然资源的使用，且消除填埋沥青废物的需要。当回收在工地上完成时，运输成本也由于消除装运额外集料的需要和将移除的沥青铺装材料拖运到填埋场的需要而极大地降低。

可另外抛掷到填埋场中或燃烧的铺装系统的回收和再循环可产生使牵涉到所述铺装系统的安装和维护中的团体获得碳信用额的机会。使用聚氨酯材料作为密封剂或修复剂会减少通常与标准铺装材料安装和修复技术相关且与现有的铺装系统的更换相关的环境有害发射物的量。与聚氨酯材料的使用相关的发射物减少成果也可提供获得碳信用额的机会。

聚氨酯材料可与其它碳信用额计划组合使用。举例来说，聚氨酯材料可在某些实施例中与生物沥青组合使用。生物沥青可包括具有由糖、糖蜜、稻、玉米淀粉、马铃薯淀粉或由机油的分馏制得的沥青的沥青混凝土。生物沥青提供额外益处，即其展现多种颜色，视所述实施例而定。一般来说，具有较浅颜色的表面比具有较深颜色的表面吸收较少热。生物沥青用于例如倾向于城市热岛效应的区域中，致力于降低由表面吸收的热。与生物沥青组合使用聚氨酯材料可提供获得额外碳信用额的机会。

图3为说明根据某些实施例的用于制造密封路的工艺300的各种操作的流程图。工艺300可以在操作302中提供一条路开始。例如，可提供沥青路。工艺300可继续在操作304中在所述路的顶面上施用聚氨酯混合物。在某些实施例中，在所述路的顶面上施用聚氨酯混合物可包括使用无空气喷雾器在所述路的顶面上喷洒所述聚氨酯混合物以形成连续且均一的表面。在其它实施例中，在所述路的顶面上施用聚氨酯混合物可涉及在所述顶面上倾泻所述聚氨酯混合物且在所述顶面上散布所述聚氨酯混合物以形成实质上连续且均一的表面。工艺300可继续在操作306中使所述聚氨酯混合物固化以形成密封层。任选地，使所述聚氨酯混合物固化的步骤可包括使用人为方式来加快固化时间，例如通过使用空气流或施加热。任选地，可与使所述聚氨酯混合物固化的步骤同时或在所述步骤之前采用应用额外表面纹理化的步骤。

在某些实施例中，强化沥青路面可通过再循环现有的沥青铺装系统来制造。例如，现有的沥青铺装系统可在工地回收且可将沥青混凝土粉碎以形成具有所需尺寸和坚实度的沥青碎石。所述碎石可接着与聚氨酯混合物混合以产生混合物，所述混合物可接着施用于地基且允许固化。所述聚氨酯用作回收的碎石的粘合剂。回收沥青混凝土之后可立即在工地上使用移动式取料机和移动式混合器粉碎所述材料且混合聚氨酯材料。在强化沥青路面中的聚氨酯混合物可覆盖每加仑20到50平方英尺的面积，诸如每加仑20到30平方英尺。

图4为说明根据某些实施例的用于制造新道路的工艺400的各种操作的流程图。道路可为用于驱动汽车的公路(例如10英尺宽的道路)、人行道(例如侧道、公园路)、铁路轨道的底座、停车场等。新道路可建造于现有的道路上，其可包括例如强化沥青路面。现有的道路可用于提供基层。例如，所述基层可保持不变，或可至少部分地由现有基层的材料形成新的基层。因而，现有的道路的材料是称作原位土料。或者，可在先前不具有任何道路的位置处建造新道路。存在于地基中的材料也可称作原位土料。无论先前道路存在或不存在，原位土料可用于形成新道路。这些原位土料可经粉碎或不粉碎。如果经粉碎，那么原位土料可与至少一种聚氨酯前体和在一些实施例中的外来集料组合。此外，例如玄武岩纤维、硅石纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维的各种强化组分可作为外来集料或作为一或多种聚氨酯前体的一部分添加。总的说来，工艺400可以在操作402中提供原位土开始。在一些实施例中，在操作402期间提供的原位土可为先前的沥青公路。这种类型的公路可包括固化的沥青混凝土复合物作为基层，所述复合物可经粉碎(如下文解释)或保持不变。

在一些实施例中，工艺400可涉及提供取料机-稳定机。各种取料机-稳定机的实例在下文中参考图7A和7B描述。取料机-稳定机可配置成粉碎原位土且递送至少一种聚氨酯前体到粉碎的原位土中，如下文进一步描述。

工艺400可继续在任选操作404期间粉碎原位土。例如，固化的沥青混凝土复合物可粉碎成沥青碎石。任选地，将固化的沥青混凝土复合物粉碎成碎石的步骤之前可为从地基移除所述固化的沥青混凝土复合物的步骤。在一些实施例中，原位土未粉碎且用作基层。聚氨酯材料可倾泻于原位土之上，使得一些聚氨酯材料透入原位土中。此外，可供应外来集料且与聚氨酯材料组合，且此举将层组合于原位土之上。

操作404可涉及使用取料机-稳定机的切割轮切割原位土且使其倾斜。粉碎化程度可通过设计切割轮、所述轮的旋转速度、取料机-稳定机的线性速度和其它因素来确定。在一些实施例中，取料机-稳定机的线性速度是在约0.1英里/小时与2.5英里/小时之间或更具体说来，在约0.5英里/小时与1.5英里/小时之间。取料机-稳定机可配备有声纳系统以控制粉碎化的深度。在一些实施例中，取料机-稳定机是配备有全球定位系统(GPS)以控制取料机-稳定机的速度和位置。除了控制取料机-稳定机的速度以外，还可通过调节切割/倾斜轮和刀片与围绕所述轮的区室的壁之间的距离来控制粉碎化。所述距离可在一些实施例中在0.5英尺与2英尺之间变化。

工艺400接着涉及递送至少一种聚氨酯前体到原位土中或外来集料中。所述至少一种聚氨酯前体可在土粉碎化之前，在土粉碎化期间和/或在土粉碎化之后递送到土中，如下文参考图7A进一步描述。当使用多种前体时，不同前体可在粉碎化过程的不同阶段(即，之前、期间或之后)添加。当在原位土粉碎化之后添加一或多种前体时，可提供所述土的额外倾斜以确保原位土与所述前体的混合。

当使用多种前体时，这些前体可在分配于所述土中之前，在分配于所述土中时，和/或在分配于所述土中之后混合在一起。在分配之前预混合前体可用于确保不同前体之间的充分接触。然而，所述混合物通常需要在分配完成之后从设备中充分清洁以避免聚氨酯恰在所述设备中固化。所述前体混入所述土中可有助于在分配另一组分之前分散一些前体和用一或多种组分充分润湿原位土。例如，水可用作一种聚氨酯前体且可已经存在于所述土中或在所述过程的早期引入。另一方面，催化剂可为引入所述土中的最后一种前体。延迟催化剂引入可用于确保在固化聚氨酯之前原位土与其它前体的适当混合。换句话说，延迟固化，这允许执行其它操作，例如混合。

分配于原位土中的聚氨酯前体的量取决于道路的设计(例如，所需强度)、原位土的类型、聚氨酯前体的类型和其它因素。在一些实施例中，所有聚氨酯前体与接受这些前体的原位土的重量比可在约2重量％与20重量％之间或更具体说来，在约5重量％与10重量％之间。应注意，一些原位土和甚至一些粉碎的原位土可实质上不含聚氨酯前体且这种土不用于确定所述聚氨酯前体的重量比。此外，所述聚氨酯前体在粉碎的原位土中的分布可为不均匀的。例如，接近道路表面的聚氨酯前体可多于远离所述表面的聚氨酯前体。在一些实施例中，道路可具有两个或两个以上不同的层，所述层基于这些层中所提供的聚氨酯前体的量而不同。

在一些实施例中，工艺400可继续在操作406中使原位土(例如，粉碎的原位土或甚至更具体说来，预沥青碎石)与一或多种聚氨酯前体(例如，聚氨酯混合物)混合以形成混合物。前体与原位土的混合可使用用于粉碎原位土的同一装置来执行。在一些实施例中，额外装置可用于确保先前粉碎的土与聚氨酯前体的适当混合。例如，一种装置可用于粉碎原位土，而另一装置可用于混合粉碎的原位土与一或多种聚氨酯前体。在一些实施例中，这些装置均可用于混合原位土与所述一或多种聚氨酯前体。换句话说，在原位土的粉碎化期间可发生一定程度的混合且额外混合是由另一设备提供。

工艺400可继续在操作408中将所述混合物压在铺装地基层上。各种类型的设备可用于这种目的，例如一或多种辊、振动土壤压实机、撞锤、板式压实机等。在一些实施例中，辊可为羊脚圆筒和/或振动辊。总的说来，可使用任何以下压实方法：静态、冲击、振动、回转、滚动、捏合和其各种组合。在一些实施例中，在操作408之后，土壤压实为至少约90％或甚至至少约95％。

任选地，操作408之前可为处理准备施用所述混合物的铺装地基的步骤。所述任选的处理地基的步骤可涉及土层的平滑化或平整和/或应用砾石基层。工艺400可继续在操作410中使所述混合物或更具体说来，所述混合物中的聚氨酯前体固化。任选地，固化可涉及使用人为方式来加速固化时间，例如通过使用空气流或施加热。在一些实施例中，道路层的纹理化是在聚氨酯前体完全固化之前，例如在压实操作408之后8小时内或更具体说来，在4小时内或甚至在2小时内执行。任选地，可与使所述混合物固化的步骤同时或在所述步骤之前采用应用额外表面纹理化的步骤。

图5为根据某些实施例的基于聚氨酯的铺装系统500的横断面示意图。铺装系统500包括大微粒502(例如，矿物集料)、小微粒503(例如砂、粉尘、灰尘、纤维等)和聚氨酯粘合剂501。在一些实施例中，大微粒502中的一些或全部是通过原位土的粉碎化形成的。在相同或其它实施例中，大微粒502中的一些或全部可添加到原位土中。同样，在一些实施例中，小微粒503中的一些或全部是通过原位土的粉碎化形成的。在相同或其它实施例中，小微粒503中的一些或全部可添加到原位土中。如果微粒(大和/或小)添加到原位土中，那么这些微粒可首先与一或多种聚氨酯前体预混合，分配于粉碎的原位土中，和/或在原位土粉碎化期间或之前分配于原位土中。例如，纤维可添加到一种聚氨酯前体中或直接分配于粉碎的原位土中。

图5说明可设置于基底(未显示)之上的呈单层形式的铺装系统500，其可或可不包括聚氨酯粘合剂。大微粒502和/或小微粒503在这个层内的分布可为均一的(显示于图5中)或非均一的(未显示)。例如，较多的大微粒502可远离所述层的表面定位，而较多的小微粒503可更接近所述层的表面定位。所述分布可用于形成具有实质上均一的表面的铺装系统。以类似方式，聚氨酯粘合剂在所述层内的分布可为均一的或非均一的。聚氨酯粘合剂501用于改进道路的R值和稳定性。在这个实施例中，使用单组的上述操作以形成铺装系统500且在这个铺装系统500上未形成额外耐磨层。

图6为根据某些实施例的基于聚氨酯的铺装系统600的横断面示意图。铺装系统600包括与小微粒602(例如，由原位土形成)组合的大微粒603(例如，矿物集料)。小微粒602的一些实例包括砂、粉尘、灰尘等。聚氨酯粘合剂601用于改进道路的基层604的R值和稳定性。在这个实施例中，使用取料机-稳定机、基层604和耐磨层608形成铺装系统600的两个独立层。耐磨层608典型地比基层604薄。耐磨层608可用于改进道路对车辆交通的阻力。

取料机-稳定机实例

图7A为根据一些实施例的取料机-稳定机700的图示。取料机-稳定机700可用于由现有路基通过粉碎路基材料且通过压实剩余的土制备新的表面材料。取料机-稳定机700可包括旋转切割组合件、一或多种刮板、螺旋输送器和设计成粉碎、回收、压实和以其它方式稳定化经处理或未处理的原位土料或现有路基的其它系统。具体说来，取料机-稳定机700可配置成执行一或多个以下操作：粉碎原位土，递送至少一种聚氨酯前体，混合所递送的聚氨酯前体与原位土以形成混合物，和压实所述混合物。在一些实施例中，取料机-稳定机700是配置成执行更少操作或更多操作。例如，可由除取料机-稳定机700以外的一些设备执行土壤压实。在同一个或另一实例中，取料机-稳定机700也可配置成添加最初未存在于原位土中的额外集料到原位土中(例如岩石、纤维)。

图7A中显示的取料机-稳定机700包括三个单元：聚氨酯供应单元702、土壤粉碎单元704和土壤压实单元706。聚氨酯供应单元702是配置成供应一或多种聚氨酯前体。其可呈卡车形式，具有一或多个包括聚氨酯前体的容器。在一些实施例中，桶或圆筒是定位于所述卡车上。土壤粉碎单元704可配置成粉碎原位土且可包括土壤切割/倾斜轮。土壤压实单元706可包括羊脚圆筒和/或振动辊。在一些实施例中，土壤压实单元706还包括一排进一步辅助土壤压实的橡胶轮胎。在一些实施例中，取料机-稳定机700包括更少或更多的单元。例如，聚氨酯供应单元702可与土壤粉碎单元704和/或土壤压实单元706组合。一个所述实例在下文中参考图7B进一步描述。

除了供应一或多种聚氨酯前体、粉碎原位土和压实所述土之外，取料机-稳定机700还配置成使所述聚氨酯前体彼此(如果使用多种前体)且与粉碎的原位土混合。图7A描述，土壤粉碎单元704是配置成执行所述功能。然而，其它单元也可用于执行这些功能。具体说来，显示土壤粉碎单元704包括用于从聚氨酯供应单元702抽吸一或多种聚氨酯前体的泵708。在一些实施例中，各聚氨酯前体具有指定的泵。显示土壤粉碎单元704包括聚氨酯前体混合器710a-710c和聚氨酯前体分配器712a-712c。尽管显示了三组(各包括一个混合器和一个分配器)，但可使用任何数目的组。此外，一个混合器可供应多个分配器。在一些实施例中，混合器和分配器可整合到同一装置中。所述分配器可在粉碎所述土之前(例如分配器712a)，在粉碎所述土时(例如分配器712b)，和/或在所述土粉碎化之后(例如分配器712c)分配混合的聚氨酯前体。

图7B为根据一些实施例的另一取料机-稳定机720的图示。这个取料机-稳定机720表示单一单元且可用于陡坡和其它难以到达的区域上的操作。所有公路形成操作均由这个单一单元执行。为了接近难以到达的位置，取料机-稳定机720使用履带726(代替轮子)且可配备有绞盘728。在操作期间，绞盘728可通过提供额外力以移动取料机-稳定机720的绞索729连接到另一物体730。取料机-稳定机720包括切割/倾斜轮722以及土壤压实圆筒724。聚氨酯分配系统未显示，但其可类似于上文参考图7A所述的系统。

图8为根据一些实施例的公路铺装系统800的图示。公路铺装系统800可包括搅拌机802和铺路机804。搅拌机802可用于混合土壤与一或多种聚氨酯前体。例如，分散的原位土或外来土可装载于搅拌机802中且与一或多种聚氨酯前体组合。在一些实施例中，额外聚氨酯前体可在所述混合物从搅拌机802卸载之后添加到所述混合物中。此外，从搅拌机802卸载的混合物可在形成所述路面期间与额外土组合。在这些实施例中，公路铺装系统800也可为例如土壤粉碎单元，例如上文参考图7A所述的单元。在一些实施例中，从搅拌机802出来的混合物不包括任何聚氨酯。例如，强化纤维可与一或多种集料组合以形成混合物，所述混合物稍后与聚氨酯前体组合。

搅拌机802可为一种机器，其中材料同时经研磨和混合，有时与聚氨酯混合。在一些实施例中，搅拌机802为连续混合器，其可设置于上文参考图7A和7B所述的单元之一上。连续搅拌机可在短时间(例如，数秒)内获得充分混合的均匀混合物。这个时间可表示所述材料在连续搅拌机中的滞留时间。在高固体含量下混合材料需要研磨机桨叶的强制混合动作。搅拌机802可包括具有顶部入口和在另一端的底部排料的水平箱形腔室。搅拌机802可包括两个具有对置桨叶和驱动组合件的轴。

铺路机804可类似于用于将沥青铺设于公路、桥梁、停车场和其它所述位置的铺路机。所述混合物可从搅拌机802递送且进入铺路机的料斗中。铺路机804的传送带可接着将所述混合物从所述料斗传送到螺旋输送器。所述螺旋输送器将一堆材料放置在整平板前面。所述整平板又取走这堆材料且将其散布于公路的整个宽度上，且提供最初压实。压实机(未显示)也可为公路铺装系统800的一部分且可跟随铺路机804。

在一些实施例中，可使用其它类型的混合器(例如，刀片和双刀片混合器)。其它类型的设备可包括自动倾卸卡车、滑移式装载机(skid steer)、铲土机、装载机、辊和各种手工工具，例如振动板式压实机和手夯。

聚氨酯材料实例

用于形成道路的一或多种聚氨酯前体可包括一或多种异氰酸酯(例如预聚物异氰酸酯)、一或多种多元醇、热稳定剂、填充材料和/或其它材料。这些其它材料的一些实例包括催化剂、染料、颜料、表面活性剂、塑化剂、溶剂、发泡剂、分散剂、交联剂、阻燃剂、光稳定剂、除酸剂、抗静电剂和抗氧化剂。所有这些材料在本文中统称为前体。在将所述前体分配于粉碎的原位土中之前，在将所述前体分配于所述土中期间，和/或在将所述前体分配于所述土中之后，所述前体用于聚氨酯混合物。

聚氨酯由单体或聚合异氰酸酯与多元醇的反应形成。用于公路形成应用的异氰酸酯可包括一或多个异氰酸酯(NCO)官能团，典型地为至少两个NCO官能团。合适的异氰酸酯包括(但不限于)常规脂族、环脂族、芳基和芳族异氰酸酯。一些更特定的实例包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)和其组合。聚合二苯基甲烷二异氰酸酯也可称为聚亚甲基聚亚苯基聚异氰酸酯。其它合适的异氰酸酯的实例包括(但不限于)甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘二异氰酸酯(NDI)和其组合。这些异氰酸酯中的一或多者可用于形成异氰酸酯-预聚物。

在某些实施例中，可使用单体MDI或聚合MDI。已发现MDI聚氨酯具有有利的热稳定性，其可适用于一些公路应用。另外，MDI聚氨酯对混凝土和钢均展现卓越的粘着力。单体MDI和聚合MDI的基本结构显示于下文中。

异氰酸酯-预聚物可通过组合异氰酸酯与多元醇而形成。多元醇的量是限于仅与所述异氰酸酯的一些NCO官能团反应。例如，所述多元醇包括一或多个羟基(OR)官能团，或更具体说来，至少两个OR官能团。所述多元醇可为任何类型的多元醇。合适的多元醇的一些实例包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨醇和其组合。

所述多元醇可相对于异氰酸酯以各种量使用以形成异氰酸酯-预聚物，只要在反应之前存在相对于OR官能团过量的NCO官能团即可，使得所述异氰酸酯-预聚物在形成后包括NCO官能团以用于后续反应形成聚氨酯。所述异氰酸酯-预聚物可具有在约18重量％与28重量％之间，或更具体说来，在约20重量％与25重量％之间，例如约22.9重量％的NCO含量。

异氰酸酯-预聚物可由具有一或多个胺官能团，例如至少两个胺官能团的聚胺形成。所述聚胺可为任何类型的聚胺。一些实例包括乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯基甲烷和聚亚甲基聚亚苯基聚胺、氨基醇和其组合。合适的氨基醇的实例包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和其组合。

在一些实施例中，异氰酸酯-预聚物是由聚合甲基二苯基二异氰酸酯和4,4'-甲基二苯基二异氰酸酯的准预聚物形成。合适的异氰酸酯-预聚物的特定实例可由新泽西州弗洛勒姆帕克(Florham Park,NJ)的巴斯夫公司以商标例如MP102购得。在一些实施例中，两种或两种以上前述异氰酸酯-预聚物的组合可用于形成道路。

在一些实施例中，可使用聚合异氰酸酯。所述聚合异氰酸酯可包括两个或两个以上NCO官能团。所述聚合异氰酸酯可具有约1.5到约3.0，例如在约2.0与约2.8之间，例如约2.7的平均官能度。所述聚合异氰酸酯可具有在约30重量％与33重量％之间，或更具体说来，在约30.5重量％与32.5重量％之间，例如约31.5重量％的NCO含量。所述聚合异氰酸酯可为聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)或MP 102。

所述异氰酸酯-预聚物可存在于所述聚氨酯前体的异氰酸酯组分中，其量在约25重量％与75重量％之间，或更具体说来，在约50重量％与75重量％之间，例如在约55重量％与65重量％之间。所述异氰酸酯-预聚物与所述聚合异氰酸酯的重量比可为0.5与2.5，或更具体说来，在1.25与1.75之间，例如约1.5。不受任何特定理论限制，相信所述异氰酸酯-预聚物与所述聚合异氰酸酯的组合有助于相对于常规聚氨酯改进所得固化的聚氨酯的抗张强度、伸长率、硬度和玻璃转变温度以及撕裂强度。

液体聚氨酯可进一步由基于优选粘度和弹性特性选择的多元醇衍生。例如，线性双官能聚乙二醇(聚醚多元醇)的并入可产生更软且更具弹性的聚氨酯，而多官能多元醇将产生更硬且较少弹性的聚氨酯。在一些实施例中，可使用疏水性多元醇。所述多元醇的一些实例包括基于石油的多元醇(即，由石油产品和/或石油副产品衍生的多元醇)、含有未反应的OH官能团的天然存在的植物油(例如，蓖麻油)、化学修饰的天然油多元醇(例如，大豆油、菜籽油、椰子油、花生油、芥花油等)。市售蓖麻油的实例包括来自密苏里州圣路易斯(St.Louis,MO)的鹰牌特种产品(Eagle Specialty Products；ESP)有限公司的蓖麻油。其它合适的疏水性多元醇的特定实例包括可获自俄勒冈州辛辛那提(Cincinnati,OR)的科宁公司(Cognis Corporation)的750、805、1005、1080和1102。一或多种疏水性多元醇与所有多元醇的重量比可在约80重量％与99重量％之间，或更具体说来，在约85％与95重量％之间。

合适的溶剂的实例包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙二酯(PC)、对氯三氟甲苯(PCBTF)、三氟甲苯(BTF)和乙酸叔丁酯(TBAC)。溶剂可添加到一或多种异氰酸酯中，其浓度在约5重量％与30重量％之间，或更具体说来，在约10重量％与20重量％之间。

异氰酸酯的实例包括基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的脂族聚异氰酸酯树脂，例如可获自宾夕法尼亚州匹兹堡的拜耳材料科技有限责任公司的N3400(具有21.8±0.7％的NCO含量)、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(NCO 32％，官能度2.4)、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(NCO 32％，官能度2.7)。当两种异氰酸酯用于同一种前体材料中时，各异氰酸酯的重量比可在约10％与70％之间，或更具体说来，在约20％与60％之间或甚至在约30％与50％之间。

聚氨酯材料可进一步包括热稳定剂以防止所述聚氨酯在高温下降解。热稳定剂可包括无机热稳定剂、卤化有机热稳定剂、基于氮的热稳定剂或其组合。在某些优选实施例中，所述聚氨酯材料可包括无机热稳定剂，例如氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、五氧化二锑、亚锑酸钠、硼酸锌、锡酸锌、羟基锡酸锌、红磷、聚磷酸铵和其组合。在一些实施例中，所述聚氨酯材料可包括五氧化二锑。所述聚氨酯材料可包括在1-10wt％、例如2-5wt％且更具体说来2-3％的范围内的热稳定剂。

所述聚氨酯材料还可包括填充材料。这种填充材料可增加固化的聚氨酯材料的抗张强度和对研磨磨损的抗性，同时降低总成本。在某些实施例中，所述聚氨酯材料可包括填充材料，例如烟雾状二氧化硅、碳黑、云母、碳酸钙、氧化铝、氧化锆或其组合。在相同或其它某些实施例中，填充材料可包括从过量工业生产再循环的聚氨酯。合适的烟雾状二氧化硅的实例为R-972，可由德国埃森(Essen,Germany)的赢创工业有限公司(Evonic Industries Inc.)购得。烟雾状二氧化硅一般充当流变控制剂，且如果所述烟雾状二氧化硅为疏水性的，那么其向聚氨酯混合物赋予额外疏水性。如果采用所述烟雾状二氧化硅或另一填充材料，那么其在所述聚氨酯混合物中的含量可在约0.10重量％与10.0重量％之间，或更典型地，在约1.0重量％与7.0重量％之间。在相同或其它实施例中，填充材料可包括由再循环的磨耗层材料制得的填充剂。所使用的磨耗层材料在填埋场中占据大量空间。再循环的磨耗层材料并入聚氨酯材料中可提供获得碳信用额的机会。

添加剂可用于根据对特定应用的偏好操纵所述聚氨酯混合物的粘弹性特性。例如，具有较低粘度值的聚氨酯混合物可在具有尤其粗糙的表面或具有高穿透深度需求的表面的应用中为优选的。相比之下，具有较高粘度值的聚氨酯混合物可在其中聚氨酯密封剂应保留在最顶层表面上而极少乃至不透入底层表面中的应用中为优选的。在某些实施例中，聚氨酯混合物可包括在78℉下在1与1,000SSU之间，或更具体说来在1与400SSU之间，且甚至更具体说来在1与250SSU之间，例如150SSU的粘度。

所述聚氨酯混合物的固化时间可通过将各种添加剂并入所述聚氨酯混合物中或通过改变所述聚氨酯、填充剂和热稳定剂组合的组成而改变。所述氨基甲酸酯的固化时间可在4与48小时之间，例如在8与48小时之间，或在16与48小时之间，或更具体说来，在20与30小时之间。在某些实施例中，所述聚氨酯混合物的固化时间可通过降低用于调配液体聚氨酯的催化剂的重量百分比而增加。长固化时间留出充足时间来完成一整个工作日，剩余充足时间来从应用设备，例如泵、容器或其它工具和/或从所述聚氨酯混合物固化之前的混合设备清洁和移除聚氨酯混合物残留物。

所述聚氨酯材料可包括催化剂来改变所述聚氨酯混合物的特性，例如粘度、热稳定性和/或固化时间。例如，所述聚氨酯材料可包括三聚催化剂来增加所固化材料的热稳定性。在某些实施例中，所述聚氨酯材料可包括一或多种叔胺催化剂和/或一或多种有机金属催化剂。所述催化剂的实例包括N-甲基吗啉、羧酸铋、三亚乙基二胺、辛酸铅、乙酰丙酮铁、辛酸亚锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡、硫化二丁锡，其已发现有利地作用于MDI氨基甲酸酯。在某些实施例中，所述聚氨酯材料可包括在0.05到0.8wt％之间范围内的一或多种有机金属催化剂。在某些特定实施例中，所述聚氨酯材料可为具有约0.05到0.6wt％的2,2'-二(N-吗啉基)二乙醚催化剂的单包、水固化聚合MDI氨基甲酸酯。在某些实施例中，所述聚氨酯材料可包括在0.1到0.4wt％的范围内的一或多种叔胺催化剂。合适的催化剂的其它实例包括N,N-二甲基环己胺、2,2'-二(N-吗啉基)二乙醚和二月桂酸二丁基锡。所述催化剂可添加到一或多种异氰酸酯中，其浓度在约0.05重量％与0.2重量％之间，或更具体说来，在约0.1重量％与0.15重量％之间。

在某些实施例中，催化剂包括有机羧酸的锡(II)盐，例如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、乙基己酸锡(II)和月桂酸锡(II)。所述有机金属催化剂可为二月桂酸二丁基锡，其为有机羧酸的二烷基锡(IV)盐。合适的有机金属催化剂的特定实例，例如二月桂酸二丁基锡，可由宾夕法尼亚州艾伦顿(Allentown,PA)的空气化工产品有限公司(Air Products andChemicals,Inc.)以商标名购得。所述有机金属催化剂还可包括有机羧酸的其它二烷基锡(IV)盐，例如二乙酸二丁基锡、顺丁烯二酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡。

其它合适的催化剂的实例包括基于胺的催化剂、基于铋的催化剂、基于镍的催化剂、基于锆的催化剂、基于锌的催化剂、基于铝的催化剂、基于锂的催化剂、氯化铁(II)；氯化锌；辛酸铅；三(二烷基氨基烷基)s-六氢三嗪，包括三(N,N-二甲基氨基丙基)-s-六氢三嗪；氢氧化四烷基铵，包括氢氧化四甲基铵；碱金属氢氧化物，包括氢氧化钠和氢氧化钾；碱金属醇盐，包括甲醇钠和异丙醇钾；和具有10到20个碳原子和/或侧接OR基团的长链脂肪酸的碱金属盐。其它合适的催化剂的进一步实例，具体说来三聚催化剂，包括N,N,N二甲基氨基丙基六氢三嗪、钾、乙酸钾、N,N,N三甲基异丙胺/甲酸酯和其组合。合适的三聚催化剂的特定实例可由空气化工产品有限公司以商标名购得。其它合适的催化剂的进一步实例，具体说来叔胺催化剂，包括1-甲基咪唑、DABCO 33-LV、二甲基氨基乙醇、二甲基氨基乙氧基乙醇、三乙胺、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N,N-二甲基氨基丙胺、N,N,N',N',N"-五甲基二亚丙基三胺、三(二甲基氨基丙基)胺、N,N-二甲基哌嗪、四甲基亚氨基-双(丙胺)、二甲基苯甲胺、三甲胺、三乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、双(2-二甲基氨基乙基)醚、N,N-二甲基环己胺(DMCRA)、N,N,N',N',N"-五甲基二亚乙基三胺、1,2-二甲基咪唑、3-(二甲基氨基)丙基咪唑和其组合。合适的叔胺催化剂的特定实例可由空气化工产品有限公司以商标名例如41购得。

一或多种天然多元醇(NOP)添加剂可包括于所述聚氨酯混合物中以降低所述混合物的粘度且改进所述混合物分散沥青路的顶面的沟槽的能力。合适的天然油多元醇的实例包括由大豆油、花生油和芥花油获得的多元醇。大豆油因其低环境影响、可用性和成本而为优选的多元醇原料。在某些实施例中，已发现大豆多元醇在MDI聚氨酯中的性能是通过在与MDI聚氨酯混合之前羟基化所述大豆多元醇的一部分来改进。用于羟基化的实例工艺包括臭氧分解、空气氧化、自动氧化，和与过氧酸反应之后与亲核试剂反应，以在大豆多元醇上形成羟基。羟基化大豆多元醇使得其与MDI聚氨酯反应，从而向密封的沥青路或强化沥青路面提供增加的强度和柔性，而剩余的未反应大豆多元醇用作塑化剂。在某些实施例中，聚氨酯混合物可包括3到5wt％的大豆多元醇。在其它实施例中，聚氨酯混合物可包括10到30wt％的羟基化大豆多元醇，例如15到30wt％，或更具体说来，例如20到30wt％，或甚至更具体说来，例如25到30wt％的羟基化大豆多元醇。

在某些实施例中，聚氨酯混合物可包括一或多种增链剂以修饰固化的聚氨酯材料的柔性和抗张强度。增链剂可在必要时，例如在其中固化时间可因降低的温度而减少的冷环境中用于加速反应时间。合适的增链剂的实例包括低分子量羟基化合物(例如乙二醇和丁二醇)和多元醇胺(例如胺封端的聚醚)、2-甲基哌嗪、双(氨基甲基)环己烷和异构体、1,5-二氨基-3-甲基-戊烷、氨基乙基哌嗪乙二胺、二亚乙基三胺、氨基乙基乙醇胺、三亚乙基四胺、异佛尔酮二胺、三亚乙基五胺、乙醇胺、呈其立体异构体形式和其盐中的任一者的赖氨酸、己二胺、快速与水相中的异氰酸酯官能团反应的肼和哌嗪、或其组合。合适的增链剂的其它实例包括二丙二醇(DPG)、二乙二醇(DEG)、可由哥伦布(Columbus)的迈图集团(MOMENTIVE；TM)获得的DP-1022、OH、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇和2-丁烯-1,4-二醇。

增链剂在总的多元醇前体中的浓度可为1.0重量％与20重量％，或更具体说来，在约5重量％与10重量％之间。应了解，多元醇前体可包括两种或两种以上前述增链剂的任何组合。不受任何特定理论束缚或限制，相信增链剂对所得聚氨酯赋予增加的强度，以及向所述弹性组合物赋予增加的强度、撕裂强度和硬度。

多元醇可为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨醇和其组合。合适的多元醇的特定群组包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚/酯多元醇和其组合。

合适的聚醚多元醇包括通过在多官能引发剂存在下聚合环氧化物，例如环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)或四氢呋喃而获得的产品。合适的引发剂化合物含有多个活性氢原子，且包括水、丁二醇、乙二醇、丙二醇(PG)、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、苯二胺、二苯基甲烷二胺、乙二胺、环己烷二胺、环己烷二甲醇、间苯二酚、双酚A、甘油、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇和其组合。其它合适的聚醚多元醇包括聚醚二醇和三醇，例如聚氧丙烯二醇和三醇，和通过向二官能或三官能引发剂中同时或依序添加环氧乙烷和环氧丙烷而获得的聚(氧乙烯-氧丙烯)二醇和三醇。在具有基于多元醇组分的重量在约5重量％与90重量％之间的氧乙烯含量的共聚物中，所述多元醇可为嵌段共聚物、无规/嵌段共聚物或无规共聚物。其它合适的聚醚多元醇包括通过聚合四氢呋喃获得的聚四亚甲基二醇。

合适的聚酯多元醇包括(但不限于)多元醇的羟基封端的反应产物，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇或聚醚多元醇或所述多元醇的混合物，和聚羧酸，尤其二羧酸或其成酯衍生物，例如丁二酸、戊二酸和己二酸或其二甲基酯、癸二酸、邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐或对苯二甲酸二甲酯或其混合物。也可使用通过内酯(例如己内酯)连同多元醇的聚合或羟基羧酸(例如羟基己酸)的聚合而获得的聚酯多元醇。

合适的聚酯酰胺多元醇可通过将氨基醇，例如乙醇胺纳入聚酯化混合物中而获得。合适的聚硫醚多元醇包括通过使硫代二甘醇单独或与其它二醇、环氧烷、二羧酸、甲醛、氨基醇或氨基羧酸一起缩合而获得的产品。合适的聚碳酸酯多元醇包括通过使二醇，例如1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇或四乙二醇与碳酸二芳基酯，例如碳酸二苯酯或与光气反应而获得的产品。合适的聚缩醛多元醇包括通过使二元醇，例如二乙二醇、三乙二醇或己二醇与甲醛反应而制备的多元醇。其它合适的聚缩醛多元醇还可通过聚合环状缩醛而制备。合适的聚烯烃多元醇包括羟基封端的丁二烯均聚物和共聚物，且合适的聚硅氧烷多元醇包括聚二甲基硅氧烷二醇和三醇。

合适的多元醇的特定实例可从巴斯夫公司(BASF Corporation)以商标购得，例如GP系列多元醇或更具体说来，GP430和4156。

聚氨酯材料的颜色可通过使用染料或颜料或通过选择特定聚氨酯起始材料而改变。举例来说，在某些实施例中，黑色多元醇可用于形成聚氨酯，对所得固化的聚氨酯给予黑色外观。如上文所论述，一般来说，较浅的表面颜色引起类似材料中对热的较低吸收。聚氨酯材料可针对其中高热可产生问题的应用配置成较浅的颜色。例如，分别地，二氧化钛可用于对所述弹性组合物赋予白色且碳黑可用于对所述弹性组合物赋予黑色，而二氧化钛和碳黑的各种掺合物可用于对所述弹性组合物赋予各种灰色色调。合适等级的碳黑和二氧化钛的实例可分别由乔治亚州玛丽埃塔(Marietta,GA)的科伦比恩化学品公司(Columbian Chemicals Company)和特拉华州威尔明顿(Wilmington,DE)的钛科技公司(Titanium Technologies)购得。除了碳黑和/或二氧化钛以外或作为替代，也可使用其它颜料，包括(但不限于)红色、绿色、蓝色、黄色、绿色和棕色和其颜料掺合物，以向所述弹性复合物赋予颜色。如果采用着色剂，那么其在聚氨酯混合物中的含量典型地在0.10重量％与5.0重量％之间，或更具体说来，在1.0重量％与3.0重量％之间。

表面活性剂可在某些实施例中用于减少发泡且增加固化的聚氨酯材料的密度以改进沥青路的长期耐久性。合适的泡沫稳定表面活性剂包括硫酸盐、磺基琥珀酰胺酸盐和琥珀酰胺酸盐，和所属领域的技术人员已知适用的其它泡沫稳定剂。已确定在某些中，表面活性剂(例如具有超过9,000的平均分子量的高分子量聚硅氧表面活性剂)改进氨基甲酸酯的润湿能力且增加聚氨酯与沥青路的顶面的表面接触面积。表面活性剂的实例可发现于US 5,489,617中，该案以引用的方式全文并入本文中。相关章节可发现于前述发明的第3-4栏中。可用于有利地增加MDI聚氨酯对沥青路的润湿能力的其它合适的表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括磷酸盐、羧酸盐和磺酸盐。阳离子表面活性剂的实例包括季胺，且实例非离子表面活性剂包括硅油和含有氧化乙烯的嵌段共聚物。合适的表面活性剂可为外部表面活性剂，其不会发生化学反应进入聚合物中，例如十二烷基苯磺酸和月桂基磺酸盐，以及内部表面活性剂，例如2,2-二羟甲基丙酸和其盐、季铵化铵盐和亲水物质，例如聚氧化乙烯多元醇。

在某些实施例中，聚氨酯材料可包括一或多种塑化剂以改进聚氨酯混合物对沥青路的顶层的润湿能力。在某些实施例中，聚氨酯材料可包括1与10wt％之间的塑化剂。合适的塑化剂包括邻苯二甲酸酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸双(正丁基)酯。已发现，在某些实施例中，生物可降解的塑化剂可用于相比于具有非生物可降解的塑化剂的实施例降低所述材料的环境影响。合适的生物可降解的塑化剂包括柠檬酸三乙酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸乙酰基三丁酯、柠檬酸三辛酯、柠檬酸乙酰基三辛酯、柠檬酸乙酰基三己酯、柠檬酸三甲酯和烷基磺酸苯酯。

其它添加剂可用于改变聚氨酯混合物和固化的聚氨酯材料的物理特性。其它添加剂的实例可包括环境友好溶剂以降低粘度或聚氨酯混合物、发泡剂、分散剂、交联剂、光稳定剂(例如紫外光吸收剂和受阻胺光稳定剂)、除酸剂、抗静电剂和抗氧化剂。

制造铺装系统的方法

如上文所论述，聚氨酯材料可用于覆盖沥青路的顶面以产生密封的沥青路，或与沥青碎石混合以产生混合物，接着使所述混合物固化以形成强化沥青路面，或与取料机-稳定机组合使用以产生单一或多层道路。这些技术中的一些可单独或组合使用以形成道路。例如，聚氨酯混合物可通过倾泻和平滑化技术散布于表面上。在某些优选实施例中，聚氨酯混合物可通过使用无空气喷雾器喷洒所述聚氨酯混合物而施用于基层的顶面上。聚氨酯混合物可覆盖的沥青路的顶面的面积在每加仑50到200平方英尺，例如每加仑100到150平方英尺的范围内。在其中沥青铺装系统包括例如洞、裂缝或裂口的孔口的一些实施例中，聚氨酯混合物可施用于沥青铺装系统的顶面上，而无需用其它材料(例如标准沥青混凝土修复材料，如焦油或趁热倾泻的沥青液体)填充所述孔口。可施用聚氨酯混合物，使得聚氨酯混合物填充所述孔口，或其仅可覆盖所述孔口的表面。

实验数据

已针对含有5.5重量％聚氨酯和94.5重量％风化花岗岩的样品进行一组实验。花岗岩的尺寸为1/2-。聚氨酯风化花岗岩的混合物经压实到95％(即5％空隙)且固化至少7天。在20℃下测试的样品的耐压强度为12MPa，而50℃的耐压强度为9MPa。这些样品的平均密度为2.1g/cm3。根据ASTM D1074-09执行所述测试。

进行另一测试以根据ASTM E 303测定耐滑性。使用5重量％聚氨酯和95重量％风化花岗岩制备样品。所述样品固化14天。干样品的耐滑性结果为64，而湿样品的结果为56，实质上高于由美国瓷砖协会(Ceramic Tile Institute of America)推荐的值36。根据ANSI B101.3进行另一测试以测定湿动摩擦。样品的动摩擦系数(DCOF)为0.67。这些滑动特征对于小径和人行道类型的应用来说是特别重要的。小径可变得极滑且具有移动表面，尤其在雨后，且残疾人士不可容易接近。许多国家的法律现在开始要求耐滑性为至少36(根据ANSI B101.3)的小径，其具有坚硬表面，甚至在湿时。如由上文实验数据显而易见，可形成基于聚氨酯的路(统称为道路)以满足且远超这一标准，同时针对各种应用提供耐久的路。这种耐滑性对于汽车公路也具有吸引力，因为这些公路在下雨期间可变得极滑。

结论

尽管已相当详细地描述了前述概念以达成清楚理解的目的，但应显而易见的是，可在随附权利要求书的范畴内实施某些改变和修改。应注意，有多种执行所述工艺、系统和装置的替代方式。因此，本发明实施例应视为说明性和非限制性的。

Claims (20)

1.一种形成道路、人行道、铁路轨道的底座或停车场中的一者的方法，所述方法包含：

提供土壤；

组合所述土壤与至少一种聚氨酯前体，

其中组合所述土壤与所述至少一种聚氨酯前体形成了聚氨酯填充的土料，

其中所述聚氨酯填充的土料包含所述土壤和所述至少一种聚氨酯前体，

其中所述聚氨酯填充的土料中的所述至少一种聚氨酯前体的浓度是在约2重量％与20重量％之间；和

压所述聚氨酯填充的土料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述聚氨酯填充的土料压在铺装地基上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述聚氨酯填充的土料压在所述铺装地基上形成了所述道路、人行道、铁路轨道的底座或停车场中的所述一者的一个或多个层。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含使用聚氨酯材料密封所述道路、人行道、铁路轨道的底座或停车场中的所述一者的所述一个或多个层，由此在所述道路、人行道、铁路轨道的底座或停车场中的所述一者的所述一个或多个层上形成密封层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中使用搅拌机执行组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述土壤为包含砂、砾石或碎石中的至少一者的外来集料。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：在将所述聚氨酯填充的土料压在铺装地基上之后，使用空气流或热中的至少一者固化所述聚氨酯填充的土料。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在组合所述土壤与所述至少一种聚氨酯前体之前调节所述土壤的含水量。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种聚氨酯前体包含第一聚氨酯前体和第二聚氨酯前体，且其中在组合所述土壤与所述至少一种聚氨酯前体时组合所述第一聚氨酯前体和所述第二聚氨酯前体。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种聚氨酯前体包含异氰酸酯或含异氰酸酯的预聚物中的一者，且其中所述聚氨酯填充的土料实质上不含多元醇。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含添加强化组分到所述聚氨酯填充的土料中，其中所述强化组分包含选自包含以下的群组的材料：玄武岩纤维、硅石纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种聚氨酯前体包含选自由以下组成的群组的热稳定剂：氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、五氧化二锑、亚锑酸钠、硼酸锌、锡酸锌、羟基锡酸锌、红磷、聚磷酸铵、和其组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种聚氨酯前体包含二苯基甲烷二异氰酸酯。

14.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述土壤包含粉碎原位土。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在粉碎所述原位土时执行组合所述土壤与至少一种聚氨酯前体。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述原位土为固化的沥青混凝土复合物。

17.根据权利要求1所述的方法，其中在压所述聚氨酯填充的土料之后形成的层具有至少约90％的土壤压实。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种聚氨酯前体包含聚酯多元醇。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述聚酯多元醇包含多元醇的羟基封端的反应产物，且其中所述多元醇包含乙二醇、丙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的至少一者。

20.根据权利要求1所述的方法，其中至少一种聚氨酯前体与所述土壤在将所述聚氨酯填充的土料压在铺装地基上的地点处组合。