CN106117632A - 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法 - Google Patents

一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106117632A
CN106117632A CN201610442152.6A CN201610442152A CN106117632A CN 106117632 A CN106117632 A CN 106117632A CN 201610442152 A CN201610442152 A CN 201610442152A CN 106117632 A CN106117632 A CN 106117632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hud typed
preparation
repairing agent
bitumen regenerant
colophonium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610442152.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106117632B (zh
Inventor
刘全涛
余万
吴少鹏
孙艺涵
李斌
方昊
饶银秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201610442152.6A priority Critical patent/CN106117632B/zh
Publication of CN106117632A publication Critical patent/CN106117632A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106117632B publication Critical patent/CN106117632B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/04—Alginic acid; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法。采用海藻酸钙为壁材，沥青再生剂为芯材，且壁材与芯材的质量比介于1:1～1:1.5之间；壳体粒径1～3mm。制备方法包括：聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液中加入沥青再生剂搅拌混合；利用高速剪切机将步骤1所得液体与海藻酸钠溶液剪切混合，剪切速率2000～3000转/分钟，剪切时间为3～5分钟；将步骤2所得液体缓慢加入氯化钙溶液中，在75‑85℃搅拌反应1.5‑2.5h，蒸馏水洗涤、干燥得到核壳型沥青再生剂。本发明的壳体海藻酸钙热稳定好、机械强度高，在沥青混合料拌和时破裂率小于10％，沥青再生剂包覆率高，能够提供足够的再生剂用于沥青自修复。

Description

一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法
技术领域
本发明属建筑材料领域，具体涉及一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法。
背景技术
路用沥青在紫外光、热、氧等作用下发生老化，导致沥青路面变硬变脆、引发水损害和低温开裂问题，使沥青路面的使用寿命大大缩短，如何修复沥青路面的微裂纹并还原老化沥青是一直道路工程领域关心并亟待解决的重要难题。为了解决上述问题，通常采用在沥青路面的表面喷洒或涂刷沥青再生剂，使其与老化沥青反应，使得沥青的针入度、软化点以及延度复原，但是该方法不仅严重影响道路的交通通行能力，而且存在再生剂喷洒时机难以抉择、渗透深度无法精确控制、难以渗透到裂缝处等缺陷。本发明将沥青再生剂包覆成核壳型自修复剂掺加到沥青混合料中，在混凝土产生裂纹时核壳型自修复剂破裂释放再生剂，实现对裂纹的自动修复。
发明内容
本发明目的在于提提供一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法，不仅能够修改沥青路面中的微裂纹，而且可以同时使老化沥青的性能得以恢复。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
一种核壳型沥青自修复剂，采用海藻酸钙为壁材，沥青再生剂为芯材，且壁材与芯材的质量比介于1:1～1:1.5之间；壳体粒径1～3mm。
上述核壳型沥青自修复剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液中加入沥青再生剂搅拌混合；
2)利用高速剪切机将步骤1所得液体与海藻酸钠溶液剪切混合，剪切速率2000～3000转/分钟，剪切时间为3～5分钟；
3)将步骤2所得液体缓慢加入氯化钙溶液中，在75-85℃搅拌反应1.5-2.5h，蒸馏水洗涤、干燥得到核壳型沥青再生剂。
按上述方案，所述沥青再生剂为LKJ型、ERA-C型、沥再生型等普通沥青再生剂。
按上述方案，步骤1中聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液浓度为2wt％～3wt％；聚乙烯马来酸酐共聚物用量为沥青再生剂质量的1.5％～2.5％。
按上述方案，步骤2中步骤1所得液体与海藻酸钠溶液的体积比为5:1～10:1，海藻酸钠溶液浓度为4wt％～7wt％。
按上述方案，步骤3中氯化钙溶液浓度为2wt％～3wt％。
按上述方案，海藻酸钠与氯化钙的质量比为2:3～3:2。
按上述方案制备的核壳型沥青自修复剂能够随着沥青混合料裂纹的产生自动破裂释放沥青再生剂，实现对裂纹的自动修复。
本发明的有益效果为：
1)本发明的壳体海藻酸钙热稳定好、机械强度高，在沥青混合料拌和时破裂率小于10％。
2)本发明的壳体粒径1～3mm，沥青再生剂包覆率高，能够提供足够的再生剂用于沥青自修复。
附图说明
图1：沥青混合料马歇尔试件的间接拉伸疲劳加载曲线。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
实施例1
称量15g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成6％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.3g，按质量分数2.5％溶解在70℃的水中，低速搅拌保温1小时；
将15g LKJ型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌5分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率2000转/分钟，剪切时间为2.5分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 2％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥；
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为3mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。
将3wt％核壳型沥青再生剂掺入到沥青中，经长期老化后制备沥青混合料马歇尔试件，进行间接拉伸自修复实验。自修复实验方法包括：(1)20℃对试件施加23万次的疲劳荷载(0.8MPa)，(2)卸载24小时以便试件进行自修复，(3)继续对修复后的试件进行疲劳试验，直至试件断裂。
如图1所示，试验结果表明：含有核壳型沥青自修复剂的沥青混合料变形量略微大于普通沥青混合料，而修复后含有核壳型沥青自修复剂的沥青混合料变形量明显大于普通沥青混合料，说明核壳型沥青自修复剂能够释放再生剂软化老化沥青，恢复其变形能力；同时核壳型沥青自修复剂修复后的疲劳寿命明显大于普通沥青混合料，说明核壳型沥青自修复剂具有良好的自修复效果。
实施例2
称量10g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成4％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.45g，按质量分数2％溶解在70℃的水中，并保温1小时；
将15g ERA-C型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌5分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率3000转/分钟，剪切时间为5分钟；
在搅拌的同时将沥青再生剂逐渐加入三口瓶中，保持搅拌速率500转/分钟继续搅拌20分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 3％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥。
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为1mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。间接拉伸自修复实验表明，老化沥青混合料服役过程中核壳型沥青自修复剂能够自动破裂、释放沥青再生剂用于沥青自修复。
实施例3
称量17.5g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成7％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.3g，按质量分数3％溶解在70℃的水中，低速搅拌保温1小时；
将17.5g沥再生型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌8分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率2500转/分钟，剪切时间为4分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 2.5％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥；
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为2mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。间接拉伸自修复实验表明，老化沥青混合料服役过程中核壳型沥青自修复剂能够自动破裂、释放沥青再生剂用于沥青自修复。

Claims (6)

1.一种核壳型沥青自修复剂，其特征在于采用海藻酸钙为壁材，沥青再生剂为芯材，且壁材与芯材的质量比介于1:1～1:1.5之间；壳体粒径1～3mm。
2.权利要求1所述核壳型沥青自修复剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液中加入沥青再生剂搅拌混合；
2)利用高速剪切机将步骤1所得液体与海藻酸钠溶液剪切混合，剪切速率2000～3000转/分钟，剪切时间为3～5分钟；
3)将步骤2所得液体缓慢加入氯化钙溶液中，在75-85℃搅拌反应1.5-2.5h，蒸馏水洗涤、干燥得到核壳型沥青再生剂。
3.如权利要求2所述核壳型沥青自修复剂的制备方法，其特征在于步骤1中聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液浓度为2wt％～3wt％；聚乙烯马来酸酐共聚物用量为沥青再生剂质量的1.5％～2.5％。
4.如权利要求2所述核壳型沥青自修复剂的制备方法，其特征在于步骤2中步骤1所得液体与海藻酸钠溶液的体积比为5:1～10:1，海藻酸钠溶液浓度为4wt％～7wt％。
5.如权利要求2所述核壳型沥青自修复剂的制备方法，其特征在于步骤3中氯化钙溶液浓度为2wt％～3wt％。
6.如权利要求2所述核壳型沥青自修复剂的制备方法，其特征在于海藻酸钠与氯化钙的质量比为2:3～3:2。
CN201610442152.6A 2016-06-17 2016-06-17 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法 Active CN106117632B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610442152.6A CN106117632B (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610442152.6A CN106117632B (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106117632A true CN106117632A (zh) 2016-11-16
CN106117632B CN106117632B (zh) 2019-01-25

Family

ID=57470112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610442152.6A Active CN106117632B (zh) 2016-06-17 2016-06-17 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106117632B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107286554A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 常州万博金属构件厂 一种阻燃沥青及其制备方法
CN108359257A (zh) * 2018-05-14 2018-08-03 重庆交通大学 一种温拌再生剂的结构
CN108409178A (zh) * 2018-03-12 2018-08-17 北京工业大学 一种溶胀型微胶囊/水泥基自修复体系
CN115094738A (zh) * 2022-06-07 2022-09-23 广州市北二环交通科技有限公司 一种混凝土路面快速修补方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157411A (zh) * 2013-03-19 2013-06-19 长安大学 路面材料自修复微胶囊的制备方法
CN104231642A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 长安大学 含有再生剂的沥青裂缝自修复微胶囊及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157411A (zh) * 2013-03-19 2013-06-19 长安大学 路面材料自修复微胶囊的制备方法
CN104231642A (zh) * 2014-09-19 2014-12-24 长安大学 含有再生剂的沥青裂缝自修复微胶囊及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUN-FENG SU等: "Investigation the self-healing mechanism of aged bitumen using microcapsules containing rejuvenator", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
中国造纸学会学术工作委员会: "《中国造纸学会第八届学术年会论文集（上）》", 31 December 1997, 中国造纸学会 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107286554A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 常州万博金属构件厂 一种阻燃沥青及其制备方法
CN108409178A (zh) * 2018-03-12 2018-08-17 北京工业大学 一种溶胀型微胶囊/水泥基自修复体系
CN108359257A (zh) * 2018-05-14 2018-08-03 重庆交通大学 一种温拌再生剂的结构
CN108359257B (zh) * 2018-05-14 2022-12-13 重庆交通大学 一种温拌再生剂的结构
CN115094738A (zh) * 2022-06-07 2022-09-23 广州市北二环交通科技有限公司 一种混凝土路面快速修补方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106117632B (zh) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106117632A (zh) 一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法
CN101289298B (zh) 使用脲醛树脂类高分子微胶囊的自修复混凝土及其制造方法
US8389605B2 (en) Self-repairing concrete having carbamide resin polymer micro-capsules and method for fabricating same
Zheng et al. Fatigue property of basalt fiber-modified asphalt mixture under complicated environment
CN108409178A (zh) 一种溶胀型微胶囊/水泥基自修复体系
CN103396652B (zh) 一种沥青混凝土裂缝自愈合微胶囊及制备方法
US11459461B2 (en) Self-healing and rejuvenating materials for asphalt mixtures
CN103665899B (zh) 一种利用废旧泡沫的改性沥青基灌封剂及制备方法
CN109437674A (zh) 基于应力响应型多腔室胶囊的长效自修复沥青混凝土
CN102049230B (zh) 水泥材料自修复的分子自组装微球制备及应用
CN101289300A (zh) 使用聚胺酯高分子微胶囊的自修复混凝土及其制造方法
CN109852085A (zh) 一种高粘改性沥青及其制备方法
CN103305015A (zh) 温拌高弹塑性桥梁伸缩缝填缝料与制备方法
CN106747055A (zh) 一种超高强超高延性水泥基复合材料及其制备方法
CN108751768B (zh) 一种沥青路面增强用蔗渣纤维的制备方法
CN109810520A (zh) 一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺
CN113816674B (zh) 一种废旧沥青再利用的再生水泥混凝土及制备方法和应用
CN108424661B (zh) 一种抗剥落性能优异的复合改性乳化沥青及其制备方法
CN109181634A (zh) 沥青路面裂缝修复剂及其制备方法
CN107337393B (zh) 自密实纤维增强混凝土及其搅拌方法
Shu et al. Effect of encapsulation combined with microwave heating on self-healing performance of asphalt mixture
CN116789393A (zh) 一种乳化剂型冷拌冷铺沥青混合料及其制备方法
CN114477925B (zh) 一种耐高低温沥青混凝土及其制备方法
AU2021101186A4 (en) Shrinkage-inhibiting elastic-toughness rubber asphalt material for repairing pavement cracks
CN109232974A (zh) 一种沥青路面回收料常温再生剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant