CN107011686A - 一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料及其制作方法和应用,该材料至少包括A组分,B组分,C组分;A组分至少包括:二聚酸二缩水甘油酯,环氧树脂稀释剂,沥青;B组分至少包括:沥青,聚酰胺固化剂,叔胺类固化促进剂,聚丁二烯马来酸酐加成物;C组分至少包括:沥青,苯乙烯,双酚F型环氧树脂;本发明还包括该材料的一种制备方法以及应用方法。本发明所述的高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,具有低温韧性优异、高温稳定性优良及耐疲劳性能卓越的特征。
Description
技术领域
本发明涉及交通工程材料领域,特别是关于高速公路长陡坡使用的常温型热固性环氧沥青混合料及其制备方法和应用。
背景技术
对高速公路长陡坡沥青路面车辙病害问题,各国道路交通部门做了大量的研究工作并取得较好的成效。通常,SBS改性剂、抗车辙剂、再生工程塑料等被单一或复合使用于基质沥青的改性,这些技术对于提高沥青混凝土的高温稳定性有相当的作用,结合骨架密实型的级配将可更好的改善沥青混凝土高温稳定性。然而,对于高速公路长陡坡路段的沥青路面等特殊使用场合,传统的热塑性改性沥青混合料仍无法解决重载交通道路长陡坡路段严重的车辙病害。国内外的研究及工程实践表明,热固性环氧沥青混凝土具有一般改性沥青混凝土所无法比拟的高温稳定性、耐疲劳性等关键路用性能,是解决高速公路长陡坡路段沥青路面车辙病害的重要技术手段之一。
目前,对于高速公路沥青路面长陡坡路段车辙病害的处理多采用热拌沥青混合料重铺等技术,而由于热拌或温拌环氧沥青混合料价格十分高昂,且封闭交通时间约为7天~45天,难以满足旧路维修所需要的快速修复特性,故解决我国高速公路长陡坡路段沥青路面的严重车辙病害仍是高速公路运营及养护过程中的关键难点之一。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料及其制备方法和应用,以解决现有高速公路长陡坡路段沥青路面严重车辙病害的问题。
技术方案:本发明提供一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:至少由A组分,B组分,C组分制成;其中,A组分包括:二聚酸二缩水甘油酯,环氧树脂稀释剂,沥青;B组分包括:沥青,聚酰胺固化剂,叔胺类固化促进剂,聚丁二烯马来酸酐加成物;C组分包括:沥青,苯乙烯,双酚F型环氧树脂。
作为优选,所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:A组分中的各物质用量为:二聚酸二缩水甘油酯1~15质量份,环氧树脂稀释剂10~50质量份,沥青5~150质量份;B组分中的各物质用量为:沥青30~280质量份,聚酰胺固化剂25~100质量份,叔胺类固化促进剂(DMP-30)1~10质量份,聚丁二烯马来酸酐加成物1~15质量份;C组分中的各物质用量为:沥青1~20质量份,苯乙烯1~15质量份,双酚F型环氧树脂15~100质量份。
作为另一种优选,所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:A组分中的各物质用量为:二聚酸二缩水甘油酯10~15质量份,环氧树脂稀释剂25-35质量份,沥青100~150质量份;B组分中的各物质用量为:沥青200~280质量份,聚酰胺固化剂80~100质量份,叔胺类固化促进剂(DMP-30)1~10质量份,聚丁二烯马来酸酐加成物1~10质量份;C组分中的各物质用量为:沥青10~20质量份,苯乙烯1~10质量份,双酚F型环氧树脂80~100质量份。
作为另一种优选,所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述叔胺类固化促进剂包括2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)。
作为另一种优选,所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述环氧稀释剂包括新戊二醇缩水甘油醚。
本发明还提供了一种上述该材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将二聚酸二缩水甘油酯和环氧树脂稀释剂加热到70℃-90℃,同时将沥青加热到125℃-130℃,然后将上述所有物质在搅拌器中保持90℃-125℃搅拌30min-35min,得到A组分;
步骤二:将聚酰胺固化剂,叔胺类固化促进剂,聚丁二烯马来酸酐加成物分别加热到70℃-85℃,同时将沥青加热到120℃-125℃,然后,将上述所有物质在搅拌器中保持75℃-120℃搅拌35min-50min得到B组分;
步骤三:将双酚F型环氧树脂加热到60℃-70℃,同时将沥青加热到120℃-130℃,然后将这两种材料在搅拌器中保持65℃-100℃搅拌20min,然后降温至24℃-26℃,再向其中加入24℃-27℃苯乙烯搅拌15min-25min,得到C组分;
步骤四:先将上述A组分与B组分混合均匀后,再按比例加入上述C组分,然后将所有材料在15℃-40℃搅拌2min-15min,得到常温型热固性环氧沥青材料。
本发明还包括常温型热固性环氧沥青材料在高速公路长陡坡路段中的应用。
作为一种优选:包括以下步骤:
步骤一:将集料干拌40秒-80秒;
步骤二:将常温型热固性环氧沥青材料与步骤一中已干拌的集料按(5-7):(93-95)的质量比混合并湿拌90秒-180秒,得混合料;
步骤三:用具有保温措施的料车将混合料运输至施工现场,用摊铺机摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压;;
步骤四:自然养护24小时-72小时。
作为上述优选的进一步优选:步骤二中从混合料制成到碾压完成的时间在2小时以内。
有益效果:本发明制作成型的沥青路面具有卓越的高温稳定性、低温抗裂性、耐疲劳性并且价格适中、施工方便等有益效果,可极大的提高高速公路尤其是其长陡坡路段沥青路面的使用性能,以进一步达到减少维修频率及减轻交通拥堵、提高车辆行驶舒适性和安全性的目的。
具体实施方式
本发明中,原料来源及型号分别为:
实施例1
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将8质量份的二聚酸缩水甘油酯及17质量份的环氧树脂稀释剂加热至80℃,同时,将50质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青(AH-70)与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂(新戊二醇缩水甘油醚)在800RPM转速的搅拌器中保持90℃搅拌30min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将70质量份的聚酰胺固化剂(140)、4质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、7质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至70℃,将160质量份基质沥青(AH-70)加热至120℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在900RPM转速的搅拌器中保持75℃搅拌50min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将3质量份的基质沥青(AH-70)及40质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、60℃,然后将上述两种材料在750RPM转速的搅拌器中保持65℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至26℃待用。随后,将8质量份的苯乙烯与基质沥青、环氧树脂的混合液体在26℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌25min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比30:40:30混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在40℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌2min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌40秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按5.5:94.5的质量比湿拌90秒。将混合好的沥青混合料用有保温措施的料车运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行,其摊铺、碾压工艺与传统热塑性改性沥青混合料相同。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在1小时以内,然后自然养护24小时,进行相关数据的测定。
实施例2
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-16级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-16级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将12质量份的二聚酸缩水甘油酯及26质量份的环氧树脂稀释剂(新戊二醇缩水甘油醚)加热至80℃,同时,将38质量份的基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青(AH-70)与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持125℃搅拌30min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将80质量份的聚酰胺固化剂(140)、5质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、12质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至70℃,将95质量份基质沥青(AH-70)加热至120℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在700RPM转速的搅拌器中保持120℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将2质量份的基质沥青(AH-70)及40质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至130℃、60℃,然后将上述两种材料在700RPM转速的搅拌器中保持100℃搅拌30min,上述材料混合均匀后降温至24℃待用。随后,将15质量份的苯乙烯与基质沥青、环氧树脂的混合液体在24℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌25min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比30:45:25混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在15℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌2分钟制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌40秒,然后,在15℃温度条件下,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按5.3:94.7的质量比湿拌120秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行,其摊铺、碾压工艺与传统热塑性改性沥青混合料相同。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在1.5小时以内,然后自然养护72小时,进行相关数据的测定。
实施例3
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将5质量份的二聚酸缩水甘油酯及15质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至70℃,将100质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持125℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将60质量份的胺类固化剂(125)、7质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、3质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将110质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持100℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将8质量份的基质沥青及80质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、60℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中保持80℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至27℃待用。随后,将4质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在27℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比28:47:25混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7.2:93的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
实施例4
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将1质量份的二聚酸缩水甘油酯及10质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至80℃,将5质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持100℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将25质量份的胺类固化剂(125)、1质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、1质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将30质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持100℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将1质量份的基质沥青及15质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、70℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中保持80℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至24℃待用。随后,将1质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在24℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比28:47:25混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按5:93的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
实施例5
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将10质量份的二聚酸缩水甘油酯及25质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至90℃,将150质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持110℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将80质量份的胺类固化剂(125)、10质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、10质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将200质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持110℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将10质量份的基质沥青及80质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、65℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中保持95℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至27℃待用。随后,将10质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在27℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比28:47:25混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7:94的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
实施例6
本发明的常温型热固性环氧沥青材料由A组分、B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本发明的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本发明的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将15质量份的二聚酸缩水甘油酯及50质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至90℃,将150质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持95℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将100质量份的胺类固化剂(125)、10质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、15质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将280质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持85℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)制备C组分
首先,将20质量份的基质沥青及100质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、65℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中保持75℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至27℃待用。随后,将10质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在27℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(4)充分混合A组分、B组分和C组分
将A组分、B组分和C组分分别按以下质量比28:47:25混合均匀,其混合的次序为先将A组分与B组分混合均匀后,按比例加入C组分,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7:95的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
对比例1
本对比例的常温型热固性环氧沥青材料由A组分和B组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本对比例的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本对比例的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将5质量份的二聚酸缩水甘油酯及15质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至70~90℃,将100质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持90℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备B组分
首先,将60质量份的胺类固化剂(125)、7质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、3质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将110质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持120℃搅拌35min,制备得到B组分。
(3)充分混合A组分和B组分
将A组分和B组分分别按以下质量比28:47混合均匀,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(4)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(3)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7.2:92.8的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
对比例2
本对比例的常温型热固性环氧沥青材料由A组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本对比例的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本对比例的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备A组分
首先,将5质量份的二聚酸缩水甘油酯及15质量份的环氧树脂稀释剂分别加热至70~90℃,将100质量份的基质沥青加热至130℃;然后,将基质沥青与二聚酸缩水甘油酯、环氧稀释剂在800RPM转速的搅拌器中保持90℃搅拌35min,制备得到A组分。
(2)制备C组分
首先,将8质量份的基质沥青及80质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、60℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中保持100℃搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至27℃待用。随后,将4质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在27℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(3)充分混合A组分和C组分
将A组分和C组分分别按以下质量比28:25混合均匀,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(4)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(3)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7.2:92.8的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
对比例3
本对比例的常温型热固性环氧沥青材料由B组分和C组分组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本对比例的常温型热固性环氧沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该改性沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本对比例的常温型热固性环氧沥青材料的制备。
(1)制备B组分
首先,将60质量份的胺类固化剂(125)、7质量份的固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、3质量份的聚丁二烯马来酸酐加成物(MA75)分别加热至85℃,将110质量份基质沥青加热至125℃;然后,将基质沥青与胺类固化剂、固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物在950RPM转速的搅拌器中保持75℃搅拌35min,制备得到B组分。
(2)制备C组分
首先,将8质量份的基质沥青及80质量份的双酚F环氧树脂(NPEF 170)分别加热至120℃、70℃,然后将上述两种材料在900RPM转速的搅拌器中搅拌20min,上述材料混合均匀后降温至27℃待用。随后,将4质量份的苯乙烯与沥青、环氧树脂的混合液体在27℃条件下,采用转速为750RPM的搅拌器保持65℃搅拌15min,制得充分混合的C组分。
(3)充分混合B组分和C组分
将B组分和C组分分别按以下质量比47:25混合均匀,在26℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌15min制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(4)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(3)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按7.2:92.8的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。从制造混合料到现场碾压完成的时间要控制在2小时以内,然后自然养护38小时,进行相关数据的测定。
沥青
本对比例的常温型热固性环氧沥青材料由沥青组成,根据沥青上面层的实际需要,确定使用《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40 2004)中AC-13级配中值线的级配;然后,将本对比例的沥青与AC-13级配拌和均匀后,执行该沥青混合料的运输、摊铺、碾压等工序,即完成本对比例的常温型热固性环氧沥青材料的制备。其步骤如下:
(1)制备A’组分
首先,将38质量份的基质沥青加热至125℃;然后,将其在800RPM转速的搅拌器中搅拌30min,制备得到A’组分。
(2)制备B’组分
首先,将95质量份基质沥青(AH-70)加热至120℃;然后,将其在700RPM转速的搅拌器中搅拌35min,制备得到B’组分。
(3)制备C’组分
首先,将2质量份的基质沥青(AH-70)加热至130℃,然后将其放入700RPM转速的搅拌器中搅拌30min制得C’组分。
(4)充分混合A’组分、B’组分和C’组分
将A’组分、B’组分和C’组分分别按以下质量比30:45:25混合均匀,其混合的次序为先将A’组分与B’组分混合均匀后,按比例加入C’组分,在150℃条件下,采用转速为700RPM的搅拌器搅拌2分钟制备得到充分混合的常温型热固性环氧沥青。
(5)制备常温型热固性环氧沥青混合料
将用于实际施工的集料在拌和楼中干拌80秒,然后,将步骤(4)的常温型热固性环氧沥青与已干拌的集料按4.5:95.5的质量比湿拌180秒。通过具有保温措施的料车将混合好的沥青混合料运输至施工现场,采用摊铺机及时摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压应紧跟摊铺机,按初压、复压、终压三个阶段进行。进行相关数据的测定。
表1各实施例和对比例马歇尔稳定度及动稳定度指标一览
由表格中数据可得:本发明材料以及按照本技术方案得到的材料在马歇尔稳定度、流值、动稳定度方面的综合性能优于对照组,可证明其有如上所述的优越性。
Claims (9)
1.一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:至少由A组分,B组分,C组分制成;其中,A组分包括:二聚酸二缩水甘油酯,环氧树脂稀释剂,沥青;B组分包括:沥青,聚酰胺固化剂,叔胺类固化促进剂,聚丁二烯马来酸酐加成物;C组分包括:沥青,苯乙烯,双酚F型环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述A组分,B组分,C组分的用量比为(28-30):(40-47):(25-30);A组分中的各物质用量为:二聚酸二缩水甘油酯1~15质量份,环氧树脂稀释剂10~50质量份,沥青5~150质量份;B组分中的各物质用量为:沥青30~280质量份,聚酰胺固化剂25~100质量份,叔胺类固化促进剂(DMP-30)1~10质量份,聚丁二烯马来酸酐加成物1~15质量份;C组分中的各物质用量为:沥青1~20质量份,苯乙烯1~15质量份,双酚F型环氧树脂15~100质量份。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述A组分,B组分,C组分的用量比为(28-30):(40-47):(25-30);A组分中的各物质用量为:二聚酸二缩水甘油酯10~15质量份,环氧树脂稀释剂25-50质量份,沥青100~150质量份;B组分中的各物质用量为:沥青200~280质量份,聚酰胺固化剂80~100质量份,叔胺类固化促进剂(DMP-30)1~10质量份,聚丁二烯马来酸酐加成物1~10质量份;C组分中的各物质用量为:沥青10~20质量份,苯乙烯1~10质量份,双酚F型环氧树脂80~100质量份。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述叔胺类固化促进剂包括2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)。
5.根据权利要求1所述的一种高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料,其特征在于:所述环氧稀释剂包括新戊二醇缩水甘油醚。
6.一种权利要求1至5任一项所述的高速公路长陡坡路段沥青路面的常温型热固性环氧沥青材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:A组分的制备:将二聚酸二缩水甘油酯和环氧树脂稀释剂加热到70℃-90℃,同时将沥青加热到125℃-130℃,然后将上述所有物质混合并在搅拌器中90℃-125℃搅拌30min-35min,得到A组分;
步骤二:B组分的制备:将聚酰胺固化剂、叔胺类固化促进剂、聚丁二烯马来酸酐加成物分别加热到70℃-85℃,同时将沥青加热到120℃-125℃,然后,将上述所有物质混合并在搅拌器中75℃-120℃搅拌35min-50min得到B组分;
步骤三:C组分的制备:将双酚F型环氧树脂加热到60℃-70℃,同时将沥青加热到120℃-130℃,然后将这两种材料混合并在搅拌器中65℃-100℃搅拌20min-30min,然后降温至24℃-26℃,再向其中加入24℃-27℃苯乙烯搅拌15min-25min,得到C组分;
步骤四:先将上述A组分与B组分混合均匀后,再加入C组分,在15℃-40℃搅拌2min-15min,得到常温型热固性环氧沥青材料。
7.权利要求1至6任一项所述的常温型热固性环氧沥青材料在高速公路长陡坡路段中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:将集料干拌40秒-80秒;
步骤二:将常温型热固性环氧沥青材料与步骤一中已干拌的集料按(5-7):(93-95)的质量比混合并湿拌90秒-180秒,得混合料;
步骤三:用具有保温措施的料车将混合料运输至施工现场,用摊铺机摊铺,轮胎及钢轮压路机碾压;
步骤四:自然养护24小时-72小时。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于:步骤二中,其中从混合料制成到碾压完成的时间在2小时以内。
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