CN108585621B - 一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料 - Google Patents

一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料。本发明提供的沥青基浓缩封面料，按质量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂5～8份，陶土30～50份，水150～250份。本发明提供的沥青基浓缩封面料利用陶土、乳化剂和水形成泥浆型乳化皂液，对沥青进行乳化，使各组分相互结合形成统一的整体，提升乳化沥青的稠度和稳定度。实验结果表明，本发明提供的沥青基浓缩封面料的粘度为1400～2300厘泊。

Description

一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料
技术领域
本发明涉及道路养护技术领域，特别涉及一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料。
背景技术
含砂雾封层技术源自于早期的道路保护技术，后来逐渐发展为一种优秀的预防养护手段。含砂雾封层技术打破了传统雾封层技术的施工工艺，将细粒砂与改性乳化沥青混合，并加入特殊成分添加剂使之均匀稳定悬浮，然后通过高压设备喷洒在路面上，省去了事后撒砂和胶轮碾压的两步工序，而且由于细粒砂充分被胶浆裹覆，相对于撒砂和碾压更加的均匀、牢固和稳定。
但是，由于常规的改性乳化沥青粘稠度偏低，一般在1.6～302厘泊(cP值)，与细粒砂混合很难起到悬砂效果，必须依靠添加特殊的添加剂将粘度提升到550～800厘泊范围才能起到稳定均匀的悬砂效果。而这种稳定悬砂添加剂市场售价一般在2万～3万元/吨，无形中提升了含砂雾封层料的施工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料。本发明提供的沥青基浓缩封面料具有很高的粘稠度，用于含砂雾封层时无需添加剂即可达到稳定均匀的悬砂效果。
本发明提供了一种沥青基浓缩封面料，按质量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂5～8份，陶土30～50份，水150～250份。
优选的，所述沥青基浓缩封面料由包括以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂6～7份，陶土35～45份，水180～220份。
优选的，所述陶土包括如下质量含量的成分：SiO262～70％，Al2O317～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO 1～2％，K2O+Na2O 2～3％。
优选的，所述陶土的耐火度为1508～1545℃，所述陶土的胶质价为40％。
优选的，所述陶土的粒度为300～800目。
优选的，所述乳化剂为慢裂型酰胺类阴离子沥青乳化剂。
本发明还提供了上述技术方案所述沥青基浓缩封面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乳化剂与部分水混合，得到乳化液；
(2)将所述步骤(1)得到的乳化液与陶土混合，得到泥浆型乳化皂液；
(3)将所述步骤(2)得到的泥浆型乳化皂液依次与沥青和剩余水混合，得到沥青基浓缩封面料。
优选的，所述步骤(1)中水的温度为90～95℃。
优选的，所述步骤(3)中沥青的温度为130～150℃。
本发明还提供了一种含砂雾封层混合料，按质量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：沥青基浓缩封面料100～120份，细砂35～55份，水8～15份；所述沥青基浓缩封面料为上述技术方案所述沥青基浓缩封面料或按照上述技术方案所述制备方法制备的沥青基浓缩封面料。
本发明提供了一种沥青基浓缩封面料，按质量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂5～8份，陶土30～50份，水150～250份。本发明提供的沥青基浓缩封面料利用陶土、乳化剂和水形成泥浆型乳化皂液，对沥青进行乳化，使各组分相互结合形成统一的整体，提升乳化沥青的稠度和稳定度。实验结果表明，本发明提供的沥青基浓缩封面料的粘度为1400～2300厘泊。
具体实施方式
本发明提供了一种沥青基浓缩封面料，按质量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂5～8份，陶土30～50份，水150～250份。
本发明提供的沥青基浓缩封面料的原料包括沥青100质量份。本发明对所述沥青的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的道路用石油沥青即可。在本发明中，所述沥青优选为未经SBS改性，软化点58～62℃，针入度(规定温度25℃条件下)30～35(1/10mm为一度)，延度(规定温度15℃和拉伸速度5cm/min下)＞9cm的沥青。在本发明中，所述沥青起到粘结、防水、锁固骨料的作用。
以沥青的质量为100份计，本发明提供的沥青基浓缩封面料的原料包括乳化剂5～8份，优选为6～7份。在本发明中，所述乳化剂优选为慢裂型酰胺类阴离子沥青乳化剂，更优选包括十二烷基苯磺酸钠、双十二烷基苯基醚二磺酸钠、硬脂酸钠和月桂酸钠中的一种或多种。在本发明中，所述乳化剂能够促进沥青的乳化。
以沥青的质量为100份计，本发明提供的沥青基浓缩封面料的原料包括陶土30～50份，优选为35～45份，更优选为40份。在本发明中，所述陶土优选包括如下质量含量的成分：SiO262～70％，Al2O317～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO 1～2％，K2O+Na2O 2～3％，更优选为SiO264～68％，Al2O319～21％，Fe2O33～4％，CaO+MgO 1.2～1.8％，K2O+Na2O 2.2～2.8％。
在本发明中，所述陶土的耐火度优选为1508～1545℃，更优选为1520～1530℃。在本发明中，根据中央一机部JB438号《粘土试样》标准中对膨润土胶质价的试样规定试验，所述陶土的胶质价为40％。
在本发明中，所述陶土的粒度优选为300～800目，更优选为400～700目。在本发明中，所述陶土能够辅助分散乳化沥青，且能够作为骨架支撑，使材料具备触变特性。
以沥青的质量为100份计，本发明提供的沥青基浓缩封面料的原料包括水150～250份，优选为180～220份。在本发明中，所述水能够与陶土和乳化剂形成泥浆型乳化皂液，促进对沥青的乳化；所述水的添加量在上述范围能够调节沥青基浓缩封面料为合适的粘度。
在本发明中，所述沥青基浓缩封面料的粘度优选为1400～2300厘泊。
本发明提供的沥青基浓缩封面料利用陶土、乳化剂和水形成泥浆型乳化皂液，对沥青进行乳化，使各组分相互结合形成统一的整体，提升乳化沥青的稠度和稳定度。
本发明还提供了上述技术方案所述沥青基浓缩封面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乳化剂与部分水混合，得到乳化液；
(2)将所述步骤(1)得到的乳化液与陶土混合，得到泥浆型乳化皂液；
(3)将所述步骤(2)得到的泥浆型乳化皂液依次与沥青和剩余水混合，得到沥青基浓缩封面料。
本发明将乳化剂与部分水混合，得到乳化液。在本发明中，以沥青的质量为100份计，所述部分水的质量优选为120～200份，更优选为140～180份。在本发明中，所述水的温度优选为90～95℃，更优选为93℃。
本发明对所述乳化剂与部分水的混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备混合物料的技术方案即可。在本发明中，所述乳化剂与部分水的混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速优选为100～140r/min，更优选为120r/min；所述搅拌的时间优选为3～5min。
得到乳化液后，本发明将所述乳化液与陶土混合，得到泥浆型乳化皂液。在本发明中，所述乳化液与陶土的混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌的速率优选为250～300r/min，更优选为270～290r/min；所述搅拌的时间优选为5～7min。
在本发明的优选方案中，所述乳化剂先溶于热水形乳化液，再与陶土混合，陶土遇水会发生溶胀，得到更加均匀的型乳化皂液。
得到泥浆型乳化皂液后，本发明将所述泥浆型乳化皂液依次与沥青和剩余水混合，得到沥青基浓缩封面料。在本发明中，所述沥青的温度优选为130～150℃，更优选为140℃。
本发明优选将沥青在搅拌条件下加入所述泥浆型乳化皂液中，得到乳化沥青。在本发明中，所述搅拌的速率优选为250～300r/min，更优选为260～280r/min；所述搅拌的时间优选为20～25min。
得到乳化沥青后，本发明优选向所述乳化沥青中加入剩余水，得到沥青基浓缩封面料。在本发明中，以沥青的质量为100份计，所述剩余水的质量优选为30～50份，更优选为40份。在本发明中，所述剩余水的温度优选为室温。
本发明还提供了一种含砂雾封层混合料，按质量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：沥青基浓缩封面料100～120份，细砂35～55份，水8～15份；所述沥青基浓缩封面料为上述技术方案所述沥青基浓缩封面料或按照上述技术方案所述制备方法制备的沥青基浓缩封面料。
按质量份数计，本发明提供的含砂雾封层混合料的原料包括沥青基浓缩封面料100～120份，优选为110份。在本发明中，所述沥青基浓缩封面料或按照上述技术方案所述制备方法制备的沥青基浓缩封面料。在本发明中，所述沥青基浓缩封面料黏稠度高，能够代替现有技术中的改性乳化沥青，用于含砂雾封层时无需添加剂即可达到稳定均匀的悬砂效果。
以沥青基浓缩封面料的质量为100～120份计，本发明提供的含砂雾封层混合料的原料包括细砂35～55份，优选为40～50份，最优选为45份。在本发明中，所述细砂的粒度优选为40～70目，更优选为50～60目。
本领域现有技术中的改性乳化沥青成品粘度范围为200～300厘泊，40～70目细粒砂在该粘度范围不会悬浮，将全部发生沉降，要想保证细砂稳定悬浮，乳化沥青粘稠度需要至少达到400厘泊，而本发明沥青基浓缩封面料粘稠度高达1400～2300厘泊，能够有效达到悬砂效果。
以沥青基浓缩封面料的质量为100～120份计，本发明提供的含砂雾封层混合料的原料包括水8～15份，优选为10～12份。在本发明中，所述水能够调节含砂雾封层混合料的粘度在合适的范围，既可保证悬砂也可进行雾化喷洒。
本发明提供的含砂雾封层混合料的粘度优选为480～620厘泊，更优选为500～600厘泊，最优选为550厘泊。
本发明对所述含砂雾封层混合料的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备混合物料的技术方案即可。在本发明中，所述含砂雾封层混合料的制备优选包括如下步骤：
将沥青基浓缩封面料与部分水混合，然后在搅拌条件下加入细砂，最后加入剩余水。
本发明优选将沥青基浓缩封面料与部分水混合进行稀释。在本发明中，以沥青基浓缩封面料的质量为100份计，所述部分水的质量份数优选为5～10份。
在本发明中，以沥青基浓缩封面料的质量为100份计，所述剩余水的质量份数优选为3～5份。
本发明对所述搅拌的操作没有特殊的限定，能够使各物料混合均匀即可。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
陶土(SiO262～70％，Al2O317～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO 1～2％，K2O+Na2O2～3％，耐火度为1508～1545℃，膨胀系数28ml/2g，胶质价为40％，粒度为300目)：35份，沥青(道路石油沥青，软化点为58℃)：100份，热水:120份，硬脂酸钠：5份，冷水：40份；
具体工艺步骤及流程：
步骤一：将乳化剂与热水(90℃)充分搅拌(转速100r/min，搅拌3min)。
步骤二：将规定量的陶土加入乳化剂与水形成的混合液中继续搅拌(转速280r/min，搅拌7min)，搅拌均匀，制成泥浆型乳化皂液。
步骤三：将热沥青(135℃)加入搅拌罐，边加入边搅拌至沥青加完为止(转速280r/min，搅拌20min)。
步骤四：加冷水40份调节粘度控制粘度范围1400～2300厘泊。
本实施例制备的沥青基浓缩封面料性能如表1所示。
表1实施例1沥青基浓缩封面料性能
检测 指标 结果
材料 材料必须均匀一致，经中度搅拌后无分层和结块产生 通过
25摄氏度时比重 最少1.18 通过
干透时间 最多8小时 通过
粘结性和防水性 不渗透不丧失粘结 通过
耐热性 无凸起和凹陷 通过
柔韧性 无裂缝和剥落 通过
抗撞击性 无碎裂、剥落或开裂 通过
实施例2:
陶土：36份(SiO262～70％，Al2O317～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO1～2％，K2O+Na2O 2～3％，耐火度为1508～1545℃，膨胀系数30ml/2g，胶质价为40％，粒度为325目)，沥青(道路石油沥青，软化点为58℃)：110份，热水:150份，双十二烷基苯基醚二磺酸钠：6份，冷水：20份；
具体工艺步骤及流程：
步骤一：将乳化剂与热水(93℃)充分搅拌(转速100r/min，搅拌5min)。
步骤二：将规定量的陶土加入乳化剂与水形成的混合液中继续搅拌(转速300r/min，搅拌7min)，搅拌均匀，制成泥浆型乳化皂液。
步骤三：将热沥青(130℃)加入搅拌罐，边加入边搅拌至沥青加完为止(转速280r/min，搅拌25min)。
步骤四：加冷水20份调节粘度控制粘度范围1400～2300厘泊。
本实施例制备的沥青基浓缩封面料性能检测结果与实施例1相同。
实施例3:
陶土：50份(SiO262～70％，Al2O317～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO1～2％，K2O+Na2O 2～3％，耐火度为1508～1545℃，膨胀系数35ml/2g，胶质价为40％，粒度为400目)，沥青(道路石油沥青，软化点为58℃)：120份，热水:200份，十二烷基苯磺酸钠：8份，冷水：50份；
具体工艺步骤及流程：
步骤一：将乳化剂与热水(95℃)充分搅拌(转速120r/min，搅拌4min)。
步骤二：将规定量的陶土加入乳化剂与水形成的混合液中继续搅拌(转速300r/min，搅拌7min)，搅拌均匀，制成泥浆型乳化皂液。
步骤三：将热沥青(133℃)加入搅拌罐，边加入边搅拌至沥青加完为止(转速300r/min，搅拌25min)。
步骤四：加冷水50份调节粘度控制粘度范围1400～2300厘泊。
本实施例制备的沥青基浓缩封面料性能检测结果与实施例1相同。
实施例4:
取实施例1制备的沥青基浓缩封面料100份，首先加入5份水对浓缩封面料进行稀释并用搅拌器搅拌均匀，然后缓慢投入细砂(保持投料速度适中避免投料过快发生积料)边投砂边搅拌至结束，最后用5份水调整稠度至480～620厘泊。
从以上实施例可以看出，本发明提供的沥青基浓缩封面料具有很高的粘稠度，用于含砂雾封层时无需添加剂即可达到稳定均匀的悬砂效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种沥青基浓缩封面料，按质量份数计，由以下组分的原料制备得到：沥青100份，乳化剂6～7份，陶土35份，水180～220份；
所述陶土为如下质量含量的成分：SiO2 62～70％，Al2O3 17～23％，Fe2O32.5～5.3％，CaO+MgO 1～2％，K2O+Na2O 2～3％；
所述陶土的粒度为300～800目；所述乳化剂为慢裂型酰胺类阴离子沥青乳化剂；所述陶土的耐火度为1508～1545℃，所述陶土的胶质价为40％；
所述沥青基浓缩封面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乳化剂与部分水混合，得到乳化液；
(2)将所述步骤(1)得到的乳化液与陶土混合，得到泥浆型乳化皂液；
(3)将所述步骤(2)得到的泥浆型乳化皂液依次与沥青和剩余水混合，得到沥青基浓缩封面料；
所述步骤(1)中水的温度为90～95℃；
所述步骤(3)中沥青的温度为130～150℃。
2.权利要求1所述沥青基浓缩封面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乳化剂与部分水混合，得到乳化液；
(2)将所述步骤(1)得到的乳化液与陶土混合，得到泥浆型乳化皂液；
(3)将所述步骤(2)得到的泥浆型乳化皂液依次与沥青和剩余水混合，得到沥青基浓缩封面料；
所述步骤(1)中水的温度为90～95℃；
所述步骤(3)中沥青的温度为130～150℃。
3.一种含砂雾封层混合料，按质量份数计，由包括如下组分的原料制备得到：沥青基浓缩封面料100～120份，细砂35～55份，水8～15份；所述沥青基浓缩封面料为权利要求1所述沥青基浓缩封面料或按照权利要求2所述制备方法制备的沥青基浓缩封面料。
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