CN109233635B - 一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，包括如下重量份的成分：水性环氧树脂及固化剂2～5份，增粘剂1～3份，高分子聚合物改性乳化沥青30～60份，渣油或重芳烃3～8份，溶剂1～5份，细集料0～10份。本发明还提出应用所述海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料进行施工的方法。本发明提出的高抗飞散材料在常温下混合，搅拌均匀即可，在新建的海绵城市透水路面施工结束1天内使用智能洒布车均匀洒布，材料固化快，自然养护时间短，渗透性极强，不会造成路面面层孔隙堵塞，不影响海绵路面抗滑及透水性能。

Description

一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料及其应用
技术领域
本发明属于道路工程领域，具体涉及一种含有高分子化合物的道路铺装材料。
背景技术
透水铺装是海绵城市建设的重要内容，透水路面是指路面结构层采用大孔隙混合料铺筑，路表水可以进入路面结构层，渗透到路基土中，渗透到土基中的雨水又可以及时补充地下水，参与水循环。透水路面具有提高轮胎与路面摩擦力、降噪、减少炫光、缓解城市热岛效应、减少路表径流等优点，因此，海绵城市透水路面在近些年来得到广泛关注。
在海绵城市透水沥青路面施工过程中，由于压路机或其他重型机械地过度碾压作用，容易造成沥青膜损伤、缺失等情况发生，严重时甚至会引起石料掉粒、破碎等，导致沥青混合料局部粘聚力下降现象，影响沥青路面施工质量，降低透水路面使用年限。
飞散病害是海绵城市透水沥青路面常见病害之一，新建海绵城市透水沥青路面施工过程中产生的沥青膜损伤和局部掉粒病害若不进行及时处治，尤其是在海绵服务区、海绵交叉路口、转弯路段、长大纵坡路段等，将在路面运营过程中势必进一步严重化，易发生路面掉渣、塌陷等损坏，缩短海绵城市透水沥青路面的使用年限。因此，有必要提供一种海绵路面专用的高抗飞散材料以解决上述问题。
发明内容
针对本领域存在的不足，本发明的目的是提供一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，所述的高抗飞散材料主要用于海绵服务区、海绵交叉路口、转弯路段、长大纵坡路段等易发生沥青路面掉渣、飞散路段。
本发明的另一目的是提出应用所述高抗飞散材料的施工方法。
实现本发明目的的具体技术方案为：
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，包括如下重量份的成分：
水性环氧树脂及固化剂2～5份，增粘剂1～3份，高分子聚合物改性乳化沥青30～60份，渣油或重芳烃3～8份，溶剂1～5份，细集料0～10份。
其中，所述固化剂为脂肪族多胺、芳香族多胺、其他含氮化合物及改性脂肪胺类中的一种或两种复合，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为1:1～1:2，更优选的混合比例为1:1～1:1.5。
本高抗飞散材料成分中，水性环氧树脂及固化剂，增粘剂，高分子聚合物改性乳化沥青起到主要抗飞散作用，这些组分在体系中，尤其是水性环氧树脂及固化剂相互胶黏固化形成更高强度沥青网状结构。
优选地，所述高分子聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、苯乙烯-聚乙烯/丁基-聚乙烯(SE/BS)、聚氯乙烯(PVC)中的一种。
其中，所述改性乳化沥青为改性的阴离子乳化沥青，其固含量不少于70％。
本发明配方中，改性乳化沥青体系中添加了环氧及其固化剂，目前，水性环氧的制作工艺都是阴离子体系，考虑到相似相容原理，为了体系稳定性，选择阴离子乳化沥青体系。
其中，所述增粘剂为增粘树脂，为合成石油树脂或天然石油树脂，其中，所述合成石油树脂为C5、C9系石油树脂中的一种，所述天然石油树脂为松香、松香酯以及改性松香酯中的一种。
其中，所述溶剂为乙酸乙酯、丙酮、环己酮、正丁醇、苯乙烯中的一种或两种。
其中，所述细集料为合适级配的集料或30～50目的细砂，所述细砂为机制砂、石英砂、金刚砂、河沙中的一种。
应用所述海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料进行施工的方法，包括步骤：
1)常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，渣油或重芳烃混合，搅拌均匀；
2)将增粘树脂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌20～30min均匀；
3)将步骤1)得到的混合乳液与步骤2)得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4)将固化剂按比例加入步骤3)得到的混合液中，充分搅拌均匀；
5)将细集料加入步骤4)得到的混合液中，搅拌20～30min，即进行洒布施工。
进一步地，所述高抗飞散材料的撒布量为0.1kg/m2～0.4kg/m2，在新建的海绵城市透水路面施工结束1天内洒布。
本发明的有益效果在于：
本发明提出的高抗飞散材料在常温下混合，搅拌均匀即可，在新建的海绵城市透水路面施工结束1天内使用智能洒布车均匀洒布，材料固化快，自然养护时间短，渗透性极强，不会造成路面面层孔隙堵塞，不影响海绵路面抗滑及透水性能。
在海绵城市透水路面表面洒布本发明的抗飞散材料，渗透性好，不会堵塞堵孔隙，可在保证不影响路面抗滑性能和透水功能的同时，修复施工过程中压路机或其他重型机械对沥青膜的破坏，增大路面表面沥青膜厚度，提高透水沥青路面抗飞散能力，增强透水路面的整体性能。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中使用的高分子聚合物改性乳化沥青是SBS改性的阴离子乳化沥青，或是SBR改性的阴离子乳化沥青。
实施例1：
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料由以下质量分组成：水性环氧树脂及固化剂3份。增粘剂1份，高分子聚合物改性乳化沥青35份、渣油4份、溶剂3份。
海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为1:1；所述高分子聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)，所述改性乳化沥青为阴离子乳化沥青，其固含量为70％；所述增粘剂为合成石油树脂C9系中的一种；所述溶剂为乙酸乙酯。
本实施例海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料的施工方法，包括以下步骤：
1)常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，渣油，搅拌均匀；
2)将增粘树脂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌25min均匀；
3)将步骤1)得到的混合乳液与步骤2)得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4)将固化剂按比例加入步骤3)得到的混合液中，充分搅拌均匀，即可洒布施工。对于海绵城市透水路面，是在新建的透水路面施工结束1天内洒布。
实施例2
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料由以下质量分组成：水性环氧树脂及固化剂4份、增粘剂2.5份，高分子聚合物改性乳化沥青40份、渣油6份、溶剂4份、细集料3份。
海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为1:1；所述高分子聚合物为丁苯橡胶(SBR)，所述改性乳化沥青为阴离子乳化沥青，其固含量为70％；所述增粘剂为合成石油树脂C9系中的一种；所述溶剂为乙酸乙与苯乙烯混合物，混合物配比为1:1；细集料为40目的机制砂。
本实施例海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料的施工方法，包括以下步骤：
1)常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，渣油混合，搅拌均匀；
2)将增粘树脂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌25min均匀；
3)将步骤1)得到的混合乳液与步骤2)得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4)将固化剂按比例加入步骤3)得到的混合液中，充分搅拌均匀；
5)材料洒布前，将细集料加入步骤4)得到的混合液中，搅拌25min，即可洒布施工。
实施例3
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料由以下质量分组成：水性环氧树脂及固化剂2.5份、增粘剂3份，高分子聚合物改性乳化沥青50份、重芳烃6份、溶剂4.5份、细集料2份。
海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为1:1；所述高分子聚合物为丁苯橡胶(SBR)，所述改性乳化沥青为阴离子乳化沥青，其固含量为70％；所述增粘剂为合成石油树脂C9系中的一种；所述溶剂为乙酸乙与苯乙烯混合物，混合物配比为1:1；细集料为粒径为0.075～0.15mm。
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料的制备方法，包括以下制作步骤：
1)常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，重芳烃混合，搅拌均匀；
2)将增粘树脂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌30min均匀；
3)将步骤1)得到的混合乳液与步骤2)得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4)将固化剂按比例加入步骤3)得到的混合液中，充分搅拌均匀；
5)材料洒布前，将细集料加入步骤4)得到的混合液中，搅拌30min，，即可洒布施工。
实施例4
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料由以下质量分组成：水性环氧树脂及固化剂5份、增粘剂1.5份，高分子聚合物改性乳化沥青55份、重芳烃8份、溶剂3份。
海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为2:3；所述高分子聚合物为丁苯橡胶(SBR)，所述改性乳化沥青为阴离子乳化沥青，其固含量为70％；所述增粘剂为松香；所述溶剂为乙酸乙与苯乙烯混合物，混合物配比为1:1；细集料为40目的机制砂。
一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料的制备方法，包括以下制作步骤：
1)常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，重芳烃混合，搅拌均匀；
2)将增粘树脂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌30min均匀；
3)将步骤1)得到的混合乳液与步骤2)得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4)将固化剂按比例加入步骤3)得到的混合液中，充分搅拌均匀；
5)材料洒布前，将细集料加入步骤4)得到的混合液中，搅拌30min，即可洒布施工。
效果验证
制作透水沥青专用混合料试件，采用本发明实施例1～4制备的海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料进行涂抹养护，在自然条件下养护，统一养护4小时，洒布涂抹用量分别为0.1、0.2、0.3、0.4kg/m2，分别进行空白试件与养护试件的肯塔堡飞散试验及渗水系数测定试验，试验结果见表1和表2。
表1 实施例飞散损失测试结果
Figure BDA0001297082720000071
表2 实施例洒布前后透水沥青混合料渗水系数测试结果
Figure BDA0001297082720000072
渗水系数越大，透水性能越好，上表中空白试件什么都没涂抹，渗水系数是最大的。涂抹了实施例1-4的抗飞散材料后，各组涂抹试件的渗水系数没有明显减小，说明仍具有透水性能。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。对本领域技术人员来说，从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，或现有技术的替代，以及特征的等效变化或修饰，都能实现本专利描述的功能和效果，均属本专利保护范围。

Claims (6)

1.一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，其特征在于，由如下重量份的成分组成：
水性环氧树脂及固化剂2.5~5份，增粘剂1.5~3份，高分子聚合物改性乳化沥青50~55份，重芳烃6~8份，溶剂3~4.5份，细集料0~2份；
其中，所述固化剂为脂肪族多胺、芳香族多胺、其他含氮化合物及改性脂肪胺类中的一种或两种复合，所述水性环氧树脂与固化剂的混合比例为1:1~1:2；
所述高分子聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、丁苯橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯中的一种；
所述溶剂为乙酸乙酯、丙酮、环己酮、正丁醇、苯乙烯中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的高抗飞散材料，其特征在于，所述改性乳化沥青固含量不少于70%。
3.根据权利要求1所述的一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，其特征在于，所述增粘剂为增粘树脂，为合成石油树脂或天然树脂，其中，所述合成石油树脂为C5、C9系石油树脂中的一种，所述天然树脂为松香、松香酯以及改性松香酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料，其特征在于，所述细集料为合适级配的集料或30~50目的细砂，所述细砂为机制砂、石英砂、金刚砂、河沙中的一种。
5.应用权利要求1~4任一项所述海绵城市透水铺装专用的高抗飞散材料进行施工的方法，其特征在于，包括步骤：
1）常温条件下，将水性环氧树脂与溶剂，重芳烃混合，搅拌均匀；
2）将增粘剂加热熔化，按比例加入到高分子聚合物改性乳化沥青中，搅拌20~30min均匀；
3）将步骤1）得到的混合乳液与步骤2）得到的乳化沥青乳液充分混合，搅拌均匀；
4）将固化剂按比例加入步骤3）得到的混合液中，充分搅拌均匀；
5）将细集料加入步骤4）得到的混合液中，搅拌20~30min，即进行洒布施工。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高抗飞散材料的洒布量为0.1kg/m2~0.4kg/m2 ，在新建的海绵城市透水路面施工结束1天内洒布。
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