CN110527310B - 一种防水抗滑沥青路面养护材料 - Google Patents

一种防水抗滑沥青路面养护材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：SBS改性乳化沥青60～70重量份；胶乳25～35重量份；填料15～20重量份；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂7～9重量份；增稠剂1～3重量份；稳定剂2～4重量份；水70～80重量份。本发明的防水抗滑沥青路面养护材料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进乳化沥青的内部结构，其具有优异的抗水冲刷能力，并且具有良好的防渗透性能、抗滑性能，本发明的防水抗滑沥青路面养护材料可杜绝路表水渗透到基层，实现沥青路面的有限滑动。

Description

一种防水抗滑沥青路面养护材料
技术领域
本发明涉及一种路面材料，特别是涉及一种防水抗滑沥青路面养护材料。
背景技术
沥青路面在我国高等级公路、省道国道和市政道路中广泛使用。沥青路面长期暴露在大气环境中，作为胶结料的沥青是一种高分子材料，在交通荷载，紫外线及水等长时间共同作用下易于发生老化，导致沥青路面出现裂缝、松散、水损害、龟裂和网裂等早期病害，继而降低路面使用寿命，容易引起行车颠簸，甚至引起安全事故。长期以来，沥青路面养护一直采用“先损坏后维修”的养护方式，造成了“小病不处治，大病才大修”的被动养护局面，有限的养护经费难以保障繁重的养护工作。针对传统的养护方式的不足，道路养护部门开始实施沥青路面预防性养护理念，确保沥青路面保值，其主要目的是为了延长路面使用寿命，改善路面路用性能，提升道路安全水平并满足用户期望。沥青路面保值养护要求把足够养护经费用在现有好路的预防性养护上，其原因是当公路处于健康状态时，延长其使用寿命的费用，要远低于公路技术状况恶化后修复或重建的费用，因此执行“好路优先，多养护，少大修”的养护策略。沥青路面养护能延长路面使用寿命，如每次预防性养护可以延长道路三至五年使用期。大修则有设计寿命周期，一般为15年或20年。总体而言，养护延长沥青路面寿命，成本效益高，而大修重启沥青路面寿命，对道路通行影响大，成本高。
目前沥青路面常用的预防性养护材料主要有雾封层，稀浆封层、微表处和同步碎石封层等。稀浆封层为采用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层，传统的稀浆封层大多以普通乳化沥青为主，具有表面平整、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪音低等优点，作为沥青路面表面处治养护材料，其应具备有如下功能：(1)老化再生功能，渗透到沥青路面中老化沥青中，恢复沥青结合料的原有性质，从而恢复沥青路面的路用性能；(2)防水功能，封住沥青路面的表面渗水通道，防止水分渗入沥青结构中造成严重水损害；(3)愈合细微裂缝的功能，渗入沥青微细裂缝中，阻止渗水扩展，达到封缝防水的目的；(4)改善路面抗滑功能，减少沥青路面长期使用后路面磨光湿滑而造成行车安全隐患。
目前现有的沥青路面养护材料防水性能和抗滑性能不佳，难以满足路面养护材料要求。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款防水抗滑沥青路面养护材料，其具有优异的防水性能和抗滑性能。
本发明的技术方案概述如下：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，其中，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000021
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述胶乳包括60～70wt％聚异戊二烯和30～40wt％氯丁胶乳。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述填料选自玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣中的一种。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣的粒径为0.1～10mm。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述增稠剂包括20～26wt％硅酸铝、44～48wt％黄原胶和30～36wt％聚氧化乙烯。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述稳定剂包括60～65wt％环氧大豆油和35～40wt％聚二乙基硅氧烷。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，还包括5～7重量份的聚丙烯纤维。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，还包括1～3重量份的乙基苯基二硫代氨基甲酸锌。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，还包括3～5重量份的1,4-戊二烯。
优选的是，所述的防水抗滑沥青路面养护材料，其中，所述四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为4500～5200。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的防水抗滑沥青路面养护材料，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进乳化沥青的内部结构，其具有优异的抗水冲刷能力，并且具有良好的防渗透性能、抗滑性能，本发明的防水抗滑沥青路面养护材料可杜绝路表水渗透到基层，实现沥青路面的有限滑动。
(2)本发明通过加入四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂可提高路面材料的耐高温性能、热稳定性能、防水性能和抗滑性能；聚异戊二烯提高抗滑性能和耐磨耗性能；氯丁胶乳具有优异的综合性能，有较强的黏合能力、成膜性能，湿凝胶和干胶膜具有较高的强度、抗滑、耐热，耐老化性能；硅酸铝、黄原胶和聚氧化乙烯协同作为增稠剂，使得路面养护材料具有储存稳定性能和机械强度；通过加入环氧大豆油和聚二乙基硅氧烷提高沥青材料的热稳定性能和流动性能；通过加入聚丙交酯纤维丝改善其强度、弹性、耐磨、耐腐蚀性能，并且具有愈合细微裂缝的功能，渗入沥青微细裂缝中，阻止渗水扩展，达到封缝防水的目的；通过加入乙基苯基二硫代氨基甲酸锌提高路面抗滑能力，减少沥青路面长期使用后路面磨光湿滑而造成行车安全隐患。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种防水抗滑沥青路面养护材料，其中，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000041
SBS改性乳化沥青具有高温稳定性能、低温抗缩裂能力、路面材料内聚力、粘附强度、抗水剥落能力、抗疲劳性能；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂可提高路面材料的耐高温性能、热稳定性能、防水性能和抗滑性能。
作为本案又一实施例，其中，胶乳包括60～70wt％聚异戊二烯和30～40wt％氯丁胶乳。聚异戊二烯提高抗滑性能和耐磨耗性能；氯丁胶乳具有优异的综合性能，有较强的黏合能力、成膜性能，湿凝胶和干胶膜具有较高的强度、抗滑、耐热，耐老化等性能，老化再生功能，渗透到沥青路面中老化沥青中，恢复沥青结合料的原有性质，从而恢复沥青路面的路用性能。
作为本案又一实施例，其中，填料选自玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣中的一种。为了使得路面养护材料获得防水性能、抗滑性能，本案对材料本身进行了改性，引入了发挥防水性能、抗滑性能和耐磨性能的玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣。
作为本案又一实施例，其中，玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣的粒径为0.1～10mm。添加这些填料后，路面养护材料的性能得到进一步提升，进一步的说，主要是提高了混合料凝固后的使用寿命，更具体的说，是提高了沥青的防水性能、抗滑性能和耐磨性能，使得沥青在极限气候下依然能保持不膨胀，不收缩，不开裂。在上述基础配方配比不变的情况下，这些填料的添加量应被限制，同时考虑到实际有效的应用结果和制造成本，这些填料的粒径也应被限制。
作为本案又一实施例，其中，增稠剂包括20～26wt％硅酸铝、44～48wt％黄原胶和30～36wt％聚氧化乙烯。增稠剂是一种流变助剂，不仅可以使沥青材料增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予沥青材料优异的机械性能和贮存稳定性，硅酸铝、黄原胶和聚氧化乙烯协同作为增稠剂，使得路面养护材料具有储存稳定性能和机械强度。
作为本案又一实施例，其中，稳定剂包括60～65wt％环氧大豆油和35～40wt％聚二乙基硅氧烷。通过加入环氧大豆油和聚二乙基硅氧烷提高沥青材料的热稳定性能和流动性能，并且聚二乙基硅氧烷，可以使得路面材料形成一层疏水层，起到憎水作用，降低水相的界面粘结力，类似于荷叶表面效果，水无法浸润，同时还起到调节整个混合材料粘度和流动性的作用，以便每个填料均匀被沥青裹覆，起到防水作用。
作为本案又一实施例，其中，还包括5～7重量份的聚丙烯纤维。通过加入聚丙交酯纤维丝改善其强度、弹性、耐磨、耐腐蚀性能，并且具有愈合细微裂缝的功能，渗入沥青微细裂缝中，阻止渗水扩展，达到封缝防水的目的。
作为本案又一实施例，其中，还包括1～3重量份的乙基苯基二硫代氨基甲酸锌。通过加入乙基苯基二硫代氨基甲酸锌提高路面抗滑能力，减少沥青路面长期使用后路面磨光湿滑而造成行车安全隐患。
作为本案又一实施例，其中，还包括3～5重量份的1,4-戊二烯。通过加入1,4-戊二烯与四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂产生交联反应并与SBS改性乳化沥青产生接枝反应，形成的网络结构将SBS改性乳化沥青和分散在SBS改性乳化沥青中的填料包裹其中，防止路面养护材料产生相分离，在高温下贮存后不产生离析和分层，提供路面材料优异的防水性能和老化再生能力。
作为本案又一实施例，其中，四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为4500～5200。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000071
胶乳包括60wt％聚异戊二烯和40wt％氯丁胶乳；玄武岩的粒径为0.1mm；增稠剂包括20wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和36wt％聚氧化乙烯；稳定剂60wt％环氧大豆油和40wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为4500。
实施例2：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000072
Figure BDA0002171071150000081
胶乳包括65wt％聚异戊二烯和35wt％氯丁胶乳；石灰岩的粒径为1mm；增稠剂包括23wt％硅酸铝、46wt％黄原胶和31wt％聚氧化乙烯；稳定剂62wt％环氧大豆油和38wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5000。
实施例3：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000082
胶乳包括70wt％聚异戊二烯和30wt％氯丁胶乳；膨胀珍珠岩的粒径为10mm；增稠剂包括26wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和30wt％聚氧化乙烯；稳定剂包括65wt％环氧大豆油和35wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5200。
对比例1：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000091
胶乳为氯丁胶乳；玄武岩的粒径为0.1mm；增稠剂包括20wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和36wt％聚氧化乙烯；稳定剂60wt％环氧大豆油和40wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为4500。
对比例2：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000092
Figure BDA0002171071150000101
胶乳包括60wt％聚异戊二烯和40wt％氯丁胶乳；玄武岩的粒径为0.1mm；增稠剂包括20wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和36wt％聚氧化乙烯；稳定剂60wt％环氧大豆油和40wt％聚二乙基硅氧烷；。
对比例3：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000102
胶乳包括65wt％聚异戊二烯和35wt％氯丁胶乳；石灰岩的粒径为1mm；增稠剂包括23wt％硅酸铝、77wt％黄原胶；稳定剂62wt％环氧大豆油和38wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5000。
对比例4：一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000111
胶乳包括65wt％聚异戊二烯和35wt％氯丁胶乳；石灰岩的粒径为1mm；增稠剂包括23wt％硅酸铝、46wt％黄原胶和31wt％聚氧化乙烯；稳定剂为环氧大豆油；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5000。
对比例5：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000112
Figure BDA0002171071150000121
胶乳包括70wt％聚异戊二烯和30wt％氯丁胶乳；膨胀珍珠岩的粒径为10mm；增稠剂包括26wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和30wt％聚氧化乙烯；稳定剂包括65wt％环氧大豆油和35wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5200。
对比例6：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000122
胶乳包括70wt％聚异戊二烯和30wt％氯丁胶乳；膨胀珍珠岩的粒径为10mm；增稠剂包括26wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和30wt％聚氧化乙烯；稳定剂包括65wt％环氧大豆油和35wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5200。
对比例7：
一种防水抗滑沥青路面养护材料，包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002171071150000131
胶乳包括70wt％聚异戊二烯和30wt％氯丁胶乳；膨胀珍珠岩的粒径为10mm；增稠剂包括26wt％硅酸铝、44wt％黄原胶和30wt％聚氧化乙烯；稳定剂包括65wt％环氧大豆油和35wt％聚二乙基硅氧烷；四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为5200。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
Figure BDA0002171071150000132
Figure BDA0002171071150000141
由上述实例可看出，制得的该料不仅具有优异的抗水冲刷能力，并且防渗透性能、抗滑性能均优于对比例的材料，本发明的防水抗滑沥青路面养护材料可杜绝路表水渗透到基层，实现沥青路面的滑动。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (1)

1.一种防水抗滑沥青路面养护材料，其特征在于，包括以下重量份的材料：
Figure FDA0003116449870000011
5～7重量份的聚丙烯纤维；
1～3重量份的乙基苯基二硫代氨基甲酸锌；
3～5重量份的1,4-戊二烯；
所述胶乳包括60～70wt％聚异戊二烯和30～40wt％氯丁胶乳；
所述填料选自玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣中的一种；所述玄武岩、石灰岩、膨胀珍珠岩、煤渣的粒径为0.1～10mm；
所述四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂的数均分子量为4500～5200；
所述增稠剂包括20～26wt％硅酸铝、44～48wt％黄原胶和30～36wt％聚氧化乙烯；
所述稳定剂包括60～65wt％环氧大豆油和35～40wt％聚二乙基硅氧烷。
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