CN110590233A - 一种水性环氧改性乳化沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性环氧改性乳化沥青混凝土及其制备方法，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：石料：85％‑90％、基质沥青：4.5‑5％、沥青改性剂：0.2‑0.25％、热水：2‑2.5％、自乳化水性环氧树脂：1‑2％、固化剂：0.1‑0.2％、PH调节剂0.1‑0.5％。本发明的有益效果为：固化快、强度高，生产成本低，节约能源，资源利用率高；使用时无需加热，降低了环境污染。

Description

一种水性环氧改性乳化沥青混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及沥青混凝土制造技术领域，特别是涉及一种水性环氧改性乳化沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

现有技术中的环氧沥青混凝土固化时间长，生产及施工过程污染较大，对温度要求较高，施工难度大；普通沥青混凝土强度低，抗弯曲强度、抗车辙性能较低、耐磨性能以及与基面的粘接强度等各项性能指标也没有得到提高。

发明内容

本发明提供了一种水性环氧改性乳化沥青混凝土及其制备方法，固化快、强度高，生产成本低，节约能源，资源利用率高；使用时无需加热，降低了环境污染。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种水性环氧改性乳化沥青混凝土，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：

石料：85％-90％、基质沥青：4.5-5％、沥青改性剂：0.2-0.25％、热水：2-2.5％、自乳化水性环氧树脂：1-2％、固化剂：0.1-0.2％、PH调节剂0.1-0.5％。

作为本发明的一个优选的技术方案，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：石料：85％-90％、基质沥青：4.8％、沥青改性剂：0.2％、热水：2.2％、自乳化水性环氧树脂：1.5％、固化剂:0.2％、PH调节剂0.1％。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述石料为石灰岩或玄武岩。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述基质沥青为重交道路石油沥青。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述沥青改性剂为木质素类物质。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述热水的温度为60-65℃。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述自乳化水性环氧树脂为聚醚多元醇芳烃类物质。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述固化剂为多胺类混合物。

作为本发明的一个优选的技术方案，所述PH调节剂为氢氧化钠。

本发明所述的一种水性环氧改性乳化沥青混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、在60-65℃热水中加入沥青改性剂，调节PH值为12-13，搅拌均匀制成皂液；

S2、将基质沥青加热到135-145℃；

S3、将第二步中加热的基质沥青加入到皂液中制成乳化沥青；

S4、向上述乳化沥青中加入自乳化水性环氧树脂、固化剂混合后，搅拌均匀即制得水性环氧改性乳化沥青；

S5、将级配好的石料与水性环氧改性乳化沥青按一定比例混合后，搅拌均匀制得水性环氧改性乳化沥青混凝土。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

利用本发明的技术方案制作的水性环氧改性乳化沥青混凝土，固化快、强度高，生产成本低，节约能源，资源利用率高；使用时无需加热，降低了环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实施例所述的一种水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：

石料：85％-90％、基质沥青：4.5-5％、沥青改性剂：0.2-0.25％、热水：2-2.5％、自乳化水性环氧树脂：1-2％、固化剂：0.1-0.2％、PH调节剂0.1-0.5％。

其中，在本实施例中，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：石料：85％-90％、基质沥青：4.8％、沥青改性剂：0.2％、热水：2.2％、自乳化水性环氧树脂：1.5％、固化剂:0.2％、PH调节剂0.1％。

其中，在本实施例中，所述石料为石灰岩或玄武岩。

其中，在本实施例中，所述基质沥青为重交道路石油沥青。

其中，在本实施例中，所述沥青改性剂为木质素类物质。

其中，在本实施例中，所述热水的温度为60-65℃。

其中，在本实施例中，所述自乳化水性环氧树脂为聚醚多元醇芳烃类物质。

其中，在本实施例中，所述固化剂为多胺类混合物。

其中，在本实施例中，所述PH调节剂为氢氧化钠。

本实施例所述的一种水性环氧改性乳化沥青混凝土的制备方法，包括如下步骤：

S1、在60-65℃热水中加入沥青改性剂，调节PH值为12-13，搅拌均匀制成皂液；

S2、将基质沥青加热到135-145℃；

S3、将第二步中加热的基质沥青加入到皂液中制成乳化沥青；

S4、向上述乳化沥青中加入自乳化水性环氧树脂、固化剂混合后，搅拌均匀即制得水性环氧改性乳化沥青；

S5、将级配好的石料与水性环氧改性乳化沥青按一定比例混合后，搅拌均匀制得水性环氧改性乳化沥青混凝土。

更为具体的，其配合方法包括如下步骤：

1.对粗集料、细集料、矿粉的性能进行检测，要求符合《公路沥青施工技术规范》的相关规定；

2.根据水性环氧改性乳化沥青混凝土的类型，结合实际工程以及《公路沥青施工技术规范》的级配规定，确定出适合本产品的粗集料、细集料、矿粉的配合比；

3.将粗集料、细集料、矿粉放于105±5℃烘箱中烘恒重，时间为4-6h，并在干燥环境中冷却至室温；按步骤2所设计的矿质混合料配比，按每个试件的质量计算并称取各档规格集料的用量；

4.结合理论预估水性环氧改性乳化沥青混凝土中水性环氧改性乳化沥青的用量为9％，即水性环氧改性乳化沥青与配好的石料总质量的质量之比为9％，以0.5％为梯度改变水性环氧改性乳化沥青用量，设计8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％，拌制混合料，并击实成型试件；在一定养护条件后，测定试件的马歇尔稳定度，由此参考《公路沥青施工技术规范》中的确定最佳油石比的方法确定出最佳乳液用量；

5.按照以上实验步骤设计的最佳乳液用量，拌制混合料并成型试件，在一定条件下养护后，按照《公路工程及沥青混合料试验规程》中的方法进行进水马歇尔实验，计算出残留稳定度，以验证混合料的水稳性和集料与沥青的粘结强度；

6.根据混合料的配比设计方法，步骤4的击实方法和养生条件，具体为：混合料在常温下拌制并装进试件后，上、下面各击实50次成型，击实结束后直接脱模，放置60℃烘箱中养生，然后测定试件的马歇尔稳定度；

实验数据及结果

1.按实验室试验和结合实际施工经验确定的混合料的级配范围。将10-15mm，5-10mm，0-5mm机制砂三种规格石料和矿粉按确定的级配配成水性环氧改性乳化沥青混凝土所需的混合料

混合料优化级配范围

2.马歇尔稳定度实验结果

本发明所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土的特殊性如下：

1.固化快 本发明中的自乳化水性环氧树脂与固化剂快速反应固化形成强度，短时间使乳化沥青混合料快速成型，常温4-6h固化；

2.强度高 自乳化水性环氧树脂与固化剂反应初期形成交联网状结构，随着时间的增加交联结构越来越密集，强度相对现有产品高；

3.费用低 根据实践得知，水性环氧改性乳化沥青混凝土比热沥青的养护成本低；

4.节约能源、节约资源 水性环氧改性乳化沥青混凝土可比热沥青节省热能，降低污染物的排放量，节约能源；

5.改善施工条件、减少污染环境 水性环氧改性乳化沥青混凝土为常温施工，避免加热，减少了环境污染，改善施工人员的工作条件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：

石料：85％-90％、基质沥青：4.5-5％、沥青改性剂：0.2-0.25％、热水：2-2.5％、自乳化水性环氧树脂：1-2％、固化剂：0.1-0.2％、PH调节剂0.1-0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，该水性环氧改性乳化沥青混凝土按重量百分比包括如下组分：石料：85％-90％、基质沥青：4.8％、沥青改性剂：0.2％、热水：2.2％、自乳化水性环氧树脂：1.5％、固化剂:0.2％、PH调节剂0.1％。

3.根据权利要求1所述的一种水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述石料为石灰岩或玄武岩。

4.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述基质沥青为重交道路石油沥青。

5.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述沥青改性剂为木质素类物质。

6.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述热水的温度为60-65℃。

7.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述自乳化水性环氧树脂为聚醚多元醇芳烃类物质。

8.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述固化剂为多胺类混合物。

9.根据权利要求1所述的水性环氧改性乳化沥青混凝土，其特征在于，所述PH调节剂为氢氧化钠。

10.一种水性环氧改性乳化沥青混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在60-65℃热水中加入沥青改性剂，调节PH值为12-13，搅拌均匀制成皂液；

S2、将基质沥青加热到135-145℃；

S3、将第二步中加热的基质沥青加入到皂液中制成乳化沥青；

S4、向上述乳化沥青中加入自乳化水性环氧树脂、固化剂混合后，搅拌均匀即制得水性环氧改性乳化沥青；

S5、将级配好的石料与水性环氧改性乳化沥青按一定比例混合后，搅拌均匀制得水性环氧改性乳化沥青混凝土。