CN111334058A - 一种水性环氧乳化沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路建筑材料领域,具体涉及一种水性环氧乳化沥青及其制备方法。本发明通过将30‑50份基质沥青、40‑60份沥青乳化剂、10‑15份沥青稳定剂、100份蒸馏水、15‑30份环氧树脂、5‑10份PF5233、8份乳化剂PF108、12‑18份固化剂T450混合、加热、搅拌制得水性环氧乳化沥青。本发明一种水性环氧乳化沥青的制备,其强度会随着时间的增长而逐渐增加,且随着环氧固化剂的开发,对水性环氧化体系的发展具有推动作用,所以水性环氧化沥青具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于道路建筑材料领域,具体涉及一种水性环氧乳化沥青及其制备方法。
背景技术
沥青路面具有行车舒适、表面平整、耐磨、无接缝、噪音低、施工后期短、养护维修简便且易于分期修建等优点,在各级公路中广泛使用,随着交通量的快速增长,国民经济的发对公路的需求量及服务水平要求越来越高,现有的沥青路面大多处于超负荷与超龄期状态。随着沥青路面年龄的延长,加上异常天气和重载超限车辆的影响,导致各种病害出现。路面的病害主要形式有:路面沉陷、裂缝、网裂和坑洞、辙槽、泛油、平整度变差。这些病害加重了沥青路面的损坏,因此加强对沥青路面的养护和修补技术以及如何延长沥青路面的寿命,具有良好的市场前景。
以乳化沥青为粘结料的沥青路面局部修补技术,具有节能损耗、减少污染、应用范围广、减少施工期等有点优点。但纯乳化沥青强度低、柔性差、粘结度低,不利于乳化沥青在沥青路面养护和维修中的推广和利用。
发明内容
本发明为解决现有技术不足,提供一种水性环氧乳化沥青及其制备方法。
为了解决上述问题,本发明生产一种水性环氧乳化沥青包括以下质量份数构成:30-50份基质沥青、40-60份沥青乳化剂、10-15份沥青稳定剂、100份蒸馏水、15-30份环氧树脂、5-10份PF5233、8份乳化剂PF108、12-18份固化剂T450。
一种水性环氧乳化沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、称量30-50份基质沥青、40-60份沥青乳化剂、10-15份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将15-30份环氧树脂与5-10份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与12-18份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
与现有技术相比,本发明基于乳化沥青的特性,结合环氧树脂的较强的粘结力,高温热稳定性等优异的物理化学性能,利用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制得水性环氧乳化沥青,其强度会随着时间的增长而逐渐增加,且随着环氧固化剂的开发,对水性环氧化体系的发展具有推动作用,所以水性环氧化沥青具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的详细的说明。
实施例1
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量50份基质沥青、40份沥青乳化剂、10份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将15份环氧树脂与5份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与12份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例2
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量30份基质沥青、60份沥青乳化剂、10份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将20份环氧树脂与8份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与14份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例3
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量40份基质沥青、50份沥青乳化剂、12份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将20份环氧树脂与5份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与18份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例4
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量45份基质沥青、55份沥青乳化剂、10份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将15份环氧树脂与6份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与16份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例5
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量30份基质沥青、60份沥青乳化剂、10-15份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将30份环氧树脂与10份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与14份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例6
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量45份基质沥青、50份沥青乳化剂、10份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将20份环氧树脂与9份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与12份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例7
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量40份基质沥青、42份沥青乳化剂、13份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将15份环氧树脂与5份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与18份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
实施例8
本发明生产一种水性环氧乳化沥青由以下步骤制成:
步骤一、称量50份基质沥青、40份沥青乳化剂、12份沥青稳定剂、100份蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分。
步骤五、将25份环氧树脂与8份PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将8份乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与15份固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分。
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
所述基质沥青选用SK70#沥青。
所述沥青乳化剂选用U-58。
本发明水性环氧乳化沥青的性能测试试验:下述各方法皆为本技术领域的常规检测方法。
1、沥青混合料马歇尔试验
沥青混合料马歇尔试验结果:
沥青混合料类别 | 密度(g/cm<sup>3</sup>) | 孔隙率(%) | 稳定度(KN) | 流值(mm) |
90#重交沥青 | 2.510 | 3.00 | 12.34 | 2.88 |
SBS改性沥青 | 2.498 | 3.02 | 14.78 | 3.56 |
水性环氧乳化沥青 | 2.513 | 3.48 | 18.67 | 6.23 |
由上述结果可知,水性环氧乳化沥青的稳定度增加明显,与SBS改性沥青相比,各项指标有较大的改善。
2、车辙稳定度试验:通过在施工过程中对面层的各种混合料在现场取样,在试验室中重塑成型试件,进行60℃下轮压0.7MPa的车辙试验,试验数据如下:
试验结果表明,使用SBS改性沥青,面层的动稳定度从1070次/mm提高到1976次/mm,而使用水性环氧乳化沥青,面层的动稳定度从1070提高到3976次/mm。说明本发明发的水性环氧乳化沥青的抗车辙能力有很大的提高。
3、在试验室中的低温弯曲试验和冷冻劈裂试验:
低温弯曲试验结果:
沥青混合料类别 | 破坏强度(Mpa) | 破坏应变(με) | 破坏强度(Mpa) |
SBS改性沥青 | 8.21 | 2808.9 | 2934.5 |
水性环氧乳化沥青 | 9.54 | 3689.5 | 2678.0 |
低温弯曲试验结果:
由试验数据可以看出,水性环氧乳化沥青比SBS改性沥青的抗低温能力有较大改善,可显著提高地面的水稳定性。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种水性环氧乳化沥青,其特征在于,按照质量份数包括:30-50份基质沥青、40-60份沥青乳化剂、10-15份沥青稳定剂、100份蒸馏水、15-30份环氧树脂、5-10份PF5233、8份乳化剂PF108、12-18份固化剂T450。
2.一种水性氧化沥青的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、称量基质沥青、沥青乳化剂、沥青稳定剂、蒸馏水;
步骤二、将基质沥青放入烘箱中加热至125-130℃备用;
步骤三、预热沥青乳化机,将沥青乳化剂和沥青稳定剂预先溶于水中搅拌均匀后,加热保温到60℃备用;
步骤四、先将加热的沥青乳化剂和沥青稳定剂混合液慢慢倒入沥青乳化机中剪切半分钟,接着倒入熔融的基质沥青,经剪切1-2min后得到乳化沥青,得到B组分;
步骤五、将环氧树脂与PF5233混合均匀,加热至50-60℃,并进行搅拌,得到环氧树脂/PF5233;将乳化剂PF108加入到已经混合的环氧树脂/PF5233中,加热至85℃,在保温状态下搅拌60min,当看不到PF108乳化剂固体颗粒时,即可判断三者混合均匀,即为混合溶液;将蒸馏水加热到85℃,并控制3s/滴的速度滴入上述混合溶液中,并将搅拌速度调至700-800r/min,然后滴加蒸馏水至整个溶液的粘度突然下降,当水加完后,再添加水并搅拌60min,制得水性环氧树脂溶液;
步骤六、将水性环氧树脂乳液与固化剂T450混合搅拌均匀,得到A组分;
步骤七、然后将B组分加入到A组分中,经搅拌混合均匀得到水性环氧乳化沥青。
3.根据权利要求2所述的一种水性环氧乳化沥青的制备方法,其特征在于,所述基质沥青选用SK70#沥青。
4.根据权利要求2所述的一种水性环氧乳化沥青的制备方法,其特征在于,所述沥青乳化剂选用U-58。
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