CN112239546B - 一种高渗透乳化沥青透层油及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本申请提供高渗透乳化沥青透层油及其制备方法和用途。该申请在沥青路面上采用喷洒的方式，高渗透乳化沥青材料的其分含量以重量份计为：石油沥青40~50份、乳化剂1~5份、水35~45份、渗透型复合轻组分10~15份、添加剂1~2份。应用方法为：将所得高渗透乳化沥青透层油均匀喷洒在路面基层上，等干燥后需要进行封层沥青喷洒，养护后开放交通。本申请材料设计合理，具有良好的渗透能力、成膜效果和防渗水能力，可满足路面半刚性基层的渗透性要求，提高路面的整体性能。本申请材料的原材料中大部分成分为功能性原材料，具有较好的经济效益，并且无污染，具有较好的社会效益。该高渗透乳化沥青用于路面的透层，在满足路面使用性能的同时，可降低成本，保护环境。

Description

一种高渗透乳化沥青透层油及其制备方法和用途

技术领域

本申请属于路面新建与养护施工技术领域，是一种路面透层的应用技术，具体涉及一种高渗透乳化沥青透层油及其制备方法和用途。

背景技术

沥青路面透层是确保水泥类稳定基层与沥青面层良好黏结的重要基础，主要起到黏结作用。水泥类稳定基层作为一种半刚性基层，随着时间的延长表面空隙率逐渐减小，从而更加致密而导致透层油难以渗透，但透层能否渗透到水泥类稳定基层表面一定深度，对增强半刚性基层和沥青层的整体性，延长路面使用寿命具有重要作用。

目前，大多数透层油对水泥类稳定基层材料的渗透性非常差，因此不能很好地起到黏结、稳定、防水等效果，已有的一些高渗透乳化沥青透层油对新建半刚性基层虽有较好的渗透效果，但对随着时间的延长表面更加致密的旧半刚性基层渗透性并不能满足相关技术要求。因此，开发一种可以满足表面更加致密的旧半刚性基层渗透性的高渗透乳化沥青透层油材料，对于路面的养护与维修具有十分重要的意义。

公开号为CN108264773A的中国发明专利申请公开了一种用于半刚性路面基层的高渗透透层油，由以下重量份的原料制成：沥青400-600份，煤油80-120份，乳化剂10-20份，盐酸15-25份，水300-400份，制备方法具体步骤如下：(1)将沥青加热到120-140℃；(2)将煤油、乳化剂、盐酸和水混合后，加热到50-70℃；(3)将步骤(1)和步骤(2)加热后的原料同时通入胶体磨中，研磨，使原料混合均匀，即可得到高渗透透层油。本发明针对国内乳化沥青透层油渗透性能差、易形成油膜被车轮粘走、卷皮或磨耗掉等问题，通过助剂筛选、配方优化等系统性研究，研发出一种具有高渗透性能的透层油，产品安全、环保，具有良好的应用效果。该产品对新建的半刚性基层虽有一定的渗透效果，但相对于糠醛油和煤油组成的渗透性轻组分，单以煤油作为渗透剂并不能保证乳化沥青能渗入到随着时间延长而表面更加致密的旧半刚性基层内部，且该产品由于缺乏稳定剂而储存稳定性差，易产生离析，进一步降低了其渗透效果，具体见实施例3。

公开号为CN106479202A的中国发明专利申请公开了一种高渗透性透层乳化沥青及其制备方法，所述透层乳化沥青按照质量百分数包括：沥青用量为40％、渗透剂用量10％、稳定剂0.2～0.4％的添加量、乳化剂1.8％、水47.9％。所述高渗透性的透层乳化沥青的制备方法采用复配或加入稳定剂的方式，得到高渗透乳化沥青。本发明采用复配或加入稳定剂的方式，得到高渗透乳化沥青，使其具有良好的渗透效果，获取出性能稳定的符合规范要求的乳化沥青透层油。该产品对新建的半刚性基层虽有一定的渗透效果，但由于其稳定剂添加量低，随着渗透时间的延长乳化沥青稳定性逐渐下降，而对于表面更加致密的旧半刚性基层渗透需要更长的时间，故导致其由于稳定性不足而不能满足渗透要求，具体见实施例4。

发明内容

为了解决现有技术中的乳化沥青透层油对新建半刚性基层虽有较好的渗透效果，但对于随着时间的延长表面空隙率逐渐减小，从而更加致密的旧半刚性基层渗透性的技术问题，本申请提供一种高渗透乳化沥青透层油，所用的原材料为沥青、乳化剂，并掺加高渗透型复合轻组分及高剂量稳定剂增强透层的渗透性和黏结性，以均匀洒布的方式将高渗透型的乳化沥青材料均匀喷洒于道路基层上，提高路面整体性，实现提高路面使用寿命的作用。

为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份组分组成：石油沥青40～50份、乳化剂1～5份、水35～45份、渗透型复合轻组分10～15份、添加剂1～2份。

优选的是，所述乳化剂为慢裂型阳离子乳化剂，对水泥稳定类基层材料具有高渗透能力，且具有良好的经济效益。

上述任一方案优选的是，所述渗透型复合轻组分为糠醛油及煤油的混合物，能够增强透层油的渗透性能，提高面层与基层材料之间的黏结性，从而提高路面的使用寿命。

上述任一方案优选的是，所述渗透型复合轻组分为糠醛油及煤油的混合物，根据所用沥青黏度的大小比例控制在1:1-1:3范围内。具体比例根据所用沥青黏度的大小选用，沥青黏度越高比例越高。

上述任一方案优选的是，所述添加剂为氯化钙。采用高剂量的氯化钙可以确保乳化沥青更好的储存稳定性，防止离析，提高乳化沥青透层油在致密半刚性基层上的渗透性。

上述任一方案优选的是，所述高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份组分组成：石油沥青45份、乳化剂3份、水40份、煤油7份、糠醛油3份、添加剂2份。

上述任一方案优选的是，所述高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份组分组成：石油沥青42份、乳化剂2份、水40份、煤油10份、糠醛油5份、添加剂1份。

本发明还提供一种上述高渗透乳化沥青透层油的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照所述的高渗透乳化沥青透层油材料配比配备各原料

步骤2：将所述的乳化剂加入50～80℃的水中，用pH调节剂调节pH值至2.5～3.0，待充分溶解后加入添加剂并搅拌，乳化剂和添加剂充分混合均匀后再次用pH调节剂调节混合液体的pH值至2.5～3.0，制得混合物；

步骤3：将所述重量份的沥青加热熔融到135～145℃后，与所述重量份渗透型复合轻组分混合均匀，制得熔融混合物；

步骤4：将步骤2和3得到的混合物同时加入到胶体磨剪切机中研磨2～3min，制得乳化沥青材料(透层油)，最后将该高渗透乳化沥青透层油材料混合搅拌30s，得到用于洒布的透层油；

本发明还提供一种所述高渗透乳化沥青透层油的用途，可以用于粘结水泥类稳定基层和水泥面层，提高路面整体性，实现提高路面使用寿命的作用。

所述高渗透乳化沥青透层油应用方法，其具体包括如下洒布过程：

步骤1：清扫路面上的松散材料、泥土、杂草，清除杂物；

步骤2：将配制好的高渗透乳化沥青透层油材料洒布到路面基层上。根据现场实际情况分层或均匀洒布，即该透层油的洒布能突出渗透性能和黏结性能，起到高渗透乳化沥青材料填补细小裂缝；

步骤3：洒布后48小时取芯检测渗透深度。

优选的是，步骤2中，施工喷洒温度控制在80～90℃之间。

上述任一方案优选的是，步骤2中，洒布量在0.6～0.8kg/m2。

与现有技术相比，本申请具有以下优点及有益效果：

1.本申请中添加的渗透型复合轻组分为油性渗透材料，该材料本身组分较轻，起到稀释沥青、降低沥青黏度的作用，从而提升沥青透层油的渗透能力；用时采用慢裂型乳化剂，延长乳化沥青破乳时间，使沥青透层油有足够的时间渗透到水泥类稳定基层材料表层以下。目前已有的高渗透乳化沥青透层油对新建半刚性基层虽有较好的渗透效果，但对于随着时间的延长表面空隙率逐渐减小，从而更加致密的旧半刚性基层渗透性并不能满足相关技术要求。本申请中的高渗透乳化沥青透层油渗透能力强、成膜效果好、黏结效果佳，可以满足表面更加致密的旧半刚性基层的渗透性，对于路面的养护与维修具有十分重要的意义。

2.本申请的高渗透乳化沥青透层油为有机材料，不同于其他封层材料，高渗透乳化沥青材料在洒布后可以很快收干。而天气状况对路面养护维修工程影响较大，使用本申请的高渗透乳化沥青材料，能有效的缩短将施工维修工期，更快的开放交通，具有良好的经济效益。

3.本申请的高渗透乳化沥青材料，以水作为原材料，节约成本，水是一种没有污染的材料，不会对环境产生不良影响，具有较好的社会效益。

本申请针对半刚性基层随着时间的延长表面更加致密而导致透层油难以渗透的问题，通过渗透剂的筛选、配方优化研发了一种高渗透乳化沥青透层油。该材料设计合理，具有良好的渗透能力、黏结能力(成膜能力)和防渗水能力，可以同时满足路面新旧半刚性基层的渗透性，提高了路面的整体性能。本申请材料的原材料中大部分成分为功能性原材料，具有较好的经济效益，并且无污染，具有较好的社会效益。该高渗透乳化沥青用于路面的透层，在满足路面使用性能的同时，可降低成本，保护环境。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下给出具体的实例以对本发明作进一步的详细描述，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

以下实施例中，石油沥青为70#是有沥青；洒布的基层为8年龄期沥青路面铣刨面层后的半刚性基层。

实施例1

一种高渗透乳化沥青材料，也叫高渗透乳化沥青透油，由以下重量份原料制成：石油沥青45份、乳化剂3份、水40份、煤油7份、糠醛油3份、添加剂2份。其中，乳化剂为MQK-1M型乳化剂，添加剂为CaCl₂。

其制备方法如下：

步骤1：按照上述高渗透乳化沥青材料配比配备各种原料；

步骤2：将乳化剂加入60℃左右的水中，用pH调节剂(浓度为35％HCl溶液)调节pH值至3.0，同时加入添加剂使得乳化剂进一步溶解，待充分溶解后搅拌均匀，再次用盐酸调节混合液体的pH值至3.0，制得混合物；

步骤3：将45重量份的沥青加热熔融到135℃后，与10重量份渗透型复合轻组分混合，搅拌至均匀状态，制得熔融混合物；

步骤4：将步骤2和3得到的混合物加入到胶体磨剪切机中研磨3min，生产制得高渗透乳化沥青材料，用于道路透层油的洒布。

其应用于沥青基层和沥青面层的粘结的应用方法如下：

步骤5：清扫原路面上的松散材料、泥土、杂草，清除杂物，确定方向控制线；

步骤6：将配制好的高渗透乳化沥青材料，对准标线，调整喷洒装置的高度及喷洒角度，启动喷洒装置，将透层材料喷洒一层到路面基层上，并在喷洒车行进过程中调节喷洒装置的喷洒压力和车速直至洒布量接近0.7kg/m2，施工喷洒温度为80℃。

步骤7：洒布后48小时取芯检测渗透深度，检测结果见表1。

实施例2

一种高渗透乳化沥青材料，由石油沥青、乳化剂、水、渗透型复合轻组分、添加剂原料组成。各原料所占重量百份为：石油沥青42份、乳化剂2份、水40份、煤油10份、糠醛油5份、添加剂1份。其中，乳化剂为MQK-1M型乳化剂，添加剂为CaCl₂。

具体实施过程与实施例1基本相同，区别在于：步骤3中将42重量份的沥青加热熔融到140℃，与15重量份渗透型复合轻组分混合；步骤4中为43份水溶液和57重量份熔融混合物加入胶体磨剪切机中研磨3min；步骤6中施工喷洒温度为90℃。

实施例3

一种高渗透乳化沥青材料，由石油沥青、乳化剂、水、煤油、添加剂原料组成。各原料所占重量百份为：石油沥青40份、乳化剂1.8份、水47.9份、煤油10份、添加剂0.3份。其中，乳化剂为季铵盐类乳化剂，添加剂为CaCl₂。

具体实施过程与实施例1基本相同，区别在于：步骤3中将40重量份的沥青加热熔融到140℃，与10重量份渗透型复合轻组分混合；步骤6中施工喷洒温度为90℃。

实施例4

一种高渗透乳化沥青材料，由石油沥青、乳化剂、水、煤油、添加剂原料组成。各原料所占重量百份为：石油沥青50份、乳化剂2份、水35份、煤油10份、盐酸3份。其中，乳化剂为MQK-1M型乳化剂。

具体实施过程与实施例1基本相同，区别在于：步骤2中同时将乳化剂和盐酸加入60℃左右的水中，待充分溶解后搅拌均匀，制得混合物；步骤3中将50重量份的沥青加热熔融到140℃，与10重量份渗透型复合轻组分混合；步骤6中施工喷洒温度为90℃。

表1高渗透乳化沥青透层油渗透性检测结果

说明：对比上述实施例可知，本申请提供高渗透乳化沥青透层油由于加入了高渗透型复合轻组分，其渗透性大大提高，在随着时间延长表面更加致密的旧半刚性基层上的渗透性同样能满足质量要求。

本领域技术人员不难理解，本发明的煤矿坚硬顶板全工作面巷道内提前消突方法包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份组分组成：石油沥青40～50份、乳化剂1～5份、水35～45份、渗透型复合轻组分10～15份、添加剂1～2份；

所述渗透型复合轻组分为糠醛油及煤油的混合物，混合比例控制在1:1-1:3范围内；

所述添加剂为氯化钙。

2.如权利要求1所述的高渗透乳化沥青透层油，其特征在于，所述乳化剂为慢裂型阳离子乳化剂。

3.如权利要求1所述的高渗透乳化沥青透层油，其特征在于，所述高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份原料制成：石油沥青45份、乳化剂3份、水40份、煤油7份、糠醛油3份、添加剂2份。

4.如权利要求1所述的高渗透乳化沥青透层油，其特征在于，所述高渗透乳化沥青透层油，由以下重量份原料制成：石油沥青42份、乳化剂2份、水40份、煤油10份、糠醛油5份、添加剂1份。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的高渗透乳化沥青透层油的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照所述的高渗透乳化沥青透层油材料配比配备各原料；

步骤2：将所述的乳化剂加入50～80℃的水中，用pH调节剂调节pH值至2.5～3.0，待充分溶解后加入添加剂并搅拌，乳化剂和添加剂充分混合均匀后再次用pH调节剂调节混合液体的pH值至2.5～3.0，制得混合物；

步骤3：将所述重量份的石油沥青加热熔融到135～145℃后，与所述重量份渗透型复合轻组分混合均匀，制得熔融混合物；

步骤4：将步骤2和3得到的混合物同时加入到胶体磨剪切机中研磨2～3min，制得乳化沥青材料，最后将该高渗透乳化沥青透层油材料混合搅拌30s，得到用于洒布的高渗透乳化沥青透层油。

6.一种如权利要求1-4中任一项所述的高渗透乳化沥青透层油或权利要求5的制备方法得到的高渗透乳化沥青透层油的用途，为粘结水泥稳定类基层和沥青面层。