CN112778907B - 沥青路面再生预防性养护材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路建筑材料和工程技术领域，具体涉及沥青路面再生预防性养护材料及其制备方法和应用。沥青路面再生预防性养护材料包括沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液，其中，沥青砂浆乳液包含38～45wt％的沥青、5～10wt％的环氧砂浆、25～31wt％的芳香烃溶液、0.5～1wt％的玄武岩矿石粉、10～15wt％的活化剂、2～5wt％的乳化剂和1～2wt％的稳定剂；防水固化液包含35～40wt％的石英砂、10～17wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30～35wt％的环氧树脂、8～15wt％的沥青和5～10wt％的固化剂；通过在沥青路面上依次喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液，在沥青路面上形成三层防护层，能够促进老化沥青再生、并延缓再生沥青的老化，综合提高沥青路面的养护效果。
Description
技术领域
本发明属于道路建筑材料和工程技术领域，具体属于青路面养护和功能性修复的新材料技术领域，更具体涉及沥青路面再生预防性养护材料及其制备方法和应用。
背景技术
沥青路面由于行车性能好、施工机械化程度高而被广泛应用，但在气候因素和行车载荷等因素的作用下，沥青路面在远未达到道路设计使用年限而出现各类早期病害，影响行车安全，因此，为保持路面良好的使用状态，延长路面的服务寿命，有必要及时采用正确有效的预防性养护措施对沥青路面进行养护。
传统路面养护方式是在路面出现明显病害或道路丧失某部分服务能力时对路面采取养护措施，此时对路面的养护成本较高，且效果不甚理想；而在沥青路面结构良好、没有出现严重病害时，对路面实施的预防性养护技术，具有恢复路面功能、修复路面早期病害、推迟道路大中修期限、延长路面使用寿命的效果。
沥青老化是沥青路面发生早期病害的重要因素之一，道路沥青的老化主要分为短期老化和长期老化两大阶段。沥青在生产、加热拌和、运输、施工时发生的老化即为短期老化，短期老化是由于沥青贮存、拌和、运输和摊铺时加热温度高，导致沥青轻质油分的挥发和高温氧化；沥青路面在使用过程中，受环境温度、紫外辐射、空气氧化、雨水侵蚀及车轮磨耗等因素的影响，沥青进一步老化，即为长期老化。老化的本质是沥青组分的改变，即沥青饱和分、芳香分和胶质的含量减少，而沥青质的含量增加，使得沥青表现为变硬变脆，可塑性和变形能力均降低，路面出现松散、开裂等现象，严重影响沥青路面服务水平。
针对沥青路面老化现象，常采用沥青路面调理养护剂类的材料对沥青路面进行定期预养护处理，当养护剂铺设于沥青路面时，会迅速渗入沥青层与老化的沥青发生化学作用，形成一层新的保护层，使得原来老化沥青的针入度、软化点、延度在很大程度上恢复，处理后的路面外观又恢复黑色油润，且具有良好的防裂和防渗性，具有投资少、效益好、成本低、养护效果好的优点。
然而，现有的沥青路面养护剂多为以低沸点油分为主的乳液，在一定程度上改善了沥青的再生功能，但该类材料仍存在如下问题：1.乳液态的沥青养护剂不易渗透，对沥青路面的修复效果不理想；2.乳化后沥青养护剂中的低沸点油仍存在缓慢挥发的问题，使得渗入老化沥青后的低沸点油缺少密封层，进而加速了再生沥青的老化，缩短护理周期，费时费力；3.施工后的养护剂抹平了沥青表面的构造深度，降低了路面的抗滑性能；4.养护剂与沥青路面的粘结性不强，不能起到长久的养护作用。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于预防沥青路面早期水损坏、提高路面表层使用性能、延长路面护理周期的沥青路面再生预防性养护材料；提供一种沥青路面再生预防性养护材料的制备方法作为本发明的第二目的；此外，本发明还提供了一种利用上述沥青路面再生预防性养护材料进行沥青路面养护的施工工艺。
基于上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种沥青路面再生预防性养护材料，该养护材料包括沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液。
其中，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比(1～2):1混合而成，利用沥青再生剂促进老化沥青的再生，提高老化沥青的针入度和延度，恢复其使用性能。
沥青砂浆乳液包含38～45wt％的沥青、5～10wt％的环氧砂浆、25～31wt％的芳香烃溶液、0.5～1wt％的玄武岩矿石粉、10～15wt％的活化剂、2～5wt％的乳化剂和1～2wt％的稳定剂；通过在沥青砂浆乳液中复配芳香烃溶液，利用芳香烃溶液的缓慢释放，有助于进一步延缓沥青的老化，从而延长沥青路面的护理周期，具有护理效果好且节能省力的优点；通过在沥青砂浆乳液中复配环氧砂浆、玄武岩矿石粉进一步增强沥青路面的强度和防滑性能，同时增强养护材料与沥青路面的粘结强度。
防水固化液包含35～40wt％的石英砂、10～17wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30～35wt％的环氧树脂、8～15wt％的沥青和5～10wt％的固化剂；利用十三氟辛基三乙氧基硅烷对石英砂的表面进行疏水化处理，再与环氧树脂复配制成具有疏水性能的环氧砂浆，当喷涂于沥青路面后，能够堵塞沥青表面的渗水微空隙，并在沥青路面上形成完整保护膜，隔断水的浸入途径，从而提高养护材料的疏水性能，有效避免雨水等渗入路基沥青而造成沥青膜剥离形成坑槽；利用在防水固化液中复配沥青，与环氧砂浆共同增强养护材料与沥青路面的粘结强度，并进一步改善沥青路面的强度和防滑性能；利用防水固化液中的固化剂有助于缩短养护材料的固化时间，尽早恢复养护路面的交通。
进一步地，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比1:1混合而成；沥青砂浆乳液由42wt％的沥青、10wt％的环氧砂浆、28wt％的芳香烃溶液、1wt％的玄武岩矿石粉、12wt％的活化剂、5wt％的乳化剂和2wt％的稳定剂制成；防水固化液由40wt％的石英砂、12wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30wt％的环氧树脂、10wt％的沥青和8wt％的固化剂制成。由该配方的沥青路面养护材料，对沥青路面的防护性能最优，且防护周期最长。
进一步地，芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分；玄武岩矿石粉、石英砂的粒径均不超过20μm，利用小粒径的玄武岩矿石粉、石英砂，一方面便于通过喷涂的方式实施本发明养护材料，使得喷涂的厚度易于控制，另一方面，避免在喷涂本发明养护材料后，抹平沥青表面的构造深度，使得沥青路面的抗滑性能下降。
进一步地，活化剂为水；乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵；稳定剂为三烯丙基异氰脲酸酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；固化剂为腰果壳油改性固化剂或聚酰胺固化剂。本发明以水作为活化剂，一方面在乳化剂的作用下，与芳香烃溶液乳化形成稳定的乳化体系，另一方面，水能够作为引发剂，使得防水固化液中的固化剂释放，并与环氧树脂反应加速养护材料的固化。
进一步地，沥青为70号石油沥青或90号石油沥青。
第二方面，本发明提供了一种沥青路面再生预防性养护材料的制备方法，沥青路面再生预防性养护材料中的沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化剂均由前述组分及相应配比进行单独制备。本发明通过单独制备沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂，便于在对沥青路面进行养护时，三者分别单独依次使用，使得沥青路面能够形成三层防护层，有助于提高对沥青路面的养护效果。
进一步地，沥青砂浆乳液的制备过程为：将沥青、芳香烃溶液在120℃～150℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨10～30min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、活化剂、乳化剂和稳定剂，添加完成后继续剪切研磨30～50min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
进一步地，防水固化液的制备过程为：(1)将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；(2)将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；(3)将沥青加热至120℃～150℃后，加入步骤(2)制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散10～30min，制得防水固化液。
第三方面，本发明提供了一种利用沥青路面再生预防性养护材料进行沥青路面养护的施工工艺，包括喷涂和养护两个基本步骤：
喷涂是在沥青路面上依次喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液，即在对沥青路面进行养护时，首先向待养护的沥青路面上喷涂一层沥青再生剂，随后在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，最后在沥青砂浆乳液上喷涂一层防水固化液；在每平方米沥青路面上喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液的体积比为1:(1～1.25):(0.83～1.25)；且所述沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液在沥青路面上的总喷涂厚度为0.1～0.3mm；养护是在防水固化液喷涂完成后让路面静置养护1～3h后才可通车使用。
通过依次喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液，能够利用沥青砂浆乳液对沥青再生剂的覆盖，避免沥青再生剂的挥发而加速再生沥青的老化，同时在沥青砂浆乳液中复配芳香烃溶液，通过缓慢释放芳香烃溶液，有助于延缓沥青的老化；在沥青砂浆乳液表面覆盖一层防水固化液，有效避免水分对路基沥青的侵害，提高沥青路面的耐久性，延长防护周期。
通过控制本发明养护材料的总喷涂厚度为0.1～0.3mm，有效避免本发明养护材料抹平沥青表面的构造深度，而降低沥青路面的抗滑性能。
进一步地，在沥青路面上喷涂一层沥青再生剂后，间隔10min～30min，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液；在沥青砂浆乳液喷涂完成后，间隔30min～60min，在沥青砂浆乳液上喷涂一层防水固化液。通过在每一层喷涂结束后间隔一定时间再喷涂下一层，有助于在先喷涂的材料渗入路基沥青，改善路基沥青的再生，同时增强与路基沥青的粘结强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明沥青路面再生预防性养护材料由沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂这三种组分组成，通过在沥青路面上依次喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂，在沥青路面上形成三层防护层，综合提高沥青路面的养护效果。
利用沥青再生剂将沥青路面上的老化沥青进行再生，恢复其使用性能；为避免沥青再生剂的挥发而加速再生沥青的老化，在沥青再生剂的表面喷涂一层沥青砂浆乳液，有效避免沥青再生剂的挥发，另外，沥青砂浆乳液中复配的环氧砂浆、玄武岩矿石粉进一步增强沥青路面的强度和防滑性能，同时增强养护材料与沥青路面的粘结强度；沥青砂浆乳液中复配的芳香烃溶液和乳化剂，使得芳香烃溶液能够缓慢释放于路基沥青中，延缓沥青的老化，从而延长沥青路面的护理周期，节能省力。
此外，为进一步避免雨水等对沥青路面的侵害，延长沥青路面的使用寿命，本发明还在沥青砂浆乳液的表面喷涂一层防水固化液，利用防水固化液中的高疏水性的环氧砂浆，提高经本发明养护材料喷涂后的路面防水性能，避免雨水等渗入路基沥青，同时利用环氧砂浆、沥青的粘结性能，进一步增强本发明养护材料与沥青路面粘结性能以及修复后路面的强度，此外，通过在防水固化液中复配固化剂，加速养护材料的固化，缩短固化时间，尽早恢复交通。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例所涉及各原料如无特别说明，均为市售通用产品。
实施例1
一种沥青路面再生预防性养护材料，该养护材料由沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液组成。
其中，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比1:1混合而成，芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分。
沥青砂浆乳液由42wt％的70号石油沥青、10wt％的环氧砂浆、28wt％的芳香烃溶液、1wt％的玄武岩矿石粉、12wt％的水、5wt％的十六烷基三甲基氯化铵和2wt％的甲基丙烯酸缩水甘油酯制成，其中，玄武岩矿石粉、环氧砂浆中的颗粒粒径均小于20μm。
沥青砂浆乳液的制备过程如下：
将70号石油沥青、芳香烃溶液在120℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨10min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、水、十六烷基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸缩水甘油酯，添加完成后继续剪切研磨50min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
防水固化液由40wt％的石英砂、12wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30wt％的环氧树脂、10wt％的70号石油沥青和8wt％的聚酰胺固化剂制成，其中，石英砂的粒径小于20μm。
防水固化液的制备过程如下：
(1)将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；(2)将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、聚酰胺固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；(3)将70号石油沥青加热至120℃后，加入步骤(2)制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散30min，制得防水固化液。
本实施例中沥青路面再生预防性养护材料的具体施工过程如下：
利用撒布车或0.5MPa以上的空压机进行雾化喷涂，首先在沥青路面喷涂一层沥青再生剂，控制沥青再生剂的喷涂厚度为0.02mm，间隔10min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.05mm，间隔30min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.05mm。沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化剂的喷涂厚度，可以通过控制沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂三者之间的体积比为1:1.25:1.25，进行均匀喷涂实现。喷涂完成后，让沥青路面静置养护2h后通车使用。
实施例2
一种沥青路面再生预防性养护材料，该养护材料由沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液组成。
其中，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比2:1混合而成，芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分。
沥青砂浆乳液由38wt％的70号石油沥青、10wt％的环氧砂浆、31wt％的芳香烃溶液、1wt％的玄武岩矿石粉、15wt％的水、3wt％的十六烷基三甲基氯化铵和2wt％的三烯丙基异氰脲酸酯制成，其中，玄武岩矿石粉、环氧砂浆中的颗粒粒径均小于20μm。
沥青砂浆乳液的制备过程如下：
将70号石油沥青、芳香烃溶液在150℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨30min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、水、十六烷基三甲基氯化铵和三烯丙基异氰脲酸酯，添加完成后继续剪切研磨30min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
防水固化液由37wt％的石英砂、15wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、35wt％的环氧树脂、8wt％的70号石油沥青和5wt％的腰果壳油改性固化剂制成，其中，石英砂的粒径小于20μm。
防水固化液的制备过程如下：
(1)将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；(2)将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、聚酰胺固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；(3)将70号石油沥青加热至150℃后，加入步骤(2)制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散10min，制得防水固化液。
本实施例中沥青路面再生预防性养护材料的具体施工过程为：
利用撒布车或0.5MPa以上的空压机进行雾化喷涂，首先在沥青路面喷涂一层沥青再生剂，控制沥青再生剂的喷涂厚度为0.05mm，间隔30min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.1mm，间隔60min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.1mm。沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化剂的喷涂厚度，可以通过控制沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂三者之间的体积比为1:1:1，进行均匀喷涂实现。喷涂完成后，让沥青路面静置养护2h后通车使用。
实施例3
一种沥青路面再生预防性养护材料，该养护材料由沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液组成。
其中，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比1:1混合而成，芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分。
沥青砂浆乳液由45wt％的70号石油沥青、10wt％的环氧砂浆、25wt％的芳香烃溶液、0.5wt％的玄武岩矿石粉、14wt％的水、4.5wt％的十六烷基三甲基氯化铵和1wt％的甲基丙烯酸缩水甘油酯制成，其中，玄武岩矿石粉、环氧砂浆中的颗粒粒径均小于20μm。
沥青砂浆乳液的制备过程如下：
将70号石油沥青、芳香烃溶液在120℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨20min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、水、十六烷基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸缩水甘油酯，添加完成后继续剪切研磨40min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
防水固化液由35wt％的石英砂、10wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30wt％的环氧树脂、15wt％的90号石油沥青和10wt％的聚酰胺固化剂制成，其中，石英砂的粒径小于20μm。
防水固化液的制备过程如下：
(1)将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；(2)将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、聚酰胺固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；(3)将90号石油沥青加热至130℃后，加入步骤(2)制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散25min，制得防水固化液。
本实施例中沥青路面再生预防性养护材料的具体施工过程为：
利用撒布车或0.5MPa以上的空压机进行雾化喷涂，首先在沥青路面喷涂一层沥青再生剂，控制沥青再生剂的喷涂厚度为0.02mm，间隔10min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.04mm，间隔30min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.04mm。沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化剂的喷涂厚度，可以通过控制沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂三者之间的体积比为1:1:1，进行均匀喷涂实现。喷涂完成后，让沥青路面静置养护1h后通车使用。
实施例4
一种沥青路面再生预防性养护材料，该养护材料由沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液组成。
其中，沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比1:1混合而成，芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分。
沥青砂浆乳液由45wt％的90号石油沥青、5wt％的环氧砂浆、31wt％的芳香烃溶液、0.5wt％的玄武岩矿石粉、13wt％的水、5wt％的十六烷基三甲基氯化铵和1.5wt％的甲基丙烯酸缩水甘油酯制成，其中，玄武岩矿石粉、环氧砂浆中的颗粒粒径均小于20μm。
沥青砂浆乳液的制备过程如下：
将90号石油沥青、芳香烃溶液在130℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨15min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、水、十六烷基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸缩水甘油酯，添加完成后继续剪切研磨45min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
防水固化液由37wt％的石英砂、17wt％的十三氟辛基三乙氧基硅烷、31wt％的环氧树脂、9wt％的90号石油沥青和6wt％的聚酰胺固化剂制成，其中，石英砂的粒径小于20μm。
防水固化液的制备过程如下：
(1)将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；(2)将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、聚酰胺固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；(3)将90号石油沥青加热至140℃后，加入步骤(2)制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散20min，制得防水固化液。
本实施例中沥青路面再生预防性养护材料的具体施工过程为：
利用撒布车或0.5MPa以上的空压机进行雾化喷涂，首先在沥青路面喷涂一层沥青再生剂，控制沥青再生剂的喷涂厚度为0.06mm，间隔30min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.14mm，间隔60min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.1mm。沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化剂的喷涂厚度，可以通过控制沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化剂三者之间的体积比为1:1.17:0.83，进行均匀喷涂实现。喷涂完成后，让沥青路面静置养护3h后通车使用。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于沥青砂浆乳液的组分配比不同，本实施例中沥青砂浆乳液由44wt％的90号石油沥青、10wt％的环氧砂浆、31wt％的芳香烃溶液、1wt％的玄武岩矿石粉、10wt％的水、2wt％的十六烷基三甲基氯化铵和2wt％的甲基丙烯酸缩水甘油酯制成。
实施例6效果试验
(一)老化沥青再生效果试验
由于改性沥青相比于普通沥青，具有优良的高温抗车辙性和低温抗裂性而被广泛使用，本实施例以壳牌SBS改性沥青作为实验对象，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的旋转薄膜加热试验方法对壳牌SBS改性沥青进行老化处理，制备老化沥青试样，用于后续老化沥青再生试验。
将实施例1～5中的防护材料按照分别喷涂于5个老化沥青试样表面，喷涂方式均采用如下方式：以0.5MPa以上的空压机进行雾化喷涂，首先在老化沥青表面喷涂一层沥青再生剂，控制沥青再生剂的喷涂厚度为0.02mm，间隔10min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.05mm，间隔30min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.05mm。喷涂完成后，分别记为试样1～5，将老化沥青再生试样1～5静置1h后进行性能测试。
将实施例1中的防护材料按照如下不同喷涂方式进行老化沥青再生试验试样制备，具体如下：
对照样1：直接将实施例1防护材料中的沥青再生剂通过空压机进行雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.02mm，不再进行沥青砂浆乳液和防水固化液的喷涂，所制得试样记为对照样1，将对照样1静置1h后进行性能测试。
对照样2：直接将实施例1防护材料中的沥青砂浆乳液通过空压机进行雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.05mm，不再进行沥青再生剂和防水固化液的喷涂，所制得的试样记为对照样2，将对照样2静置1h后进行性能测试。
对照样3：直接将实施例1防护材料中的防水固化液通过空压机进行雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.05mm，不再进行沥青再生剂和沥青砂浆乳液喷涂，所制得的试样记为对照样3，将对照样3静置1h后进行性能测试。
对照样4：将实施例1防护材料中的沥青再生剂通过空压机雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.02mm，间隔10min后，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液，控制沥青砂浆乳液的喷涂厚度为0.05mm，不再进行防水固化液的喷涂，所制得的试样记为对照样4，将对照样4静置1h后进行性能测试。
对照样5：将实施例1防护材料中的沥青再生剂通过空压机雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.02mm，间隔10min后，在沥青再生剂上喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.05mm，不再进行沥青砂浆乳液喷涂，所制得的试样记为对照样5，将对照样5静置1h后进行性能测试。
对照样6：将实施例1防护材料中的沥青砂浆乳液通过空压机雾化喷涂于老化沥青试样表面，喷涂厚度为0.05mm，间隔30min后，在沥青砂浆乳液上再喷涂一层防水固化液，控制防水固化液的喷涂厚度为0.05mm，不再进行沥青再生剂喷涂，所制得的试样记为对照样6，将对照样6静置1h后进行性能测试。
空白对照1：以壳牌SBS改性沥青未经老化处理的试样记为空白对照1。
空白对照2：以壳牌SBS改性沥青经过前述旋转薄膜加热老化处理后的试样记为空白对照2。
将上述试样1～5、对照样1～5、空白对照1、空白对照2进行沥青的软化点、针入度和延度进行检测，检测结果如表1所示。
表1不同养护材料对老化沥青的再生性能影响
由表1可知，试样1～5中再生沥青的软化点、针入度、延度与空白对照1较为接近，表明经过本发明所述养护材料和养护方法对老化沥青进行处理后，能够促进老化沥青恢复至原有性能。对照样1～6中再生沥青的软化点相对于空白对照样2有所下降，针入度和延度相对于空白对照样2有所上升，表明单独利用本发明养护材料中沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液，或任意两种组合使用，对老化沥青的再生有一定的改善，但不如综合使用沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液时的沥青再生效果。
将上述试样1～5、对照样1～5、空白对照1、空白对照2参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的旋转薄膜加热试验方法，进行二次老化试验，冷却后，评价喷涂本发明养护材料的沥青的抗老化性能。试验结果如表2所示。
表2喷涂不同养护材料的沥青的抗老化性能
由表2可知，经过二次老化试验后，空白对照1、空白对照2以及对照样1～6样品中沥青的软化点明显上升，针入度和延度明显下降，而试样1～5中上述指标变化较小，由此表明，由本发明养护材料及养护方法对沥青路面进行养护后，具有良好的抗老化性能。由对照样1～6的试验结果可以看出，由沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液任意两种组合使用时，对老化沥青的抗老化效果优于上述三种组分单独使用时的抗老化效果。
(二)沥青路面渗水效果试验
选定投入使用两年的高速公路，选择一段路面状况近似的路面进行沥青路面渗水效果试验，每组试验的路段长度为2m。
以不做任何处理的路面作为对照组；分别以实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中的养护材料以及养护方法，对沥青路面进行养护处理，分别记为试验组1～5。
分别对上述对照组和试验组1～5进行渗水系数检测，结果如表3所示。
表3对照组和试验组1～5的渗水系数值
由表3可知，未经过本发明养护材料处理的沥青路面渗水系数为283.6mL/min，而经过本发明养护材料处理后的沥青路面的渗水系数显著降低至30mL/min以下。表面经过本发明养护材料处理后的沥青路面具有良好的防水性，能够显著改善沥青路面的渗水问题。
综上可知，由本发明养护材料中的沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液依次喷涂于待养护的沥青路面，不仅能够明显改善老化沥青的再生性能，还具有良好的抗二次老化性能和良好的防水性能。
最后所应当说明的是，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 (8)
1.一种沥青路面再生预防性养护材料，其特征在于，所述沥青路面再生预防性养护材料包括沥青再生剂、沥青砂浆乳液和防水固化液；所述沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比（1～2）:1混合而成；所述沥青砂浆乳液包含38～45wt%的沥青、5～10wt%的环氧砂浆、25～31wt%的芳香烃溶液、0.5～1wt%的玄武岩矿石粉、10～15wt%的活化剂、2～5wt%的乳化剂和1～2wt%的稳定剂；所述防水固化液包含35～40wt%的石英砂、10～17wt%的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30～35wt%的环氧树脂、8～15wt%的沥青和5～10wt%的固化剂；
利用所述沥青路面再生预防性养护材料进行沥青路面养护的施工工艺，包括喷涂和养护两个基本步骤：
所述喷涂是在沥青路面上喷涂一层沥青再生剂后，间隔10min～30min，在沥青再生剂上喷涂一层沥青砂浆乳液；在沥青砂浆乳液喷涂完成后，间隔30min～60min，在沥青砂浆乳液上喷涂一层防水固化液；在每平方米沥青路面上喷涂沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液的体积比为1:（1～1.25）:（0.83～1.25）；且所述沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液在沥青路面上的总喷涂厚度为0.1～0.3mm；
所述养护是在防水固化液喷涂完成后让路面静置养护1～3h后才可通车使用。
2.根据权利要求1所述沥青路面再生预防性养护材料，其特征在于，所述沥青再生剂由芳香烃溶液与煤油按照体积比1:1混合而成；所述沥青砂浆乳液由42wt%的沥青、10wt%的环氧砂浆、28wt%的芳香烃溶液、1wt%的玄武岩矿石粉、12wt%的活化剂、5wt%的乳化剂和2wt%的稳定剂制成；所述防水固化液由40wt%的石英砂、12wt%的十三氟辛基三乙氧基硅烷、30wt%的环氧树脂、10wt%的沥青和8wt%的固化剂制成。
3.根据权利要求1或2所述沥青路面再生预防性养护材料，其特征在于，所述芳香烃溶液为煤焦油在280℃～360℃下的馏分；所述玄武岩矿石粉、石英砂的粒径均不超过20μm。
4.根据权利要求3所述沥青路面再生预防性养护材料，其特征在于，所述活化剂为水；所述乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵；所述稳定剂为三烯丙基异氰脲酸酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述固化剂为腰果壳油改性固化剂或聚酰胺固化剂。
5.根据权利要求4所述沥青路面再生预防性养护材料，其特征在于，所述沥青为70号石油沥青或90号石油沥青。
6.一种沥青路面再生预防性养护材料的制备方法，其特征在于，所述沥青路面再生预防性养护材料中的沥青再生剂、沥青砂浆乳液、防水固化液均由权利要求1所述组分及相应配比进行单独制备。
7.根据权利要求6所述沥青路面再生预防性养护材料的制备方法，其特征在于，所述沥青砂浆乳液的制备过程为：将沥青、芳香烃溶液在120℃～150℃下经剪切研磨形成稀释沥青液，冷却至常温后，向稀释沥青液中加入环氧砂浆在常温下剪切研磨10～30min，并在剪切研磨过程中依次加入玄武岩矿石粉、活化剂、乳化剂和稳定剂，添加完成后继续剪切研磨30～50min，完成乳化，制得沥青砂浆乳液。
8.根据权利要求7所述沥青路面再生预防性养护材料的制备方法，其特征在于，所述防水固化液的制备过程为：（1）将十三氟辛基三乙氧基硅烷与石英砂搅拌混匀，制得表面疏水化处理的石英砂；（2）将表面疏水化处理的石英砂与环氧树脂、固化剂进行剪切分散，制得高疏水性环氧砂浆；（3）将沥青加热至120℃～150℃后，加入步骤（2）制得的高疏水性环氧砂浆，进行剪切分散10～30min，制得防水固化液。
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