CN113430892A - 一种沥青路面热反射稀浆封层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青路面热反射稀浆封层材料及制备方法。为了降低沥青路面温度，本发明中采用了中空玻璃微珠，同时结合沥青路面稀浆封层技术，制备沥青路面热反射稀浆封层。该发明在保证材料路用性能，发挥稀浆封层的预养护作用的同时还减缓阳光照射造成沥青路面温度升高的影响，并且稀浆封层材料造价合理，施工方便，使用效果好，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种沥青路面热反射稀浆封层材料及其制备方法，主要用于道路工程技术领域，尤其涉及热反射稀浆封层材料及其制备方法。
背景技术
近年来我国道路建设发展迅速，已然成为世界公路大国，对道路建设要求也在不断提高。沥青路面具有较好的平整度，汽车在路面行驶平稳舒适；有一定塑性和粘弹性，既能承受足够的车辆荷载，还具有良好的松弛性能；沥青路面与汽车轮胎之间有较好的附着力；具有较高的减震降噪的效果；可再生利用。但是沥青是一种吸热材料，在夏季时由于吸热导致沥青路面温度可以达到60℃以上，易造成沥青路面产生车辙等病害问题，影响沥青路面的正常使用以及昂贵的养护费用，同时也会加剧城市“热岛效应”。为了缓解沥青路面温度过高导致的病害和“热岛效应”，国内外对保水路面、热阻型路面、相变调温路面等进行研究。其中，考虑到沥青路面对太阳辐射的强吸收作用，能够将太阳光中波长400～750nm的可见光吸收和较低的能量反射出去、可将750～2500nm的不可见光大部分反射回去、有效反射率可达70％～90％从而达到降温的目的技术，得到一定的应用。
目前，国内外人员对于铺装主要通过制备热反射涂料铺筑在沥青路面来降低路面温度，热反射涂料虽然可以有效降缓解沥青路面高温问题，但是所需要的添加剂较多，在施工时对天气条件和原路面要求较高，并且随着时间推移以及行车荷载作用下，涂层与沥青界面的粘结性降低，易发生涂层剥落现象。而稀浆封层作为沥青路面表面封层技术，其具有复原或延缓表层沥青材料的氧化(老化)；重新建立路面抗滑阻力：密封表面的微小裂缝，防止水从表面渗入路面结构层；防止集料从表面脱落、崩散等预防性养护功能。中空玻璃微珠具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点。因此，一定量中空玻璃微珠作为热反射材料添加在稀浆封层中具有较好的热反射效果以达到隔热降温作用；可以保证路面性能；具有预防性养护功能；造价低；施工方便等。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种沥青路面热反射稀浆封层材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。一种沥青路面热反射稀浆封层材料及其制备方法，其特征在于，所述用于沥青路面热反射稀浆封层按以下质量百分比的材料配置拌和而成：7％～12％乳化沥青，7％～9％水，63％～72％范围在0.075mm～4.75mm的玄武岩矿料，6％～7％中空玻璃微珠且粒径为30-100μm，0.8％～1％水泥。
其中，乳化沥青为BC-1型阳离子慢裂乳化沥青。
沥青路面热反射稀浆封层厚度为5-10mm。
本发明还提供一种沥青路面热反射稀浆封层制备方法，包括如下步骤：
(1)将0.8％～1％的水泥与，6％～7％的中空玻璃微珠加入63％～72％矿料中搅拌均匀。
(2)在步骤(1)中加入7％～9％的水再次搅拌均匀，使水泥、中空玻璃微珠与矿料表面充分湿润并且分散均匀。
(3)在步骤(2)中加入7％～12％的乳化沥青，乳化沥青搅拌140-150秒使各组分充分混合达到稀浆状态，得到稀浆状态的乳化沥青混合料；
(4)将步骤(3)中的热反射稀浆混合料进行摊铺，其施工时路面温度不得低于10℃，沥青路面热反射稀浆封层厚度为5-10mm。
本发明的有益效果是：本发明是在预防性养护稀浆封层封层基础上添加一定量具有低导热系数、高反射率、重量轻体积大、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的中空玻璃微珠。在充分保证路用性能、预防性养护功能等良好性能的同时，增加热反射功能，以降低路面温度，从而缓解路面车辙等病害和“热岛效应”。与现有技术中的热反射材料不同，
目前的热反射涂层材料，大多需要添加高反射填料、颜料、增塑剂、溶剂、固化剂等组成，不便于施工现场配制施工，且造价高，而本发明的热反射稀浆封层材料造价合理，施工方便，使用效果好，适用范围广。
本发明的热反射稀浆封层材料，经使用证明，最大降温幅度可达4℃，有很好的降温效果，既适用高速公路，同时也适用城市道路，既适用新建道路也适用已建道路夏季防车辙使用，说明本发明具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为路面结构示意图，其中
1-中空玻璃微珠 2-热反射稀浆封层 3-路面 4-路基
具体实施方式
以下将结合具体实施例及其附图对本发明提供的沥青路面热反射稀浆封层材料与制备方法的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。
原材料
(1)乳化沥青
乳化沥青为BC-1型阳离子慢裂乳化沥青。
(2)矿料
矿料为：0.075mm～4.75mm的玄武岩，表面清洁无杂物，矿料级配如下表1所示。
表1
(3)水泥
水泥为C325水泥，占总质量的1％。
(4)中空玻璃微珠
中空玻璃微珠粒径在30-100μm之间，占总质量的7％。
制备步骤：
在拌和稀浆封层混合料时周围环境为24.4℃。
首先加入72％的矿料、1％的水泥和7％的中空玻璃微珠。再用搅拌棒搅拌均匀后，加入的9％的水，再次搅拌均匀。
最后加入11％的BC-1型阳离子慢裂乳化沥青。用搅拌棒以顺时针方向，按每分钟75次的速率搅拌145秒，然后摊铺在对应编号的车辙板上。
实施方案一(室内实施效果测试)
测试方法
参考日本的室内温度测试方法，用三脚架支撑大功率灯来模拟太阳光源，测试试件放置于光源下，周围和底部用隔热材料隔开以防试件向外界传导热量过快而影响实验结果。
为了确保稀浆封层厚度为5mm，采用截面为5mm×5mm的长木条做成300mm×300mm的框架，放在车辙板上用刮刀抹平稀浆封层。
用非接触式红外测温枪对准试件中心，读取并记录温度数值。
如表2所示，6组试件分别在4个小时内每半小时测量一次，得到温度数据。
表2
本发明中的热反射材料的稀浆封层试件的室内降温效果显著，普通稀浆封层比无稀浆封层时的降温效果更好，降低的温度增加0.8℃，而掺有热反射材料的试件降温可达1.5℃。当试件温度低于40℃时，各试件温度差别并不明显，但是在试件达到一定高的温度并稳定时，最佳的降温效果可达2℃。
在稀浆封层中掺加热反射材料有较好的降温效果，并且掺加7％的中空玻璃微珠时，降温效果最佳。
实施案例二(室外沥青路面实施效果测试)
测试方法：
为获得更为准确有效的实验数据，需选取晴朗少云温度较高的日子来观测并记录数据。
本实验用室内实验所用的配合比，在实际道路上同样摊铺厚度5mm的稀浆封层试样。
测试时间为10:00至14:00，每隔1小时采集一次数据。
本发明中的热反射材料的稀浆封层试件的室外降温效果显著。观察4个小时路面上试件的温度变化，如表三所示，可以发现普通稀浆封层的温度最高，可达56.8℃，比原有沥青路面高出将近2℃。在35℃气温时，含中空玻璃微珠的试件降温效果显著，在掺量为7％时，降低的温度可以达到5.2℃。
表三
说明中空玻璃微珠有显著的降温效果，可以将路面温度降低到易发生车辙的危险温度以下，从而有效减缓车辙的发生。
Claims (4)
1.一种沥青路面热反射稀浆封层，其特征在于，所述用于沥青路面热反射稀浆封层按以下质量百分比的材料配置拌和而成：7％～12％乳化沥青，7％～9％水，63％～72％范围在0.075mm～4.75mm的玄武岩矿料，6％～7％中空玻璃微珠且粒径为30-100μm，0.8％～1％水泥。
2.如权利要求1所述的一种沥青路面热反射稀浆封层材料，其特征在于，乳化沥青为BC-1型阳离子慢裂乳化沥青。
3.如权利要求1所述的一种沥青路面热反射稀浆封层材料，其特征在于，沥青路面热反射稀浆封层厚度为5-10mm。
4.制备如权利要求1所述的沥青路面热反射稀浆封层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将0.8％～1％的水泥与6％～7％的中空玻璃微珠加入63％～72％矿料中搅拌均匀；
(2)在步骤(1)中加入7％～9％的水再次搅拌均匀，使水泥、中空玻璃微珠与矿料表面充分湿润并且分散均匀；
(3)在步骤(2)中加入7％～12％的乳化沥青，乳化沥青搅拌140-150秒使各组分充分混合，得到稀浆状态的乳化沥青混合料；
(4)将步骤(3)中的稀浆状态的乳化沥青混合料进行摊铺，其施工时路面温度不得低于10℃，沥青路面热反射稀浆封层厚度为5-10mm。
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