CN113526907B - 一种溶剂型冷补沥青及道路坑槽修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路修补领域，具体公开了一种溶剂型冷补沥青及道路坑槽修补方法，一种溶剂型冷补沥青，包括以下质量份数的组分：石油沥青100份；聚苯醚10‑12份；聚亚苯基砜树脂3‑5份；石粉800‑1000份；生物基添加剂4‑5份；溶剂25‑30份；抗剥落剂0.4‑0.6份。一种道路坑槽修补方法，包括以下步骤：步骤1），将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；步骤2），静置30‑35min，再次将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；步骤3），静置1h及以上，恢复交通。本发明的溶剂型冷补沥青具有降低道路坑槽修补时的操作难度并保持修补质量较高的优点，本发明的道路坑槽修补方法具有工艺步骤简单的优点。

Description

一种溶剂型冷补沥青及道路坑槽修补方法

技术领域

本发明涉及道路修补领域，尤其是涉及一种溶剂型冷补沥青及道路坑槽修补方法。

背景技术

沥青道路路面柔软，行车舒适性较高，是目前广为使用的道路类型之一，沥青道路是采用沥青混凝土铺设路面的，而沥青混凝土主要靠沥青粘结骨料以形成稳定的结构，但沥青本身是有机物，受到温度的影响以及受力疲劳的影响，会使得沥青路面容易出现坑槽裂缝等损伤，一般对于沥青路面的损伤可通过就地热再生技术进行翻新，但就地热再生技术需要对路面加热，需要将大型的地加热设备运输至破损路段，加热后还需要将新旧沥青混凝土拌和均匀，然后重新铺摊，然后再压平，导致修复工序复杂，导致道路坑槽修补时操作难度较大，因此，还有改善空间。

发明内容

为了降低道路坑槽修补时的操作难度，本申请提供一种溶剂型冷补沥青及道路坑槽修补方法。

第一方面，本申请提供一种溶剂型冷补沥青，采用如下的技术方案：

一种溶剂型冷补沥青，包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

聚苯醚10-12份；

聚亚苯基砜树脂3-5份；

石粉800-1000份；

生物基添加剂4-5份；

溶剂25-30份；

抗剥落剂0.4-0.6份。

优选的，包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

聚苯醚10.5-11.5份；

聚亚苯基砜树脂3.5-4.5份；

石粉850-950份；

生物基添加剂4.2-4.8份；

溶剂27-29份；

抗剥落剂0.45-0.55份。

通过采用上述技术方案，通过溶剂溶解稀释，使得溶剂型冷补沥青无需加热即可获得较好的流动性，将溶剂型冷补沥青注入道路坑槽中后具有可塑性、流动性，车轮碾压时，溶剂型冷补沥青能被挤压至坑槽中不规则的地方，在行车和空气的作用下，溶剂逐渐挥发，沥青分子链运动受阻，沥青逐步变稠，骨料之间的分布更加紧密，空隙率减少，骨料相互间粘结更为牢固，从而使得溶剂型冷补沥青强度逐渐上升，路面逐渐变硬，从而完成道路坑槽的修补，而且修补后，溶剂型冷补沥青的强度还会持续增加，经过三个月左右的时间，溶剂型冷补沥青的强度和形变逐步达到稳定的极限状态，到达甚至超越路面性能的要求，而修补过程中无需加热，压实溶剂型冷补沥青即可，减少了大量繁琐的工序步骤，降低了道路坑槽修补时的操作难度。

配合聚苯醚、聚亚苯基砜树脂，使得溶剂型冷补沥青在溶剂挥发后，强度较高，粘性较强，修补效果较好，不易开裂，不易破损。

对此，发明人猜测，由于聚苯醚、聚亚苯基砜树脂的分子链与石油沥青的分子链相互缠结，而聚苯醚分子链具有较好的机械强度，耐应力松弛，耐蠕变，使得溶剂挥发后聚苯醚分子链结构稳定，不易形变，从而通过与石油沥青的分子链缠结以限制石油沥青分子链运动，使得溶剂型冷补沥青在溶剂挥发后抗车辙的性能有所提高，并且通过聚苯醚分子链辅助受力，也能有效分担车轮行程带来的冲击，使得修补后的路面不易再次破损，而聚亚苯基砜树脂同样具有良好的抗蠕变性，刚性、韧性都较好，与聚苯醚分子链配合，一起与石油沥青分子链缠结，能很好地限制石油沥青分子链运动，使得修补后的路面不易变形，抗车辙性能较高，而且辅助抵抗车辆形式带来的冲击的效果较好，使得修补后的路面不易再次开裂、破损，并且当聚苯醚、聚亚苯基砜树脂以特定比例配合时，与石油沥青的分子链缠结的效果较佳，这可能是由于聚苯醚、聚亚苯基砜树脂分子链结构不同，恰好填充或缠结在石油沥青的分子链不同的部分或与石油沥青中不同分子结构的分子链缠结，使得对溶剂型冷补沥青改性的效果十分明显，从而使得采用溶剂型冷补沥青对道路坑槽修补时，降低道路坑槽修补时的操作难度的同时还能很好地保障工程质量。

通过采用石粉为骨料，使得溶剂型冷补沥青容易渗透至裂缝中，道路坑槽形成后，其侧壁、底部等表面并非完全平整光滑的，通常会存在大量的裂缝，而由于骨料粒径较小，使得溶剂型冷补沥青能轻易深入裂缝当中，对裂缝进行修补，从而在降低道路坑槽修补时的操作难度的同时更好地保障工程质量。

通过加入抗剥落剂，使得溶剂型冷补沥青不易在车轮经过时被剥离，使得溶剂型冷补沥青能在坑槽中逐步挥发溶剂，以保障对道路坑槽的修补效果。

通过加入生物基添加剂，对溶剂型冷补沥青进行改性的同时，由于溶剂型冷补沥青的获取较为容易，属于可持续生产的材料，降低成本，减少环境污染，对环境较为友好。

优选的，所述溶剂为甲苯、氯仿、柴油的复配。

优选的，所述甲苯、氯仿、柴油的质量比例为1：0.3：0.7。

通过采用上述技术方案，通过甲苯、氯仿、柴油的复配，使得石油沥青得到较好的稀释，聚苯醚、聚亚苯基砜树脂均能较好的溶解，以保证溶剂型冷补沥青的流动性，从而保证修补道路的质量。

优选的，所述石粉为方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的复配。

优选的，所述方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的质量比例为1：0.8：0.2。

通过采用上述技术方案，通过方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的复配，使得骨料抗压能力较强，可稳定承受车辆压力，同时利用白云石粉起到润滑作用，提高溶剂型冷补沥青的流动性，提高修补道路的质量。

优选的，所述生物基添加剂为木质纤维。

通过采用上述技术方案，通过木质纤维的加入，使得溶剂型冷补沥青得到物理补强，从而使得溶剂挥发后的沥青物理性能更好，更不易破损。

第二方面，本申请提供一种采用上述的溶剂型冷补沥青的道路坑槽修补方法，采用如下的技术方案：

一种采用上述的溶剂型冷补沥青的道路坑槽修补方法，包括以下步骤：

步骤1)，将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；

步骤2)，静置30-35min，再次将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；

步骤3)，静置1h及以上，恢复交通。

通过采用上述技术方案，通过采用了溶剂型冷补沥青进行修补，无需对新旧沥青进行加热，无需各种复杂的设备，导致工艺步骤简单，有效降低了道路坑槽修补施工的操作难度，易于推广。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请通过溶剂溶解稀释，使得溶剂型冷补沥青无需加热即可获得较好的流动性，将溶剂型冷补沥青注入道路坑槽中后具有可塑性、流动性，车轮碾压时，溶剂型冷补沥青能被挤压至坑槽中不规则的地方，在行车和空气的作用下，溶剂逐渐挥发，沥青分子链运动受阻，沥青逐步变稠，骨料之间的分布更加紧密，空隙率减少，骨料相互间粘结更为牢固，从而使得溶剂型冷补沥青强度逐渐上升，路面逐渐变硬，从而完成道路坑槽的修补，而且修补后，溶剂型冷补沥青的强度还会持续增加，经过三个月左右的时间，溶剂型冷补沥青的强度和形变逐步达到稳定的极限状态，到达甚至超越路面性能的要求，而修补过程中无需加热，压实溶剂型冷补沥青即可，减少了大量繁琐的工序步骤，降低了道路坑槽修补时的操作难度。

2、本申请中优选加入聚苯醚、聚亚苯基砜树脂，使得溶剂型冷补沥青在溶剂挥发后，强度较高，粘性较强，修补效果较好，不易开裂，不易破损。

3、本申请中优选通过甲苯、氯仿、柴油的复配，使得石油沥青得到较好的稀释，聚苯醚、聚亚苯基砜树脂均能较好的溶解，以保证溶剂型冷补沥青的流动性，从而保证修补道路的质量。

4、本申请的方法，通过采用了溶剂型冷补沥青进行修补，无需对新旧沥青进行加热，无需各种复杂的设备，导致工艺步骤简单，有效降低了道路坑槽修补施工的操作难度，易于推广。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及比较例所用原料的来源信息详见表1。

表1

原料	来源信息
		石油沥青	齐鲁石化，90号石油沥青
聚苯醚	沙伯基础，牌号GFN1520V
		聚亚苯基砜树脂	美国苏威，牌号D-2500
方解石粉	灵寿县天隆矿产品加工厂，600目
		硅灰石粉	江西晟海源新材料有限公司，800目
白云石粉	灵寿县永顺矿产品加工厂，1250目
		木质纤维	尔屿(石家庄)新材料科技有限公司，平均长度2mm
甲苯	茂名市雄大化工有限公司
		氯仿	上海盼得，三氯甲烷
柴油	武汉市博宇宏石化能源有限公司，0#柴油
		抗剥落剂	山东骏达公路养护有限公司，型号GL-JD

实施例1-5

一种溶剂型冷补沥青，包括以下组分：

石油沥青、聚苯醚、聚亚苯基砜树脂、石粉、生物基添加剂、溶剂、抗剥落剂。

实施例1-5中，各原料的具体投入量(单位Kg)详见表2。

表2

实施例1-5中，溶剂为甲苯、氯仿、柴油的复配，甲苯、氯仿、柴油的质量比例为1：0.3：0.7。

实施例1-5中，石粉为方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的复配，方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的质量比例为1：0.8：0.2。

实施例1-5中，生物基添加剂为木质纤维。

实施例1-5中，溶剂型冷补沥青的制备方法如下：

将石油沥青、聚苯醚、聚亚苯基砜树脂与溶剂投入剪切搅拌机中，转速600r/min，高速剪切搅拌30min，然后投入石粉、生物基添加剂、抗剥落剂，转速200r/min，剪切搅拌20min，获得溶剂型冷补沥青。

实施例6

一种道路坑槽修补方法，包括以下步骤：

步骤1)，将道路坑槽处围蔽，将溶剂型冷补沥青注入坑槽中，直到溶剂型冷补沥青与坑槽顶部即路面表面平齐。

步骤2)，静置30min，部分溶剂型冷补沥青渗入了裂缝中，会导致坑槽中的溶剂型冷补沥青液面下降，再次将溶剂型冷补沥青注入坑槽中，直到溶剂型冷补沥青与坑槽顶部平齐。

步骤3)，静置养护1h，撤掉围蔽，恢复交通。

本实施例中溶剂型冷补沥青采用实施例1的溶剂型冷补沥青。

实施例7

一种道路坑槽修补方法，包括以下步骤：

步骤1)，将道路坑槽处围蔽，将溶剂型冷补沥青注入坑槽中，直到溶剂型冷补沥青与坑槽顶部即路面表面平齐。

步骤2)，静置35min，部分溶剂型冷补沥青渗入了裂缝中，会导致坑槽中的溶剂型冷补沥青液面下降，再次将溶剂型冷补沥青注入坑槽中，直到溶剂型冷补沥青与坑槽顶部平齐。

步骤3)，静置养护1.5h，撤掉围蔽，恢复交通。

本实施例中溶剂型冷补沥青采用实施例2的溶剂型冷补沥青。

实施例8

一种道路坑槽修补方法，与实施例6相比，区别仅在于：

本实施例中溶剂型冷补沥青采用实施例3的溶剂型冷补沥青。

实施例9

一种道路坑槽修补方法，与实施例6相比，区别仅在于：

本实施例中溶剂型冷补沥青采用实施例4的溶剂型冷补沥青。

实施例10

一种道路坑槽修补方法，与实施例6相比，区别仅在于：

本实施例中溶剂型冷补沥青采用实施例5的溶剂型冷补沥青。

对比例1

一种溶剂型冷补沥青，与实施例5相比，区别仅在于：

聚苯醚的具体投入量为14Kg，聚亚苯基砜树脂的具体投入量为1Kg。

对比例2

一种溶剂型冷补沥青，与实施例5相比，区别仅在于：

聚苯醚的具体投入量为8Kg，聚亚苯基砜树脂的具体投入量为7Kg。

对比例3

一种溶剂型冷补沥青，与实施例5相比，区别仅在于：

采用石粉等量代替聚亚苯基砜树脂。

对比例4

一种溶剂型冷补沥青，与实施例5相比，区别仅在于：

采用石粉等量代替聚苯醚。

对比例5

一种溶剂型冷补沥青，与实施例5相比，区别仅在于：

采用石粉等量代替聚亚苯基砜树脂、聚苯醚。

实验1

采用车辙试验机在标准条件60℃、0.7MPa下对实施例1-5及对比例1-5制得的溶剂型冷补沥青制成的试样进行沥青混合料车辙试验，其中，试样制作时，将溶剂型冷补沥青注入模具中，静置90天，获得试样，进行检测，记录试样的动稳定度(次/mm)。

实验2

根据ASTM D1074-2009《沥青混合料抗压强度的标准试验方法》检测实施例1-5及对比例1-5制得的溶剂型冷补沥青制成的试样的抗压强度，其中，试样制作时，将溶剂型冷补沥青注入模具中，静置90天，获得试样，进行检测。

实验1、2的具体检测数据详见表3。

表3

	动稳定度(次/mm)	抗压强度(MPa)
			实施例1	4531	6.31
实施例2	4537	6.36
			实施例3	4543	6.34
实施例4	4528	6.28
			实施例5	4569	6.38
对比例1	4027	5.86
			对比例2	3982	5.81
对比例3	3868	5.75
			对比例4	3713	5.72
对比例5	3436	5.51

根据表3中实施例5与对比例1-5的数据对比可得，加入聚苯醚、聚亚苯基砜树脂可提高试样的动稳定度和抗压强度，而且当聚苯醚、聚亚苯基砜树脂以特定比例配合时，改性效果较佳，当聚苯醚、聚亚苯基砜树脂不以特定比例配合时，改性效果提升明显降低，对此，发明人猜测，可能是由于石油沥青中分子链存在不规则结构以及石油沥青中含有多种不同分子量、不同分子结构的分子链，而聚苯醚、聚亚苯基砜树脂恰好分别缠绕在不同结构的分子链上或恰好分别缠绕在分子链不规则结构的不同区域中，而当聚苯醚或聚亚苯基砜树脂过量时，石油沥青中的分子链可供聚苯醚或聚亚苯基砜树脂缠绕的空间不足，会导致过量的聚苯醚或聚亚苯基砜树脂存在难以与石油沥青的分子链缠绕的情况，从而导致改性效果提升不再明显，因此，可能仅有当聚苯醚、聚亚苯基砜树脂以特定比例配合时，才能充分利用空间以实现更多的缠绕，从而使得对石油沥青的改性效果最佳。

根据实施例1-5的数据可得，制得的试样在动稳定度和抗压强度上均达到较高水平，足以满足道路行车的需求，使得修补后的道路结构稳定，不易再次破损。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种溶剂型冷补沥青，其特征在于：包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

聚苯醚10-12份；

聚亚苯基砜树脂3-5份；

石粉800-1000份；

生物基添加剂4-5份；

溶剂25-30份；

抗剥落剂0.4-0.6份；

所述石粉为方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的复配；

所述方解石粉、硅灰石粉、白云石粉的质量比例为1：0.8：0.2；

所述生物基添加剂为木质纤维。

2.根据权利要求1所述的一种溶剂型冷补沥青，其特征在于：包括以下质量份数的组分：

石油沥青100份；

聚苯醚10.5-11.5份；

聚亚苯基砜树脂3.5-4.5份；

石粉850-950份；

生物基添加剂4.2-4.8份；

溶剂27-29份；

抗剥落剂0.45-0.55份。

3.根据权利要求2所述的一种溶剂型冷补沥青，其特征在于：所述溶剂为甲苯、氯仿、柴油的复配。

4.根据权利要求3所述的一种溶剂型冷补沥青，其特征在于：所述甲苯、氯仿、柴油的质量比例为1：0.3：0.7。

5.一种采用权利要求1-4任一所述的溶剂型冷补沥青的道路坑槽修补方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1），将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；

步骤2），静置30-35min，再次将溶剂型冷补沥青注入坑槽中至与坑槽顶部平齐；

步骤3），静置1h及以上，恢复交通。