CN113604063A - 一种乳化沥青活化再生路面修补材料 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路建筑材料技术领域，本发明公开了一种改性乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，沥青铣刨料用活化剂、改性乳化沥青和单组份乳化环氧改性，所述路面修补材料按重量份计包含以下成份：活化剂100～200重量份；改性乳化沥青700～1200重量份；单组份乳化环氧70～150重量份；改性水泥20～30重量份；沥青铣刨料2000～3000重量份。本发明的乳化沥青活化再生路面修补材料对沥青改性能有效提高其稳定性、防滑性、耐磨性，并且可增加与基料的粘结强度，降低沥青的温度敏感性，弹性恢复和抗老化性也相应得到提高。

Description

一种乳化沥青活化再生路面修补材料

技术领域

本发明涉及一种道路建筑材料，更具体地涉及一种乳化沥青活化再生路面修补材料。

背景技术

本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。

交通运输是实现国民经济高速发展的关键组成部分，公路运输是交通运输的主要方式之一。随着车流量的迅速增加以及重载车辆吨位的不断攀升，重载车辆产生的动荷载导致公路在使用年限内较早就出现了大量病害，使维修养护周期缩短。目前市场上的路面修补材料的价格普遍较高，迫切需要开发低成本、修补加固效果好的新材料来投放市场。

近年来，各国对废沥青铣刨料的加工应用做了大量的工作。人们研究了废沥青铣刨料的加工性、流变性，废沥青铣刨料对胶料物性的影响，扩大了废沥青铣刨料的应用领域。高速公路每公里约需耗用沥青350吨～400吨(四车道)。

据估计我国公路每年用沥青实际已突破约400万吨，道路建设与养护消耗了大量的沥青。石油资源是不会再生的，过度的开采将造成资源的枯竭。大量开采砂石材料易破坏生态环境。大量翻挖、铣刨的沥青路面旧料如果废弃易造成环境污染。从节约资源出发，将旧沥青路面再生充分加以利用是一项行之有效的措施。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种乳化沥青活化再生路面修补材料，以克服现有技术中沥青铣刨料冷再生只能用于底基层，热再生小掺量(≤25)用于中面层的不足，该即能满足中面层100％的铣刨废料的再生使用，质量也能满足规范和使用要求。

一种乳化沥青活化再生路面修补材料，沥青用活化剂和单组份乳化环氧改性，所述路面修补材料按重量份计包含以下成份：

活化剂 100～200重量份；

乳化沥青 700～1200重量份；

单组份乳化环氧 70～150重量份；

改性水泥 20～30重量份；

沥青铣刨料 2000～3000重量份。

进一步的，所述的活化剂按重量份计包括如下组分：

渣油 50～60重量份；

蒽油 40～50重量份；

酒精 50～120重量份。

进一步的，所述的改性乳化沥青按重量份计包括如下组分：

重交基质沥青 700～1200重量份；

丁苯橡胶SBR 1～5重量份。

进一步的，所述的活化剂的制备方法如下：

用酒精溶解硬脂酸废料和蒽油，再用乳化剂乳化后得到活化剂，具体步骤为：

将50～120份酒精作为溶剂放入加热容器中，加热至60℃；

将硬脂酸废料50～60份加入酒精中，开启搅拌转速为300～500rp/min；

将蒽油40～50份加入酒精中，开启搅拌转速为300～500rp/min；

加入乳化剂，升温至80℃，搅拌转速为1000rp/min～1500rp/min，搅拌30min后可得到活化剂。

进一步的，所述的改性乳化沥青沥青由(70#～100#)重交基质沥青经乳化SBR改性得到。

进一步的，其中使用单组份乳化环氧为自制环氧，其制备方法如下：

称固化剂100～130份，该固化剂为自乳化固化剂；

甲酸9.1份，乙酸13份，先把甲、乙酸配好后加入水332.9份，后加入自乳化固化剂搅拌30min均匀，硅烷偶联剂5‰7.5份，H-1407.5份；

加入环氧80～100份，搅拌均匀得到所述的单组份乳化环氧。

进一步的，所述(70#～100#)重交基质沥青含蜡量低于1％。

进一步的，所述改性水泥为硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥，其配置步骤为：将硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥按1:1质量比混合搅拌均匀即可，参量按沥青铣刨料质量的10％。

进一步的，所述沥青铣刨料为普通铣刨废料。

本发明实施例具有如下有益效果：

针对目前现有技术中各种材料对高等级公路路面病害处理的局限性以及国外进口材料的费用较高的现状，本发明的发明人提出采用一种乳化沥青活化再生路面修补材料从而研制出一种适用于高速公路路面嵌缝、孔洞的修补材料。利用上述一种乳化沥青活化再生路面修补材料对沥青改性能有效提高其稳定性、防滑性、耐磨性，并且可增加与基料的粘结强度，降低沥青的温度敏感性，弹性恢复和抗老化性也相应得到提高。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。

针对目前现有技术中各种材料对高等级公路路面病害处理的局限性以及国外进口材料的费用较高的现状，本发明的发明人提出采用一种乳化沥青活化再生路面修补材料从而研制出一种适用于高速公路路面嵌缝、孔洞的修补材料。利用上述一种乳化沥青活化再生路面修补材料对沥青改性能有效提高其稳定性、防滑性、耐磨性，并且可增加与基料的粘结强度，降低沥青的温度敏感性，弹性恢复和抗老化性也相应得到提高。

现阶段为配合沥青再生技术，国内有一些单位从事再生剂研究和生产，但也存在一些不足：

1、参照美国早年的指南，将一些针入度更大的沥青质(美国参入高一等级的PG)参入旧料中，如渣油、蒽油，作为再生剂(有的虽然用昂贵的乳化沥青，按严格的再生机理，乳化沥青不能作为再生剂，因而实际再生效果很不理想)。该法只适用于老化程度不高、等级要求不高的低等级沥青路面。其实，对于高等级路面，国外明确规定了再生剂的化学组成；

2、对性能提升不足，由于一般再生剂对旧沥青料的性能提升不充分，一般再生剂仅对某些路段，某些沥青混合修补料有作用。对于采用不同集料、要求更高的沥青路段，不能满足要求。适应性不强；

3、仅局限于再生性。随着沥青路面相关理论的发展，设计概念的更新，早些年设计的沥青路面，相对现在来说，也只能算作是中、低等级的沥青路面。如果只限于旧路面的再生性，将无法满足新设计理念的要求。

针对这些不足，本发明做了如下两点创新：

1、充分提升旧料性能，扩展再生活化剂(再生剂)的适应性。再生活化剂中的B组份，是经过活化改性的沥青质，对旧料提升性能充足。对掺入新沥青、不掺新沥青，使用不同集料、不同老化程度、不同要求的沥青路面，都能满足其“再生性”，只需根据不同要求，调整掺量，较一般再生剂，有更好的适应性；

2、既再生，又活化，再生料性能更优异；通过铣刨的活化和改性，再生后的沥青混合修补料的性能(耐磨性、吸附性、防滑性等)有全面的提高。前期试验表明，掺入合适的再生活化剂，再生沥青性能要接近SBS改性沥青。

本发明混合修补料的基料为重交基质沥青。可以使用多种牌号的重交基质沥青，例如70#重交基质沥青、90#重交基质沥青和100#重交基质沥青，其中优选100#重交基质沥青。为了生产作业中计量的方便，常采用重量份来表示。本发明在下文描述其他成分的用量范围时，皆是基于700-1200重量份计算的。

一种乳化沥青活化再生路面修补材料，沥青用活化剂和单组份乳化环氧改性，所述路面修补材料按重量份计包含以下成份：

活化剂 100～200重量份；

乳化沥青 700～1200重量份；

丁苯橡胶SBR 1～5重量份。

单组份乳化环氧 70～150重量份；

改性水泥20～30重量份；

沥青铣刨料 2000～3000重量份。

在本发明的一些实施例中，所述的活化剂按重量份计包括如下组分：

渣油 50～60重量份；

蒽油 40～50重量份；

酒精 50～120重量份。

再另一些实施例中，所述的改性乳化沥青按重量份计包括如下组分：

重交基质沥青 700～1200重量份；

丁苯橡胶SBR 1～5重量份。

本发明中，所述重交基质沥青为(70#～100#)重交基质沥青，进一步优选含蜡量低于1％的市售机制沥青，如壳牌沥青、茂名沥青等。

本发明的实施例中，所述单组份乳化环氧为自制环氧，其制备方法如下：

称固化剂130g，该固化剂为为空气化学生产的287或其它市售环氧自乳化水性固化剂；

甲酸9.1g，乙酸13g，先把甲、乙酸配好后加入加入水332.9g，后加入287搅拌30min均匀，硅烷偶联剂5‰(总质量)7.5g，H-1407.5g；

加入环氧1000g，搅拌均匀则成单组份乳化环氧。

所述活化剂为自制活化剂其制备方法如下：

1)将1000份酒精作为溶剂放入烧杯中，加热至60℃；

2)将硬脂酸废料50～60份加入酒精中，开启搅拌转速为500～1000rpm；

3)将蒽油40～50份加入酒精中，开启搅拌转速为500～1000rpm；

4)加入乳化剂，升温至80℃，搅拌转速为1000rpm，搅拌30min后方可得到活化剂。

实施例1

按照表1中的配方，采用图1示出的操作步骤制备根据本发明的改性沥青混合修补料。其中使用800重量份的100#重交基质沥青、100重量份的活化剂、70重量份的单组分乳化环氧，30重量份的改性水泥、3000重量份的沥青铣刨料，搅拌均匀即为乳化沥青活化再生路面修补材料。

实施例2

按照表1中的配方，采用图1示出的操作步骤制备根据本发明的改性沥青混合修补料。其中使用900重量份的70#重交基质沥青、110重量份的活化剂、80重量份的单组分乳化环氧，40重量份的改性水泥、3000重量份的沥青铣刨料，搅拌均匀即为乳化沥青活化再生路面修补材料。

实施例3

按照表1中的配方，采用图1示出的操作步骤制备根据本发明的改性沥青混合修补料。其中使用700重量份的90#重交基质沥青、90重量份的活化剂、90重量份的单组分乳化环氧，50重量份的改性水泥、3000重量份的沥青铣刨料，搅拌均匀即为乳化沥青活化再生路面修补材料。

材料中活化剂中蒽油的加入可增加废沥青的油份并增强韧性，还能有效地溶蚀吸附沥青中的油蜡，从而减少游离蜡的含量，渣油的加入可增加沥青油份的含量的同时也增加了沥青质的含量。在其他改性剂的协同作用下，使废沥青的感温性下降、黏结性提高、耐磨性增强，与SBS改性沥青相比，不仅价格便宜，而且改性后的耐高低温性能接近SBS改性，而稳定性优于SBS改性(表1)。

表1

本发明所述是一种经济环保型材料。综上所述，采用单组份乳化环氧能改善沥青的温度敏感性，提高沥青的柔性，利用改性水泥高吸水性加快沥青破乳和乳化沥青中水的快速消散，并能解决沥青与环氧的匹配性，改性后的修补材料能与界面良好的相容和粘结，并具有优良的耐磨性，较好的强度、抗裂性以及优良的抗老化性能，是一种很好的路面修补、嵌缝材料。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，乳化沥青用活化剂、阳离子丁苯橡胶和单组份乳化环氧复合改性，所述路面修补材料按重量份计包含以下成份：

2.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述的活化剂按重量份计包括如下组分：

渣油 50～60重量份；

蒽油 40～50重量份；

酒精 50～120重量份。

3.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述的改性乳化沥青按重量份计包括如下组分：

重交基质沥青 700～1200重量份；

丁苯橡胶SBR 1～5重量份。

4.根据权利要求2所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述的活化剂的制备方法如下：

用酒精溶解硬脂酸废料和蒽油，再用乳化剂乳化后得到活化剂，具体步骤为：

1)将50～120份酒精作为溶剂放入加热容器中，加热至60℃；

2)将硬脂酸废料50～60份加入酒精中，开启搅拌转速为300～500rp/min；

3)将蒽油40～50份加入酒精中，开启搅拌转速为300～500rp/min；

4)加入乳化剂，升温至80℃，搅拌转速为1000rp/min～1500rp/min，搅拌30min后可得到活化剂。

5.根据权利要求2所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述的改性乳化沥青沥青由(70#～100#)重交基质沥青经乳化SBR改性得到。

6.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，其中使用单组份乳化环氧为自制环氧，其制备方法如下：

1)称固化剂100～130份，该固化剂为自乳化固化剂；

2)甲酸9.1份，乙酸13份，先把甲、乙酸配好后加入水332.9份，后加入自乳化固化剂搅拌30min均匀，硅烷偶联剂5‰7.5份，H-1407.5份；

3)加入环氧80～100份，搅拌均匀得到所述的单组份乳化环氧。

7.根据权利要求5所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述(70#～100#)重交基质沥青含蜡量低于1％。

8.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述改性水泥为硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥，其配置步骤为：将硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥按1:1质量比混合搅拌均匀即可，参量按沥青铣刨料质量的5％～10％。

9.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述阳离子丁苯橡胶为市售固含量≥60％的SBR胶乳。

10.根据权利要求1所述的乳化沥青活化再生路面修补材料，其特征在于，所述沥青铣刨料为普通沥青路面铣刨废料。

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