CN114014590A - 一种高速公路旧沥青快速修补料配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种高速公路旧沥青快速修补料配方及制备方法，所述高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份，本发明专利设计了沥青冷补料，具备养护操作工序简便易行的优点，修补时无需加热或搅拌，随取随用，不浪费材料，修补过后即开放交通，大大缓解高等级公路因路面修补施工而造成的交通压力，而且在该冷补料中添加了SBS改性剂以及玄武岩纤维作为改性，对于冷补沥青材料的路用性能提高明显，与市场典型产品对比发现，该改性沥青冷补材料在混合料的密实度、马歇尔成型稳定度及黏结性能方面具备一定的优势，且综合性能良好。
Description
技术领域
本发明专利涉及高速公路维护技术领域，具体为一种高速公路旧沥青快速修补料配方及制备方法。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，多会以液体或半固体的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳，沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积，沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
由于具有行车舒适性好、维修养护便捷等诸多优势，沥青混凝土路面已成为中外公路建设中的主要路面结构，欧洲、美国、日本和我国新建公路中绝大部分为沥青混凝土路面，在这个过程中，沥青混凝土路面养护维修的重要性日益凸显，热拌热铺沥青混合料作为沥青混凝土路面坑槽、车辙等病害进行修复的常规材料和技术，具有高温稳定性好、耐水性优良等许多优点，但存在拌和需要加热、运输需要保温，施工受气候影响等问题，在高速公路上，修补工作难以快速开展，对车辆的行驶造成一定影响，因此发明一种高速公路旧沥青快速修补料是十分必要的。
发明专利内容
本发明专利的目的在于提供一种高速公路旧沥青快速修补料配方及制备方法，为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：一种高速公路旧沥青快速修补料，所述高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份。
一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用。
优选的，所述基质沥青为70号基质沥青，所述基质沥青的针入度为65，软化点为49，延度为＞100。
优选的，所述矿料包括集料和填料，所述集料和填料均采用玄武岩矿石，所述矿料级配标准采用LB-13级配，所述矿料的最大公称粒径为13.2mm。
优选的，所述稀释剂为柴油，所述改性剂为SBS改性剂。
优选的，所述步骤(1)中，基质沥青的加热温度为120-130℃。
优选的，所述步骤(2)中，添加改性剂时搅拌器的加热温度为110-120℃，并且持续搅拌20min，所述后续的恒温加热温度为100-110℃，且添加稀释剂后的搅拌时间为15min，保温温度为100-105℃。
优选的，所述步骤(3)中，矿料的加热温度为100-105℃，且恒温保存时的温度为95-105℃。
优选的，所述步骤(4)中，矿料与改性后沥青搅拌时的温度为105℃，且在搅拌的过程中需要向搅拌器内部添加矿粉，并且矿粉的添加量为混合料总量的7％。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果如下：
本发明专利设计了沥青冷补料，具备养护操作工序简便易行的优点，修补时无需加热或搅拌，随取随用，不浪费材料，修补过后即开放交通，大大缓解高等级公路因路面修补施工而造成的交通压力，而且在该冷补料中添加了SBS改性剂以及玄武岩纤维作为改性，对于冷补沥青材料的路用性能提高明显，与市场典型产品对比发现，该改性沥青冷补材料在混合料的密实度、马歇尔成型稳定度及黏结性能方面具备一定的优势，且综合性能良好，因此具有较大的市场竞争力，十分值得推广。
具体实施方式
下面将结合本发明专利中的实施例，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。
一种高速公路旧沥青快速修补料，高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份，其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用。
实施例一：
一种高速公路旧沥青快速修补料，高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份，基质沥青为70号基质沥青，基质沥青的针入度为65，软化点为49，延度为＞100，矿料包括集料和填料，集料和填料均采用玄武岩矿石，矿料级配标准采用LB-13级配，矿料的最大公称粒径为13.2mm，稀释剂为柴油，改性剂为SBS改性剂，不论是在溶解量还是在溶解速度上，汽油都明显优于柴油，在挥发速率方面，汽油呈现出先增大后减小的趋势，平均日挥发率为1.05％；而柴油挥发速率较平稳且缓慢，平均挥发速率仅为0.04％，从初始强度考虑，挥发速率较快的汽油是理想的稀释剂，但从材料储存、施工的可操作性来看，柴油挥发速度慢，稀释剂起作用时间长，残留多，更适合作为沥青冷补材料的稀释剂，此外，在安全性方面，两种稀释剂都属于易燃物品，但汽油与柴油相比，性质更为活泼，更危险，综合考虑，最终选用柴油作为稀释剂，SBS是最常见的沥青改性剂之一，它属于热塑性聚合物，既具备橡胶性，又具备树脂性，对沥青冷补材料高温稳定性和低温抗裂性均能起到明显的改善作用，同时还具备一定的抗老化功能，从而进一步提升该修补料整体的性能，其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用。
实施例二：
一种高速公路旧沥青快速修补料，高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份，基质沥青为70号基质沥青，基质沥青的针入度为65，软化点为49，延度为＞100，矿料包括集料和填料，集料和填料均采用玄武岩矿石，矿料级配标准采用LB-13级配，矿料的最大公称粒径为13.2mm，稀释剂为柴油，改性剂为SBS改性剂，不论是在溶解量还是在溶解速度上，汽油都明显优于柴油，在挥发速率方面，汽油呈现出先增大后减小的趋势，平均日挥发率为1.05％；而柴油挥发速率较平稳且缓慢，平均挥发速率仅为0.04％，从初始强度考虑，挥发速率较快的汽油是理想的稀释剂，但从材料储存、施工的可操作性来看，柴油挥发速度慢，稀释剂起作用时间长，残留多，更适合作为沥青冷补材料的稀释剂，此外，在安全性方面，两种稀释剂都属于易燃物品，但汽油与柴油相比，性质更为活泼，更危险，综合考虑，最终选用柴油作为稀释剂，SBS是最常见的沥青改性剂之一，它属于热塑性聚合物，既具备橡胶性，又具备树脂性，对沥青冷补材料高温稳定性和低温抗裂性均能起到明显的改善作用，同时还具备一定的抗老化功能，从而进一步提升该修补料整体的性能，其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热，步骤(1)中，基质沥青的加热温度为120-130℃；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用，步骤(2)中，添加改性剂时搅拌器的加热温度为110-120℃，并且持续搅拌20min，后续的恒温加热温度为100-110℃，且添加稀释剂后的搅拌时间为15min，保温温度为100-105℃，玄武岩纤维在沥青混合料中分布纵横交错，其加筋效果会改善沥青混合料的路用性能；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用。
实施例三：
一种高速公路旧沥青快速修补料，高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份，基质沥青为70号基质沥青，基质沥青的针入度为65，软化点为49，延度为＞100，矿料包括集料和填料，集料和填料均采用玄武岩矿石，矿料级配标准采用LB-13级配，矿料的最大公称粒径为13.2mm，稀释剂为柴油，改性剂为SBS改性剂，不论是在溶解量还是在溶解速度上，汽油都明显优于柴油，在挥发速率方面，汽油呈现出先增大后减小的趋势，平均日挥发率为1.05％；而柴油挥发速率较平稳且缓慢，平均挥发速率仅为0.04％，从初始强度考虑，挥发速率较快的汽油是理想的稀释剂，但从材料储存、施工的可操作性来看，柴油挥发速度慢，稀释剂起作用时间长，残留多，更适合作为沥青冷补材料的稀释剂，此外，在安全性方面，两种稀释剂都属于易燃物品，但汽油与柴油相比，性质更为活泼，更危险，综合考虑，最终选用柴油作为稀释剂，SBS是最常见的沥青改性剂之一，它属于热塑性聚合物，既具备橡胶性，又具备树脂性，对沥青冷补材料高温稳定性和低温抗裂性均能起到明显的改善作用，同时还具备一定的抗老化功能，从而进一步提升该修补料整体的性能，其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热，步骤(1)中，基质沥青的加热温度为120-130℃；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用，步骤(2)中，添加改性剂时搅拌器的加热温度为110-120℃，并且持续搅拌20min，后续的恒温加热温度为100-110℃，且添加稀释剂后的搅拌时间为15min，保温温度为100-105℃，玄武岩纤维在沥青混合料中分布纵横交错，其加筋效果会改善沥青混合料的路用性能；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用，步骤(3)中，矿料的加热温度为100-105℃，且恒温保存时的温度为95-105℃；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用，步骤(4)中，矿料与改性后沥青搅拌时的温度为105℃，且在搅拌的过程中需要向搅拌器内部添加矿粉，并且矿粉的添加量为混合料总量的7％，在沥青混合料中，矿粉的作用是与沥青相互吸附形成薄膜进而对粗﹑细集料产生裹附作用，这样能显著提高混合料的黏聚性，虽然适量矿粉能够提高混合料的密实性和压实成型后的防水性，但矿粉过量也会造成混合料工作性降低的问题，这对沥青冷补材料是十分不利的，所以矿粉掺量在7％时为最佳状态。
尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种高速公路旧沥青快速修补料，其特征在于：所述高速公路旧沥青快速修补料按重量份数包括如下组成部分：矿料100份，基质沥青5.3份，稀释剂1.6份，玄武岩纤维1.0份，改性剂0.1份。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
(1)基质沥青加热：将上述份数的基质沥青投放到加热型搅拌器中进行加热；
(2)改性：将上述份数的改性剂以及玄武岩纤维投放到加热型搅拌器中，在加热的过程中进行持续搅拌，然后调整搅拌器的加热温度，使其恒温，然后再向搅拌器中添加稀释剂，并且搅拌均匀保温待用；
(3)矿料加热：将上述份数的矿料投放到加热器中进行加热，并且恒温保存待用；
(4)成品料制备：将保温下的矿料投放到加热型搅拌器中，并且启动搅拌器将矿料与改性后的沥青充分混合，待完全混合后，降温到室温即可装袋使用。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述基质沥青为70号基质沥青，所述基质沥青的针入度为65，软化点为49，延度为＞100。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述矿料包括集料和填料，所述集料和填料均采用玄武岩矿石，所述矿料级配标准采用LB-13级配，所述矿料的最大公称粒径为13.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述稀释剂为柴油，所述改性剂为SBS改性剂。
6.根据权利要求2所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，基质沥青的加热温度为120-130℃。
7.根据权利要求2所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，添加改性剂时搅拌器的加热温度为110-120℃，并且持续搅拌20min，所述后续的恒温加热温度为100-110℃，且添加稀释剂后的搅拌时间为15min，保温温度为100-105℃。
8.根据权利要求2所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，矿料的加热温度为100-105℃，且恒温保存时的温度为95-105℃。
9.根据权利要求2所述的一种高速公路旧沥青快速修补料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，矿料与改性后沥青搅拌时的温度为105℃，且在搅拌的过程中需要向搅拌器内部添加矿粉，并且矿粉的添加量为混合料总量的7％。
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| CN (1) | CN114014590A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117510128A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-02-06 | 山东众甫新材料有限公司 | 一种矿用阻燃道路修补料及其制备工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105713A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Nichireki Co Ltd | 小規模舗装補修工法 |
| CN107445518A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-08 | 扬州大学 | 高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维沥青混合料及其制备方法 |
| CN108793831A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-13 | 银禧工程塑料（东莞）有限公司 | 一种高强度冷补沥青混合料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-25 CN CN202111412427.9A patent/CN114014590A/zh active Pending
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