CN114477877B - 高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高塑改性稀浆封层道路材料及其制备方法，该高塑改性稀浆封层道路材料由以下组分制备而成：固化剂、羟甲基纤维素、胶黏剂、石英砂、水泥以及水。本发明能够显著提高如改性磷石膏道路水稳层等各类工业固废做成的改性道路水稳层材料与沥青混凝土能够更好的有效结合，而且大大增强沥青混凝土与基层的附着力，从而可以延长道路的使用寿命，施工简便，适合大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法。
背景技术
稀浆封层是采用机械设备将适当级配的乳化沥青、粗细集料、水、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层。
目前，磷石膏等工业固废被推广应用到路基基层。但是，含磷石膏等工业固废的改性材料施工后表面普遍比较细腻光滑，而且不易吸油，这样就造成常规沥青稀浆封层材料无法确保与基层粘结牢固，也就更难达到稀浆封层所需附着力的施工要求。
发明内容
基于此，有必要提供一种高塑改性稀浆封层道路材料及其制备方法，适用于含磷石膏等工业固废的改性道路水稳层的稀浆封层。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种高塑改性稀浆封层道路材料，主要由以下重量份的原料制备而成：石英砂8～20份，水泥7～15份，羟甲基纤维素0.5～1.5份，固化剂1～3份，胶黏剂2～6份，以及水9～37份。
在其中一些实施例中，所述固化剂主要采用胶凝剂、硅酸钠、氧化镁、甲基硅酸钾、乙二醇、抗裂膨胀剂、聚合磷酸铝和水制备而成。
在其中一些实施例中，在所述固化剂中，胶凝剂、硅酸钠、氧化镁、甲基硅酸钾、乙二醇、抗裂膨胀剂、聚合磷酸铝和水的重量比为(40～60):(10～20):(1～3):(3～5):(4～6):(2～3):(20～30)。
在其中一些实施例中，所述胶凝剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或者羟丙基纤维素中至少一种。
在其中一些实施例中，所述固化剂还包括重量比(1-4):(0.5-4)的氟硅酸钠和重铬酸钾。
在其中一些实施例中，所述固化剂的制备工艺为：搅拌反应釜中加入水，加压加热温度控制在120℃左右，加入重铬酸钾、聚合磷酸铝、氟硅酸钠、开启搅拌装置，转速控制在2500～3000转/分钟，搅拌反应，得第一中间物料；待反应釜中第一中间物料的温度降至100℃时，投入氧化镁、抗裂膨胀剂，继续搅拌反应，得第二中间物料；待反应釜中第二中间物料的温度降至80℃时，投入乙二醇，继续搅拌反应，得第三中间物料；待反应釜中第三中间物料的温度降至50℃时，投入胶凝剂、硅酸钠和甲基硅酸钾，继续搅拌反应，冷却至常温，即得。
在其中一些实施例中，所述胶黏剂为酚醛树脂胶黏剂。
本发明提供一种高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法，包括如下步骤：在搅拌桶中加入水，加热至100℃，加入羟甲基纤维素，搅匀，得第一混合物料；将所述第一混合物料降温至50℃，加入固化剂和胶黏剂，得第二混合物料；将所述第二混合物料转入施工搅拌装置中，加入水泥，搅匀，得第三混合物料；向所述第三混合物料中加入石英砂，继续搅拌直至形成稀浆，即得。
本发明还提供上述所述的高塑改性稀浆封层道路材料在封层含工业固废的水稳层施工中的应用。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过特定配比石英砂、水泥、羟甲基纤维素、固化剂、胶黏剂以及水复配形成高塑改性稀浆封层道路材料，适用于道路水稳层工程领域结合层的稀浆封层材料施工，强度高，防渗透性好，附着力强，耐老化，耐疲劳。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
以下各实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本发明实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
试验例1-1
本实施例提供一种工业固废固化剂，主要由如下表所示的原料组成：
本实施例工业固废固化剂制备方法，包括如下步骤：
S1，在搅拌反应釜中加入水，加压加热温度控制在120℃左右，加入重铬酸钾、聚合磷酸铝、氟硅酸钠、开启搅拌装置，转速控制在2500～3000转/分钟，搅拌20～30分钟，得第一中间物料。
S2，待反应釜中第一中间物料的温度降至100℃时，投入氧化镁、抗裂膨胀剂，继续搅拌反应20分钟(转速2000转/分钟)，得第二中间物料。
S3，待反应釜中第二中间物料的温度降至80℃时，投入乙二醇，继续搅拌反应10分钟(转速2000转/分钟)，得第三中间物料。
S4，待反应釜中第三中间物料的温度降至50℃时，投入胶凝剂、硅酸钠和甲基硅酸钾，继续搅拌反应30分钟(转速2000转/分钟)，冷却至常温，即得。
试验例1-2
本实施例提供一种工业固废固化剂，主要由如下表所示的原料组成：
本实施例工业固废固化剂制备方法与实施例1基本相同。
试验例1-3
本实施例提供一种工业固废固化剂，主要由如下表所示的原料组成：
| 原料名称 | 用量(份) |
| 水 | 30 |
| 重铬酸钾 | 1.5 |
| 聚合磷酸铝 | 3 |
| 氟硅酸钠 | 4 |
| 氧化镁 | 3 |
| 抗裂膨胀剂 | 6 |
| 乙二醇 | 5 |
| 胶凝剂羟丙基纤维素 | 60 |
| 硅酸钠 | 20 |
| 甲基硅酸钾 | 5 |
本实施例工业固废固化剂制备方法与实施例1基本相同。
试验例2-1
本实施例提供一种高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，在搅拌在搅拌桶中加入9份水，加热至100℃，然后加入0.5份羟甲基纤维素，开启搅拌装置，搅拌均匀，得第一混合物料。
S2，待第一混合物料温降至50℃左右时，加入1份固化剂(试验例1-1制)和2份胶黏剂(酚醛树脂胶黏剂)，搅拌10min左右，得液体稀释原料，记为第二混合物料。
S3，将第二混合物料转入施工搅拌装置中，加入7份水泥，搅拌5min以上，直至充分混解，得第三混合物料。
S4，向第三混合物料中加入8份石英砂，连续搅拌，直至形成稀浆，即得改性稀浆封层道路材料。
试验例2-2
本实施例提供一种高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，在搅拌在搅拌桶中加入22份水，加热至100℃，然后加入1份羟甲基纤维素，开启搅拌装置，搅拌均匀，得第一混合物料。
S2，待第一混合物料温降至50℃左右时，加入2份固化剂(试验例1-2制)和4份胶黏剂(酚醛树脂胶黏剂)，搅拌10min左右，得液体稀释原料，记为第二混合物料。
S3，将第二混合物料转入施工搅拌装置中，加入11份水泥，搅拌5min以上，直至充分混解，得第三混合物料。
S4，向第三混合物料中加入14份石英砂，连续搅拌，直至形成稀浆，即得改性稀浆封层道路材料。
试验例2-3
本实施例提供一种高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，在搅拌在搅拌桶中加入37份水，加热至100℃，然后加入1.5份羟甲基纤维素，开启搅拌装置，搅拌均匀，得第一混合物料。
S2，待第一混合物料温降至50℃左右时，加入3份固化剂(试验例1-3制)和5份胶黏剂(酚醛树脂胶黏剂)，搅拌10min左右，得液体稀释原料，记为第二混合物料。
S3，将第二混合物料转入施工搅拌装置中，加入15份水泥，搅拌5min以上，直至充分混解，得第三混合物料。
S4，向第三混合物料中加入20份石英砂，连续搅拌，直至形成稀浆，即得改性稀浆封层道路材料。
性能测试
分别采用试验例2-1～试验例2-3制备的高塑改性稀浆封层道路材料应用于含磷石膏材料的水稳层施工中，测试效果如下表所示：
由上表可以看出，与常规稀浆封层道路材料相比，试验例所制备的高塑改性稀浆封层道路材料强度高，防渗透性好，附着力强，耐老化，耐疲劳。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。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 (7)
1.一种高塑改性稀浆封层道路材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：
所述固化剂主要采用重量比为(40～60):(10～20):(1～3):(3～5):(4～6):(2～3):(20～30)的胶凝剂、硅酸钠、氧化镁、甲基硅酸钾、乙二醇、抗裂膨胀剂、聚合磷酸铝和水制备而成。
2.根据权利要求1所述的高塑改性稀浆封层道路材料，其特征在于，所述胶凝剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或者羟丙基纤维素中至少一种。
3.根据权利要求1所述的高塑改性稀浆封层道路材料，其特征在于，所述固化剂还包括重量比(1-4):(0.5-4)的氟硅酸钠和重铬酸钾。
4.根据权利要求3所述的高塑改性稀浆封层道路材料，其特征在于，所述固化剂的制备工艺为：搅拌反应釜中加入水，加压加热温度控制在120℃左右，加入重铬酸钾、聚合磷酸铝、氟硅酸钠、开启搅拌装置，转速控制在2500～3000转/分钟，搅拌反应，得第一中间物料；待反应釜中第一中间物料的温度降至100℃时，投入氧化镁、抗裂膨胀剂，继续搅拌反应，得第二中间物料；待反应釜中第二中间物料的温度降至80℃时，投入乙二醇，继续搅拌反应，得第三中间物料；待反应釜中第三中间物料的温度降至50℃时，投入胶凝剂、硅酸钠和甲基硅酸钾，继续搅拌反应，冷却至常温，即得。
5.根据权利要求1至4任一项所述的高塑改性稀浆封层道路材料，其特征在于，所述胶黏剂为酚醛树脂胶黏剂。
6.权利要求1至5任一项所述的高塑改性稀浆封层道路材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在搅拌桶中加入水，加热至100℃，加入羟甲基纤维素，搅匀，得第一混合物料；
将所述第一混合物料降温至50℃，加入固化剂和胶黏剂，得第二混合物料；
将所述第二混合物料转入施工搅拌装置中，加入水泥，搅匀，得第三混合物料；
向所述第三混合物料中加入石英砂，继续搅拌直至形成稀浆，即得。
7.权利要求1至5任一项所述的高塑改性稀浆封层道路材料在封层含工业固废的水稳层施工中的应用。
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