CN114479493B - 基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液及其制备方法，原料包括A组分和B组分，按质量比计，A组分：B组分＝1：(5～10)；其中，A组分包括水性不饱和聚酯树脂、引发剂和阻聚剂,阻聚剂为叔丁基邻苯二酚；B组分中包括乳化沥青和相容剂。叔丁基邻苯二酚的掺入使的冷补液有足够的容留时间，保证施工质量安全，克服水性UP诱导期过后凝胶期粘度快速增长现象。

Description

基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液及其制备方法

技术领域

本发明属于沥青路面坑槽修补材料领域，具体涉及基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液及其制备方法。

背景技术

交通运输部于2020年发布的《2019年全国收费公路统计公报》显示，截止2019年末，全国公路总里程达501.25万公里，全国收费公路里程达17.11万公里。随着全国公路里程的增加，公路养护已由原先的“抢修时代”过渡到了今天的“全面养护时代”。截止到2019年末，我国公路养护里程数已达到495.31公里，在总公路里程数中占比高达98.8％。因此，在建设公路网格化的同时，加大对道路养护技术的重视和研究，才能更好地为国家经济建设保驾护航。

目前沥青路面是最为常见的路面形式，具备平整度高、稳定性强、舒适度高、易于养护等优势，然而沥青路面在长期使用过程中会出现一系列病害。通过调研沥青路面常见的破损形式得知，坑槽是沥青路面最常见的病害之一。坑槽病害不仅影响了行车的舒适性与安全性，所引起的车辆振动和路表积水等现象还会进一步加剧路面病害的扩展趋势，加大维修难度，因此及时地对路面坑槽进行修复是十分有必要的。目前坑槽的维修方式可分为热补法、冷补法、温补法和热再生法，其中热补法受气候因素影响较大，在低温和雨季无法进行施工；温补法和热再生法修补速度快且质量高，但是对新材料和新工艺的依附性较高，应用不够广泛；冷补法不受天气影响，可实现坑槽的快速修复。综上可知，冷补法是一种非常重要的坑槽修补方法。

坑槽冷补材料大致可分为溶剂型冷补料、乳化型冷补料、反应型冷补料。溶剂型冷补料因初期强度较低，成型速度慢，受温度影响大和污染环境，使用不广泛。反应型冷补料以高分子聚合物作为胶结材料，目前多采用环氧树脂，成本较高，也呈现韧性不足的缺点。乳化型冷补料采用乳化沥青作为胶结料，在常温下具备良好的施工和易性和节能环保，但是同样存在粘结性低、强度发展速度慢的问题，因而修补效果不理想。

已有研究发现，经水性化后的树脂与乳化沥青的相容性较好，对于乳化沥青性能提升显著，尤其是高温性能相较于改性前可提升数倍以上，可用作性能优良的冷补液。但是现有水性不饱和聚酯树脂诱导期过后凝胶期粘度快速增长，没有足够的容留时间，不便于冷补液的施工。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供了基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液及其制备方法，叔丁基邻苯二酚的掺入使的冷补液有足够的容留时间，保证施工质量安全，克服水性UP诱导期过后凝胶期粘度快速增长现象。

本发明通过一下技术方案实现：

基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，原料包括A组分和B组分，按质量比计，A组分：B组分＝1：(5～10)；

其中，A组分包括水性不饱和聚酯树脂、引发剂和阻聚剂,阻聚剂为叔丁基邻苯二酚；B组分中包括乳化沥青和相容剂。

优选的，按质量比计，A组分中，水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：(1.5～3)：(0.2～0.4)。

优选的，按质量比计，B组分中，乳化沥青：相容剂＝100：(2～5)。

优选的，水性不饱和聚酯树脂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂。

优选的，引发剂为AWP。

优选的，乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青。

优选的，相容剂为马来酸酐。

所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液的制备方法，包括：

将水性不饱和聚酯树脂树脂、引发剂和阻聚剂混合均匀，得到A组分；

将乳化沥青和相容剂混合均匀，得到B组分；

将A组分和B组分混合，机械搅拌，剪切，得到沥青路面坑槽冷补液。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明采用水性不饱和聚酯树脂(UP)作为改性剂应用于乳化沥青的改性，阻聚剂采用叔丁基邻苯二酚。水性不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸、不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物，具备了强度高、粘度大、抗磨损等一般热固性树脂的优点；同时，水性UP乳液中，水性UP树脂和引发剂在水相中以分散相的形式存在，与乳化沥青混合后，具备优异的相容性，不仅保持了乳化沥青原有的稳定特性，且提升了乳化沥青的粘结能力、高温性能、抗疲劳等优异的路用性能，同时工程造价低，具有较大的经济效益和应用前景。阻聚剂的阻聚机理是在一定时间内阻止或者延缓不饱和聚酯分子发生固化反应，可以防止聚合作用的进行，对树脂的稳定、存储和运输有很大的帮助。阻聚剂可以延长树脂固化过程中的凝胶期，且当阻聚剂分解殆尽后，树脂会按照无阻聚剂存在时的正常速度继续固化，最终对应的固化性能不受影响。不饱和聚酯树脂常搭配的阻聚剂有三种，分别是对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和环烷酸铜。其中对苯二酚活性最强，在与苯乙烯和聚酯混溶时可耐高温130℃左右，在1min内不起共聚作用，可以安全混合稀释。环烷酸铜在室温下起阻聚作用，而高温时又有促进作用。叔丁基邻苯二酚在高温下阻聚效果很差，但在稍低温度(例如60℃时)，其阻聚效果比对苯二酚高25倍，可有较延长贮存期。由于本发明侧重点为坑槽冷补料，故采用中低温阻聚剂叔丁基邻苯二酚。叔丁基邻苯二酚的掺入使的冷补液有足够的容留时间保证施工质量安全，克服水性UP诱导期过后凝胶期粘度快速增长现象，采用添加阻聚剂的方式延长树脂的容留时间，主要通过延长诱导期至凝胶期粘度从2000mPa·s增长至3500mPa·s的时间以达到施工可控的目的。

进一步的，本发明采用的引发剂为AWP。目前常用的不饱和聚酯树脂的引发剂和促进剂类别为过氧化甲乙酮(MEKP)+环烷酸钴，过氧化苯甲酰(BPO)+二甲基苯胺(DMA)，在水性不饱和聚酯树脂使用的过程中发现，水性不饱和聚酯在MEKP+环烷酸钴的作用下，诱导时间较长，拉伸性能一般；在过氧化苯甲酰(BPO)+二甲基苯胺(DMA)型引发剂作用下，诱导时间和固化时间均较长，拉伸性能较差。本发明使用引发剂AWP与水性不饱和聚酯树脂搭配使用，用作阳离子乳化沥青的改性剂。使用AWP的不饱和树脂粘度增长速度快，诱导时间短，拉伸性能最好，具有较高的拉伸强度和断裂延伸率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

作为本发明的某一具体实施方式，一种基于水性不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液材料，包括A组分和B组分，按质量比计，A组分：B组分＝1：(5～10)。

其中，A组分包括水性不饱和聚酯树脂、引发剂和阻聚剂；按质量比计，A组分中，水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：(1.5～3)：(0.2～0.4)。B组分中包括乳化沥青和相容剂，乳化沥青：相容剂＝100：(2～5)。

其中，水性不饱和聚酯树脂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂，其固含量为58.0％～65.0％；具体的，双酚A型不饱和聚酯树脂采用化学接枝改性的方式制备成水性双酚A型不饱和聚酯树脂。引发剂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂配套引发剂AWP，外观为白色颗粒状粉末；阻聚剂为叔丁基邻苯二酚(以下简称TBC)，其固含量为98.5％，外观为白色至淡黄色片状结晶，熔点为125～130℃。

乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青，针入度为65.2(25℃/0.1mm)，软化点为59.8℃，蒸发残留物含量为60.9％。相容剂为马来酸酐(顺丁烯二酸酐)，固含量>99.5％。

本发明一种基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将水性不饱和聚酯树脂树脂、引发剂、阻聚剂按照比例混合均匀，得到A组分；

步骤二：将乳化沥青和相容剂按照比例混合，搅拌10～20min混合均匀，得到B组分；

步骤三：将步骤一得到的A组分与步骤二得到的B组分机械搅拌和剪切，制备设备为高速剪切机，转速设置为5000r，剪切时间为30min，温度为室温条件，即得到沥青路面坑槽冷补液。

1.阻聚剂掺量的确定

实施例1

一种基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液材料中A组分的确定，按照以下配比配制：

按照水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：1.5：0.2的配比。水性不饱和聚酯树脂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂，引发剂为AWP，阻聚剂为叔丁基邻苯二酚。

采用洛克菲尔德黏度计(Brookfield，简称布氏黏度计)旋转法测定不同阻聚剂对水性UP室温条件下的黏度的影响，以500rap/s的搅拌速度继续进行搅拌。已知凝胶期到达3000mPa·s，仍具备可施工条件，所以以两者之间的容留时间为评价指标。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：1.5：0.3的配比。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：1.5：0.4的配比。

表1施工容留时间

由表1可知，阻聚剂对容留时间有明显的延长作用，随着阻聚剂剂量的增加，容留时间也不断增加。结合坑槽冷补料的施工容留时间(即冷补料的制备、存储、运输时间)和水性UP的特性，当水性UP的容留时间在3.5～4.5h具备较好的施工可行性。对于AWP型引发剂，当阻聚剂掺量为0.2％和0.4％时容留时间均控制在3.5～4.5h，由于较少的掺量便可满足使用要求，本发明选取AWP引发剂型水性UP的阻聚剂掺量为0.2％。

2.引发剂、相容剂、水性UP掺量的确定

实施例4

一种基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液材料，按照以下配比配制：

按照A组分：B组分＝1：10的配比，A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：1.5：0.2；B组分的成分为乳化沥青：相容剂＝100：3。水性不饱和聚酯树脂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂，引发剂为AWP，阻聚剂为叔丁基邻苯二酚，乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青，相容剂为马来酸酐。

配制方法：

步骤一：将水性不饱和聚酯树脂树脂、引发剂、阻聚剂按照质量比为100：1.5：0.2的比例混合均匀，即为A组分，保持静置时间为半小时；

步骤二：将马来酸酐相容剂按照质量比为3：100的比例加入慢裂快凝型阳离子乳化沥青中，搅拌15min，使其均匀分散，得到B组分；

步骤三：将步骤一得到的A组分与步骤二得到的B组分混合，以5000r/min的速率高速剪切30min，温度控制为室温，得到水性不饱和聚酯树脂改性乳化沥青(水性UP乳化沥青)，即为适用于沥青路面的坑槽冷补液材料。

采用的3～5mm、5～10mm和10～20mm三档料，根据T 0302—2005、T 0327—2005、T0351—2005，进行粗集料、细集料和矿粉的筛分试验，选用9.72％的冷补液用量，进行AC-13沥青混合料级配设计。

为了进行后续研究其路用性能，制备冷补料所适用的车辙试件和马歇尔试件，步骤如下：

取AC-13级配的矿粉掺量为1％，用水量为3％，冷补液用量9.72％，水泥用量为1.0％，得到沥青混凝土。对于车辙板试件，将拌好的沥青混凝土装入30cm×30cm×5cm试模中，采用车辙仪进行往返12次的碾压，碾压成型后置于烘箱中110℃养生24h，养生结束后立即对其进行往返8次的补压，随后置于室外通风的地方自然养生进行不少于24h，即获得以本发明水性UP乳化沥青为粘结液的车辙板试件。低温抗裂试验和疲劳试验中试件为成型后的车辙板切割而成，其中低温小梁尺寸为长250mm、宽30mm、高35mm，疲劳试验中小梁尺寸为长250mm、宽40mm、高40mm。对于马歇尔试件，将拌好的沥青混凝土装入马歇尔套筒中，正反各击实50次，然后侧立放置于烘箱中110℃养生24h，养生结束后再次双面击实25次，并在室温下放置24h脱模，即获得以改性乳化沥青为粘结液的马歇尔试件。

实施例5

实施例5与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：2：0.2。

实施例6

实施例6与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：2.5：0.2。

实施例7

实施例7与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：3：0.2。

实施例8

实施例8与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：2.5：0.2，B组分的成分为乳化沥青：相容剂＝100：2。

实施例9

实施例9与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：2.5：0.2，B组分的成分为乳化沥青：相容剂＝100：4。

实施例10

实施例10与实施例4的区别在于A组分中的水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂＝100：2.5：0.2，B组分的成分为乳化沥青：相容剂＝100：5。

实施例11

实施例11与实施例4的区别在于A组分:B组分＝1:9。

实施例12

实施例12与实施例4的区别在于A组分:B组分＝1:8。

实施例13

实施例13与实施例4的区别在于A组分:B组分＝1:7。

实施例14

实施例14与实施例4的区别在于A组分:B组分＝1:6。

实施例15

实施例15与实施例4的区别在于A组分:B组分＝1:5。

对比例1

对比例1与实施例4的区别在于，对比例1所用的冷补液材料为基质乳化沥青。

对比例2

对比例2与实施例4的区别在于，对比例2所用的冷补液材料为水性环氧乳化沥青，掺量为20％时其性能表现优异，因此水性环氧乳化沥青掺量定为20％。

对实施例4-7进行三大指标试验和拉伸试验，以便进一步确定引发剂的掺量。

对实施例4、实施例8-10进行离析试验，以便对比不同相容剂掺量下水性不饱和聚酯树脂冷补液的均匀性。离析试验中，通过测试试样不同部分的软化点差值来评价水性UP乳化沥青的储存稳定性，软化点差值越小，则水性UP与乳化沥青的相容性越好。由于水性UP乳化沥青无法直接测试软化点，故需制备蒸发残留物试样后进行再软化点测试。

对实施例11～15进行粘结性试验、蒸发残留物三大指标试验、BBR试验、马歇尔试验、粘聚性试验、高温稳定性试验、低温弯曲试验和小梁弯曲试验，分析A、B组分的最优配比，以便于进一步对比研究不同沥青材料的坑槽冷补液的路用性能，试验情况如下：

1.引发剂掺量的确定

(1)三大指标试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对实施例4～7的试件进行蒸发残留物三大指标实验，实验结果如表2所示。

表2不同引发剂掺量下冷补液的三大指标

	针入度/0.1mm，25℃	软化点(环球法)(℃)	15℃延度(50mm/min，cm)
				实施例4	52.9	67.8	44.6
实施例5	51.3	70.9	46.6
				实施例6	50.6	75.1	47.2
实施例7	50.2	75.2	46.8

随着引发剂掺量的增加，针入度逐渐降低，软化点逐渐增加，延度先增加后少量降低。但是当引发剂掺量超过2.5％时，软化点升高趋势变缓，而延度值有少量降低，可知水性UP在引发剂掺量达到2.5％后固化程度趋于饱和，在此基础上继续增加引发剂掺量反而影响了沥青与UP之间的交联。

(2)拉伸试验

表3不同引发剂掺量下冷补液的拉伸性能

	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
					拉伸强度(MPa)	1.22	1.35	1.75	1.77
断裂延伸率(％)	280	240	220	210

引发剂掺量对水性UP乳化沥青的拉伸性能有较大影响。随着引发剂掺量的增多，水性UP乳化沥青的拉伸强度逐渐增加，断裂伸长率逐渐降低。当引发剂掺量从2.5％增加至3.0％时，拉伸强度仅仅增加了1.2％，断裂伸长率减少了4.8％，故可认为2.5％的引发剂掺量足以使得乳化沥青中均匀分散的水性UP固化。综上所述，引发剂掺量选为2.5％。

2.相容剂的掺量

(1)离析试验

表4不同引发剂掺量下冷补液的拉伸性能

	实施例4	实施例8	实施例9	实施例10
					软化点差值(℃)	2.9	4	2.5	2.2

相容剂的加入可使乳液上下端的软化点差值降低，提高水性UP与乳化沥青的相容性；当相容剂掺量3％时，软化点逐渐趋于稳定，继续增加相容剂掺量，乳液会产生小量团聚现象，反而不利于乳液的稳定。故通过离析试验得出相容剂的掺量为3％时离析程度最低。所以相容剂的掺量确定为3％。

3.A组分和B组分比例的确定

(1)粘结性试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2以及实施例4、实施例11～15的试件进行拉拔实验和直剪试验，试验结果见表5。

表5粘结性试验结果

	拉拔强度(MPa)	剪切强度(MPa)
			对比例1	0.11	0.23
对比例2	0.61	0.80
			实施例4	0.26	0.37
实施例11	0.38	0.48
			实施例12	0.45	0.62
实施例13	0.58	0.74
			实施例14	0.53	0.63
实施例15	0.42	0.51

由表1可知，随着A组分：B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青的层间拉拔强度和剪切强度随水性UP用量的增加呈先升高后降低的趋势。当A组分:B组分的比例处于1：7时，水性UP乳化沥青的层间拉拔强度和剪切强度处于较大的值，故认为A组分:B组分的最优比例为1：7。另外，实施例的拉拔强度和剪切强度均显著高于对比例1，而最优比例下的实施例的拉拔强度和剪切强度与对比例2相近。

(2)三大指标

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行蒸发残留物三大指标实验，试验结果见表2。

表6蒸发残留物三大指标实验结果

	针入度/0.1mm，25℃	软化点(环球法)(℃)	15℃延度(50mm/min，cm)
				对比例1	69.0	48.2	48.8
对比例2	2.4	>90	～
				实施例4	64.2	53.4	33.2
实施例11	58.7	56.4	18.1
				实施例12	50.2	72.8	14.5
实施例13	35.3	>90	11.3
				实施例14	14.8	>90	2.1
实施例15	3.1	>90	-

由表6可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青的软化点逐渐增大，针入度和延度逐渐降低。当A组分:B组分比例处于从1:10到1:7之间，乳化沥青蒸发残留物的软化点提高较大的基础上，针入度和延度指标降低范围较小，而超过此掺量针入度和延度会有较大的变化，这在实际工程应用中会受到影响。另外，实施例的软化点均高于对比例，而针入度和延度均小于对比例1，实施例的针入度均大于对比例2。

(3)BBR试验

根据ASTM D6648-0 8标准(2016)对对比例1、对比例2、实施例,4、实施例11～15试样进行弯曲蠕变试验(BBR试验)，获取它们的蠕变劲度(S)和蠕变速率(m)，试验结果见表7。

表7弯曲蠕变试验结果

由表7可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青的劲度模量S逐渐升高，蠕变速率m逐渐降低，这代表水性UP乳化沥青的低温性能随着水性不饱和聚酯树脂含量的增加而逐渐变差。实施例的低温性能均低于对比例1，当实施例的比例不大于1：7时，低温性能均优于对比例2。

(4)马歇尔试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行马歇尔稳定度实验，试验结果见表8。

表8马歇尔稳定度实验结果

由表8可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青混合料的初始强度和成型强度均不断增长，说明水性UP显著提升了乳化沥青混合料的强度特性。当A组分:B组分比例从1：10增大至1：7时，初始强度和成型强度的提升效果最为显著。此后，继续提高水性UP的比例，虽获得初始强度和成型强度的小幅度提升，但是提升效果较不显著。另外，实施例的初始强度和成型强度均高于对比例1。当实施例的比例不小于1：7时，初始强度和成型强度与对比例2相近。

(5)粘聚性试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行粘聚性试验(飞散试验)，试验结果见表9。

表9粘聚性试验结果

由表9可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青混合料的粘聚性先升高后降低，说明水性UP显著提升了乳化沥青混合料的粘聚性，但是当水性UP的含量超过一定比例，与乳化沥青间的交联程度受到影响，反而造成水性UP乳化沥青混合料粘聚性的降低。当A组分：B组分比例增大至1：7时，粘聚性的提升效果最为显著。此后，继续提高水性UP的比例，粘聚性开始降低。此外，实施例的飞散损失均小于对比例1的，略低于对比例2。

(6)车辙试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行高温稳定性试验(车辙试验)，试验结果见表10。

表10高温稳定性试验结果

	动稳定度DS(次/mm-1)
		对比例1	1123
对比例2	6100
		实施例4	2976
实施例11	3758
		实施例12	4531
实施例13	5764
		实施例14	6128
实施例15	6434

由表10可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青混合料的高温抗车辙性能逐渐提升，说明水性UP显著提升了乳化沥青混合料的高温性能。当A组分(水性UP组分)：B组分(沥青和各种添加剂)比例由1：10增大至1：7时，水性UP乳化沥青混合料的高温性能的提升效果最为显著。另外，各实施例的高温稳定性均显著高于对比例1的高温稳定性，当比例由1：6增大至1：5时，动稳定度DS均在6000次/mm以上，高温性能相当，远高出对比例1的DS值。

(7)低温弯曲试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行低温抗裂性试验(低温弯曲试验)，测试温度为-10℃试验结果见表11。

表11低温抗裂性试验结果

	最大弯拉应变(με)
		对比例1	2880
对比例2	2960
		实施例4	2690
实施例11	2800
		实施例12	2910
实施例13	3050
		实施例14	2940
实施例15	2870

由表11可知，当A组分：B组分比例由1：10增大至1：7时，水性UP乳化沥青混合料的低温性能提升效果最为显著。但是当A组分：B组分比例超过1：7时，最大弯拉应变开始降低，说明此后再增加水性UP的掺量，水性UP乳化沥青混合料再低温性能方面的提升不再明显。另外，部分实施例的低温抗裂性高于对比例1以及对比例2的低温抗裂性。

(8)小梁弯曲试验

参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对对比例1、对比例2、实施例4、实施例11～15的试件进行疲劳试验(小梁弯曲试验)，应力比设置为0.3。试验结果见表12。

表12疲劳试验结果

由表12可知，随着A组分:B组分比例的增大(从1:10到1:5)，水性UP乳化沥青混合料的疲劳性能逐渐提升，说明水性UP显著提升了乳化沥青混合料的疲劳性能。另外，各实施例的疲劳性能均显著高于对比例1的疲劳性能，均低于对比例2，但随着水性UP掺加量的增加，其疲劳寿命有大步的提升。

(9)经济性评价

通过上述各种性能的对比，其中A组分：B组分＝1：7性能优良，AC-13级配水性UP乳化沥青混合料(WUP)的最佳乳液用量为9.72％，两种混合料的水泥外掺量均为1％。以下进行各类混合料的成本分析时，均计算一吨混合料的价格，不考虑级配对用量的影响，水性UP乳化沥青混合料的乳液用量取9.8％。

(1)水性环氧乳化沥青混合料

水性环氧乳化沥青混合料由水性环氧、引发剂、乳化沥青、集料、水泥构成，其主要成分的单价与占比如表13所示。

表13水性环氧乳化沥青成本

名称	集料	乳化沥青	水性环氧	引发剂	水泥
						单价(元/t)	200	3500	25000	35000	480
占比(％)	87.75	9	1.8	0.45	1

(2)水性UP乳化沥青混合料

水性UP乳化沥青中的组分包含集料、乳化沥青、水性UP、引发剂、相容剂、阻聚剂，其单价与占比如表14所示：

表14水性UP乳化沥青成本

名称	集料	乳化沥青	水性UP	引发剂	相容剂	阻聚剂	水泥
								单价(元/t)	200	3500	13000	20000	16000	4500	480
比例(％)	87.411	9.8	1.47	0.022	0.294	0.003	1

通过以上成本明细可得出每吨混合料的价格如下表15所示。

表15不同类型胶结料单价(元/t)

混合料类型	单价(元/t)
		对比例1混合料	1102.8
实施例13混合料	765.3

由上述表格可知，水性UP的单价仅为水性环氧的一半多；1吨水性环氧乳化沥青混合料的价格高出水性UP乳化沥青混合料比例达44.1％。可知水性UP乳化沥青混合料相较于水性环氧乳化沥青混合料具备明显的价格优势。

综合粘结性试验、蒸发残留物三大指标试验、BBR试验、马歇尔试验、粘聚性试验、高温稳定性试验、低温弯曲试验和疲劳试验结果，当A:B＝1：7时，水性UP乳化沥青的粘结性、三大指标、低温性能较为优良，以此作为冷补液粘结的冷补料的强度、粘聚性、高温稳定性、低温性能和疲劳性能较好，且具有良好的经济效益，因此确定水性UP乳化沥青中A:B＝1:7。

本发明基于水性不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液材料与集料的粘附性优良、韧性好、强度高，显著提升了沥青的高温稳定性；粘结、抗拉、抗剪切性能好；施工方便、环保性较好且成本较低。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，其特征在于，原料包括A组分和B组分，按质量比计，A组分：B组分=1：7；

其中，A组分包括水性不饱和聚酯树脂、引发剂和阻聚剂, 阻聚剂为叔丁基邻苯二酚；B组分中包括乳化沥青和相容剂；

水性不饱和聚酯树脂为双酚A型水性不饱和聚酯树脂；引发剂为AWP。

2.根据权利要求1所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，其特征在于，按质量比计，A组分中，水性不饱和聚酯树脂：引发剂：阻聚剂=100：（1.5~3）：（0.2~0.4）。

3.根据权利要求1所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，其特征在于，按质量比计，B组分中，乳化沥青：相容剂=100：(2~5)。

4.根据权利要求1所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，其特征在于，乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青。

5.根据权利要求1所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液，其特征在于，相容剂为马来酸酐。

6.权利要求1-5任一项所述的基于不饱和聚酯树脂的沥青路面坑槽冷补液的制备方法，其特征在于，包括：

将水性不饱和聚酯树脂、引发剂和阻聚剂混合均匀，得到A组分；

将乳化沥青和相容剂混合均匀，得到B组分；

将A组分和B组分混合，机械搅拌，剪切，得到沥青路面坑槽冷补液。