CN115197581B

CN115197581B - 一种速凝沥青冷补料及其制备方法

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Publication number: CN115197581B
Application number: CN202210573825.7A
Authority: CN
Inventors: 刘小春; 崔超; 周央; 乔肖肖
Original assignee: CCCC SHEC Dong Meng Engineering Co Ltd
Current assignee: CCCC SHEC Dong Meng Engineering Co Ltd
Priority date: 2022-05-24
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2042-05-24
Also published as: CN115197581A

Abstract

本发明实施例公开了一种速凝沥青冷补料及其制备方法，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂6％～5％、青川岩沥青35％～20％、聚合物2％～3％、促进剂2％～3％、环氧树脂2％～3％、交联剂1％～2％、橡胶4％～6％、RSP料4％～6％、水泥5％～7％、水1％～3％，本发明通过试验数据中看出残留针入度与质量的变换在逐渐的升高，说明沥青冷补料的抗变形能力有所提高，因为加入的环氧树脂在逐渐的提高，所以沥青冷补料在较高的温度下有较强的延展性，能够提高沥青冷补料的粘合能力从而减小断裂性能，并且加入的橡胶进一步的提高延展性，从而与填补的缺口之间不易产生间隙。

Description

一种速凝沥青冷补料及其制备方法

技术领域

本发明实施例涉及沥青技术领域，具体涉及一种速凝沥青冷补料及其制备方法。

背景技术

在道路养护工程中，相对于传统的热态高温修补概念而言，对于采用常温或低温冷态的修补，即为冷补，其冷态修补用的材料即为冷补材料，具体讲，沥青冷补材料是指没有加热的矿料(骨料)与稀释的沥青经过拌和而形成的一种混合料。根据拌和形式，可以分为两种：工厂拌和、现场拌和，在1998年以前，我国城市道路工程并没有真正意义上的冷补材料，只有水基的乳化沥青材料，用于常温修补，2000年以后，冷补材料作为一种科技含量较高的产品在国道、省道、市政道路上得到推广应用。

现有的速凝沥青冷补料，在填补缺口的过程中与缺口的贴合度较低，之间的间隙过大，而且长期的使用容易与缺口之间产生间隙导致沥青断裂，或者导致沥青冷补料出现裂痕，从而降低沥青冷补料的使用寿命，所以现在需要一种速凝沥青冷补料及其制备方法。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种速凝沥青冷补料及其制备方法，以解决现有技术中由于沥青冷补料的延展性能较低，而且因为加入的骨料不同从而使得之间的间隙较大，而导致的速凝沥青冷补料整体强度与硬度较低，并且容易产生断裂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种速凝沥青冷补料，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂6％～5％、青川岩沥青35％～20％、聚合物2％～3％、促进剂2％～3％、环氧树脂2％～3％、交联剂1％～2％、橡胶4％～6％、RSP料4％～6％、水泥5％～7％、水1％～3％、乳化沥青5％～6％、柴油3％～2％、骨料30％～34％，

进一步地，所述青川岩沥青采用岩沥青改性的沥青代替，且重量百分比保持不变，所述岩沥青中加入20％基质沥青并且加入5％的硅烷偶联剂，并且加热至135℃充分搅拌即可得到岩沥青改性的沥青。

进一步地，所述骨料采用石灰岩为主的骨料，所述骨料应用100％破碎、洁净、无风化、无杂质且具有良好的颗粒形状。

进一步地，所述骨料颗粒大小和比例分为三份，各骨料比例分别为：(0～4mm)∶(4～7mm)∶(7～12mm)＝4％∶46％∶50％。

进一步地，所述水泥采用铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和硫铝酸盐铁中的其中一种。

进一步地，所述交联剂主要采用硫磺，所述交联剂与促进剂配合使用。

一种制备上述速凝沥青冷补料的方法，包括如下步骤：

步骤一、将青川岩沥青35％～20％与乳化沥青5％～6％倒入反应罐中加热至180℃并进行搅拌，然后依次倒入硅烷偶联剂6％～5％、聚合物2％～3％、促进剂2％～3％、交联剂1％～2％、橡胶4％～6％和柴油3％～2％，将反应罐内的沥青加热至250℃～300℃，并持续搅拌三十分钟；

步骤二、将环氧树脂2％～3％加入到反应罐中，加入环氧树脂2％～3％时需要缓慢放入，先沥青的表面撒上一层环氧树脂后直至环氧树脂与沥青充分搅拌混合后再继续加入，当环氧树脂完全加入后将反应罐加热至360℃并持续搅拌十五分钟；

步骤三、当搅拌完成后将反应罐内的温度降到180℃～200℃，然后倒入4％～6％RSP料持续搅拌十五分钟，其中4％～6％RSP料在使用时需要经过分子筛进行筛选，使其颗粒大小在2～5mm之间；

步骤四、将水泥5％～7％和水1％～3％充分搅拌混合后倒入反应罐中，然后在沥青中倒入柴油3％～2％，并将反应罐中的温度保持180℃～200℃持续搅拌十分钟，反应罐持续的加热过程中水会被蒸发而柴油能够润滑沥青增加与水泥的粘合度，并且增加沥青的强度；

步骤五、将30％～34％骨料中颗粒大小为7～12mm的骨料倒入到反应罐中进行搅拌十分钟，然后加入颗粒大小在4～7mm的骨料并持续搅拌十分钟，最后加入颗粒大小为0～4mm的骨料并持续搅拌二十分钟，搅拌后的沥青使其缓慢冷区至30℃～35℃；

步骤六、对生产出来的沥青冷补料进行旋转黏度试验，旋转黏度试验用以评价沥青冷补料中骨料的黏附情况和均匀性，按规范中T0625-2011试验方法进行，测试仪器：旋转式黏度仪，仪器试验温度设定值：转速50转/min，测试时采取上下部分层测取旋转黏度的方法，最终分别得到沥青冷补料的上层和下层的旋转黏度；

步骤七、将沥青冷补料放入盛有沸水烧杯中用木棒搅拌10min后将混合料倒出，若冷补液依旧完整地裹附在骨料上，取骨料放置在纸上，纸上痕迹大小与石块和纸的接触面积相近，则冷补液对骨料的黏附性良好，通过旋转粘度试验，认为黏度为1000～1200mPa·S为合格，上层与下层的旋转黏度比值越接近1，则结合料的均匀性越好，在拌和中不易产生离析，再通过观察表观试验结果，与旋转黏度试验结果综合评价结合料对骨料的黏附性。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过试验数据中看出残留针入度与质量的变换在逐渐的升高，说明沥青冷补料的抗变形能力有所提高，因为加入的环氧树脂在逐渐的提高，所以沥青冷补料在较高的温度下有较强的延展性，能够提高沥青冷补料的粘合能力从而减小断裂性能，并且加入的橡胶进一步的提高延展性，从而与填补的缺口之间不易产生间隙，能够增加沥青冷补料的使用寿命。

2、根据骨料的加入增加沥青冷补料入针度，其沥青冷补料与骨料的粘合度增加沥青冷补料之间的间隙减少，在表中展示密度也随之增加，能够在使用沥青冷补料填补的过程中与填补的空洞紧密的贴合，从而增加整个沥青冷补料的强度，而且随着比例的改变溶解度变小与技术中的要求十分接近，可根据不同的需求来进行调配，使得符合不同的场地使用。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

实施例一

一种速凝沥青冷补料，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂6％、青川岩沥青35％、聚合物2％、促进剂2％、环氧树脂2％、交联剂1％、橡胶4％、RSP料4％、水泥5％、水1％、乳化沥青5％、柴油3％、骨料30％。

青川岩沥青采用岩沥青改性的沥青代替，且重量百分比保持不变，岩沥青中加入20％基质沥青并且加入5％的硅烷偶联剂，并且加热至135℃充分搅拌即可得到岩沥青改性的沥青。

骨料采用石灰岩为主的骨料，骨料应用100％破碎、洁净、无风化、无杂质且具有良好的颗粒形状。

骨料颗粒大小和比例分为三份，各骨料比例分别为：(0～4mm)∶(4～7mm)∶(7～12mm)＝4％∶46％∶50％。

水泥采用铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和硫铝酸盐铁中的其中一种。

骨料在使用之前，需要将所有骨料进行加热至130％，直至骨料中的水分完全蒸发，然后将去除水分的骨料冷却至常温进行备用。

交联剂主要采用硫磺，交联剂与促进剂配合使用。

制备速凝沥青冷补料的方法，包括如下步骤：

步骤一、将青川岩沥青与乳化沥青倒入反应罐中加热至180℃并进行搅拌，然后依次倒入硅烷偶联剂、聚合物、促进剂、交联剂、橡胶和柴油，将反应罐内的沥青加热至250℃～300℃，并持续搅拌三十分钟；

步骤二、将环氧树脂加入到反应罐中，加入环氧树脂时需要缓慢放入，先沥青的表面撒上一层环氧树脂后直至环氧树脂与沥青充分搅拌混合后再继续加入，当环氧树脂完全加入后将反应罐加热至360℃并持续搅拌十五分钟；

步骤三、当搅拌完成后将反应罐内的温度降到180℃～200℃，然后倒入RSP料持续搅拌十五分钟，其中RSP料在使用时需要经过分子筛进行筛选，使其颗粒大小在2～5mm之间；

步骤四、将水泥和水充分搅拌混合后倒入反应罐中，然后在沥青中倒入柴油，并将反应罐中的温度保持180℃～200℃持续搅拌十分钟，反应罐持续的加热过程中水会被蒸发而柴油能够润滑沥青增加与水泥的粘合度，并且增加沥青的强度；

步骤五、将骨料中颗粒大小为7～12mm的骨料倒入到反应罐中进行搅拌十分钟，然后加入颗粒大小在4～7mm的骨料并持续搅拌十分钟，最后加入颗粒大小为0～4mm的骨料并持续搅拌二十分钟，搅拌后的沥青使其缓慢冷区至30℃～35℃；

实施例二

一种速凝沥青冷补料，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂5.5％、青川岩沥青27.5％、聚合物2.5％、促进剂2.5％、环氧树脂2.5％、交联剂1.5％、橡胶5％、RSP料5％、水泥6％、水2％、乳化沥青5.5％、柴油2.5％、骨料32％。

交联剂主要采用硫磺，交联剂与促进剂配合使用。

实施例三

一种速凝沥青冷补料，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂5％、青川岩沥青20％、聚合物3％、促进剂3％、环氧树脂3％、交联剂2％、橡胶6％、RSP料6％、水泥7％、水3％、乳化沥青6％、柴油2％、骨料34％。

交联剂主要采用硫磺，交联剂与促进剂配合使用。

对上述实施例一至三中生产出来的沥青冷补料采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)测定了沥青的相关性能指标，如针入度(25℃)、延度(10℃和15℃)、软化点、密度(15℃)和短期老化后的指标，各项性能指标的检测结果见表1-3。

表一

表二

表三

根据上述的数据中看出残留针入度与质量的变换在逐渐的升高，说明沥青冷补料的抗变形能力有所提高，因为加入的环氧树脂在逐渐的提高，所以沥青冷补料在较高的温度下有较强的延展性，能够提高沥青冷补料的粘合能力从而减小断裂性能，并且加入的橡胶进一步的提高延展性。

而且根据骨料的加入增加沥青冷补料入针度，其沥青冷补料与骨料的粘合度增加沥青冷补料之间的间隙减少，在表中展示密度也随之增加，能够在使用沥青冷补料填补的过程中与填补的空洞紧密的贴合，从而增加整个沥青冷补料的强度，而且随着比例的改变溶解度变小与技术中的要求十分接近，可根据不同的需求来进行调配，使得符合不同的场地使用。

并且加入的水泥与促进剂的比例能够减少沥青冷补料的凝结时间，从而使得冷补料快速的凝结，从残留延度的结果上得出，沥青冷补料凝结的时间与温度有要求在低于10℃时凝结的速度较快，在较低的温度下速凝的速度越快。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种速凝沥青冷补料，其特征在于，按重量百分比记，包括如下组成部分：硅烷偶联剂6％～5％、青川岩沥青35％～20％、聚合物2％～3％、促进剂2％～3％、环氧树脂2％～3％、交联剂1％～2％、橡胶4％～6％、RSP料4％～6％、水泥5％～7％、水1％～3％、乳化沥青5％～6％、柴油3％～2％、骨料30％～34％；

所述青川岩沥青采用岩沥青改性的沥青代替，且重量百分比保持不变，所述岩沥青中加入20％基质沥青并且加入5％的硅烷偶联剂，并且加热至135℃充分搅拌即可得到岩沥青改性的沥青；

所述骨料颗粒大小和比例分为三份，各骨料比例分别为：（0～4mm）∶（4～7mm）∶（7～12mm）=4％∶46％∶50％。

2.根据权利要求1所述的一种速凝沥青冷补料，其特征在于：所述骨料采用石灰岩为主的骨料，所述骨料应用100％破碎、洁净、无风化、无杂质且具有良好的颗粒形状。

3.根据权利要求1所述的一种速凝沥青冷补料，其特征在于：所述水泥采用铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和硫铝酸盐铁水泥中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种速凝沥青冷补料，其特征在于：所述骨料在使用之前，需要将所有骨料进行加热至130℃，直至骨料中的水分完全蒸发，然后将去除水分的骨料冷却至常温进行备用。

5.根据权利要求1所述的一种速凝沥青冷补料，其特征在于：所述交联剂主要采用硫磺，所述交联剂与促进剂配合使用。

6.一种制备权利要求1-5中任一项所述的速凝沥青冷补料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将青川岩沥青35％～20％与乳化沥青5％～6％倒入反应罐中加热至180℃并进行搅拌，然后依次倒入硅烷偶联剂6％～5％、聚合物2％～3％、促进剂2％～3％、交联剂1％～2％和橡胶4％～6％，将反应罐内的沥青加热至250℃～300℃，并持续搅拌三十分钟；

步骤七、将沥青冷补料放入盛有沸水烧杯中用木棒搅拌10min后将混合料倒出，若冷补液依旧完整地裹附在骨料上，取骨料放置在纸上，纸上痕迹大小与石块和纸的接触面积相近，则冷补液对骨料的黏附性良好，通过旋转粘度试验，认为黏度为1000~1200mPa·S为合格，上层与下层的旋转黏度比值越接近1，则结合料的均匀性越好，在拌和中不易产生离析，再通过观察表观试验结果，与旋转黏度试验结果综合评价结合料对骨料的黏附性。