CN115233514B - 一种自愈合路面结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于公路建设技术领域,具体为一种自愈合路面结构及其制备方法,从垫层顶面,由下而上分别为微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC‑13面层。所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC‑13路面是由掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率18~25%的低掺量环氧OGFC‑13形成的复合路面。本发明提供的自愈合路面,当基层和面层出现微裂缝时,微裂缝尖端处应力集中将刺破微胶囊,修复剂从微胶囊中释放,填充至微裂缝处使其逐步愈合。通过微胶囊技术,可提升基层和面层的抑制开裂能力,避免裂缝的蔓延,从而实现路面自愈合。

Description

一种自愈合路面结构及其制备方法
技术领域
本发明属于公路建设技术领域,尤其涉及一种自愈合路面结构及其制备方法。
背景技术
现如今困扰公路建设者的问题在于现有高速公路沥青路面的使用寿命较短,随着交通量的急剧增加和车载重量的加大,许多传统的公路路面只运营一两年后就会出现不同程度的反射裂缝、变形、坑槽等病害。而国内不少高速公路在没有达到大修年限的时候就从基层开始进行大面积的翻修,不仅存在周期长、资源消耗大和成本高等缺陷,而且从目前的维修技术来看,翻修后的路面服役寿命短,一般仅能维持2~3年。
在交通行业内,环氧沥青混凝土是一种通过改变传统沥青热塑性的本质,从而形成的强度高、韧性好的道路材料。在实现沥青层疲劳寿命的延长的同时提高铺装的抗车辙性能。但环氧沥青属于脆性材料,在固化后柔韧性较差,易脆化开裂,且环氧沥青,造价昂贵,大大限制其在道路工程方面的应用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的主要目的之一为提供一种自愈合路面结构,将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为18~25%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面,同时将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成复合基层,通过微胶囊技术提升基层和面层的抑制开裂能力,避免裂缝的蔓延扩张,从而实现路面自愈合。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成的复合路面;所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为18~25%的低掺量环氧OGFC-13面层中形成的复合路面。
作为优选的,所述微胶囊的囊芯材料为修复剂,囊壁材料为聚苯乙烯或脲醛树脂,所述微胶囊为直径为10~20微米的颗粒。所述微胶囊包括微胶囊A和微胶囊B,所述微胶囊A的囊芯材料为微生物修复剂,用于所述微胶囊半刚半柔基层中,当所述微胶囊半刚半柔基层出现微裂缝时,微裂缝尖端处应力集中将刺破微胶囊,在有氧环境下,好氧微生物通过新陈代谢将乳酸钙及甲酸钙两种有机钙转化形成方解石,并生成富集的二氧化碳,将水泥基材料中的氢氧化钙与其反应生成碳酸钙沉淀,从而修复微裂缝。所述微胶囊B的囊芯材料为沥青修复剂,用于所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层中,当所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层由于交通荷载出现微裂缝时,胶囊内部的沥青修复剂被释放并扩散,使周围沥青的黏度降低而具有流动性,沥青修复剂补充了沥青胶浆中轻质组分,使得沥青胶浆的形变恢复能力增强以填充修补裂缝。通过微胶囊技术,可提升所述微胶囊半刚半柔基层或所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的抑制开裂能力,避免裂缝的蔓延,从而实现路面自愈合。通过控制微胶囊的直径为10~20微米的颗粒,提高了基层和面层中微胶囊的密集度,有效提高了路面结构的抗开裂性能。
作为优选的,所述微胶囊半刚半柔基层的厚度为20cm。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥20~30份、粗骨料41~50份、细骨料32~40份、粉煤灰3~4份、微胶囊0.5~2份、水5~7份和乳化沥青4~8份。其中,所述水泥为石井牌PC42.5普通硅酸盐水泥;所述水泥的初凝时间>3h,终凝时间>6h,保证水泥各龄期强度、安定性等达到相应指标要求。骨料应洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质。所述粗骨料最大粒径为31.5mm;所述细骨料为天然河砂,Ⅱ区中砂;所述水是自来水。为保证大空隙的基层强度满足要求,应尽量限制水泥、细集料、粉料用量。通过设置合理的集料配合比、水泥剂量、粉煤灰的细度、混合料的最佳含水量和相应的最大干密度,保证微胶囊半刚半柔基层的抗压性和抗弯拉强度,并且具有较小的温缩和干缩系数,能够减少裂缝的产生,施工和易性好。将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层。使之兼具沥青的柔性和水泥的刚性。与传统半刚性基层相比,具有更好的抗裂性。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层是由二阶环氧树脂拌和固化剂B涂布而成,涂布量为0.3~0.8kg/m2,厚度为1~2mm。所述二阶环氧树脂和固化剂B的质量比为4:1,所述二阶环氧树脂包括环氧树脂和稀释剂,所述的环氧树脂和稀释剂的质量比为5:1,在保证粘结性能的同时最大限度地降低其粘度,便于涂布。
作为优选的,所述固化剂B包括聚酰胺固化剂和高熔点固化剂,在常温条件下聚酰胺固化剂可以较快和环氧树脂发生第一阶段固化反应使得其表干固化,可以满足施工车辆行驶,不粘车轮。当低掺量环氧OGFC-13混合料铺筑时,该粘结层在160~180℃左右的温度作用下重新融化,并在此温度条件下迅速和高熔点固化剂发生第二阶段固化反应,生成固化的环氧粘结层。将上下面有效地粘结在一起,起到防水粘结的作用。
作为优选的,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的厚度为8cm。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料23~25份、70#基质沥青92~95份、粗集料766~776份、细集料995~1024份、微胶囊0.5~2份和渗透树脂30~32份。所述环氧树脂结合料与所述70#基质沥青的质量比控制为20:80,使得所述环氧树脂结合料束缚着所述70#基质沥青,降低了70#基质沥青的流动性。提高了低掺量环氧OGFC-13面层内部的结构稳定性。具体的,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为18~25%的低掺量环氧OGFC-13面层中形成的复合路面。低掺量环氧OGFC-13面层使用相互嵌挤紧密的粗骨架,形成石-石嵌挤结构;将掺加微胶囊的渗透树脂灌入可以提高整个面层的平整度和密实度,保证面层的抗压性能。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191~196份、4.75-9.5mm集料575~580份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383~389份、1.18-2.36mm集料210~216份、0.6-1.18mm集料153~159份、0.3-0.6mm集料134~140份、0.075-0.3mm集料115~120份。其中所述粗集料按照≤26.5mm的标准控制最大粒径,同时按照≤26%的标准控制最大压碎值;所述细集料按照级配具体数值并控制颗粒度,按照塑性指数≤12的标准控制质量;本发明中大于2.36mm的颗粒占整个集料的60%以上,这种大粒径混合料会产生更大空隙,因此混合料中集料的接触很少,可以在满足路用性能的同时避免集料提前刺破囊壁,延长了低掺量环氧OGFC-13面层路面的使用年限。
作为优选的,所述环氧树脂结合料包括超高韧性HRM树脂和固化剂A,所述超高韧性HRM树脂和所述固化剂A的质量比为56:44。所述固化剂A为聚酰胺固化剂,树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,超高韧性HRM树脂与聚酰胺固化剂发生固化反应,其固化产物具有三维立体网状结构,束缚着沥青颗粒,使其不能轻易流动,改变了传统沥青热塑性的本质。
作为优选的,所述渗透树脂由低粘度改性环氧树脂和促进剂常温拌和而成,所述低粘度改性环氧树脂和所述促进剂的质量比为4:1;所述低粘度改性环氧树脂包括环氧树脂和稀释剂,所述的环氧树脂和稀释剂的质量比为5:1。在保证粘结性能的同时最大限度地降低其粘度。所述低粘度改性环氧树脂和所述促进剂发生固化反应,产生新的烷氧阴离子,形成聚酯型交联结构,也可引发环氧基的催化聚合反应,得到聚醚交联网络结构,将微胶囊掺入渗透树脂中,保证掺加微胶囊的渗透树脂与空隙之间的结合强度,同时保证微胶囊的分散度,提高低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的抗开裂能力。
作为优选的,由于渗透树脂粘度低,流动性大,具有极好的渗透性,所以能使其在水泥枪的动压力作用下,将掺加微胶囊的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,使得裹挟着微胶囊的渗透树脂,均匀渗透到低掺量环氧OGFC-13面层,实现对空隙的闭合,形成致密的填充物,进一步提高混凝土的强度,形成低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层。
本发明的主要目的之二为提供一种自愈合路面结构的制备方法,通过工艺优化保证自愈合路面结构的顺利铺设,延长路面结构的使用寿命。
为了达到上述目的,本发明提出的自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁,以便后续各项施工顺利;
S2:制备骨架空隙型基层并铺设在所述工作面上;
S3:将微胶囊掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入所述骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,控制所述微胶囊半刚半柔基层的厚度为20cm,结束后检测压实度并养生;根据季节适当洒水养护,养护周期不小于7d;
S4:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,清洁干净界面,并完全干燥后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;
S5:制备低掺量环氧OGFC-13面层并铺设在所述二阶环氧防水粘结层表面;
S6:将微胶囊掺入渗透树脂中,用水泥枪将掺加微胶囊的渗透树脂灌入所述低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的厚度为8cm;
S7:面层养生结束后开放交通。
作为优选的,所述步骤S2中骨架空隙型基层的制备包括以下步骤:
S21:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰;
S22:将所述水泥、所述粗骨料、所述细骨料、所述粉煤灰投入卧式搅拌机中,按30~40转/min的速率干混搅拌1.5min;使水泥与集料充分混合至完全融合;
S23:添加拌和用水,湿拌5~8min得到骨架空隙型基层。
作为优选的,所述步骤S5中低掺量环氧OGFC-13面层的制备包括以下步骤:
S51:按照质量份称取原材料;
S52:将超高韧性HRM树脂和固化剂A分别加热至50~60℃,按照相应的质量比制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s使超高韧性HRM树脂和固化剂A充分混合至完全融合备用;
S53:将70#基质沥青加热到140~150℃备用;
S54:将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S55:将所述环氧树脂结合料和熔融状态的所述70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s;
S56:将所述粗集料和所述细集料加入所述拌和锅内搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层。
本发明所述自愈合路面结构与现有技术比较,具有如下显著优点:
(1)本发明通过将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层中得到低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层,同时将掺加微胶囊A的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,利用微生物修复剂和沥青修复剂进行针对性修复,通过微胶囊技术提升了微胶囊半刚半柔基层或低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的抑制开裂能力,使得路面结构的基层和面层均具有愈合能力,使得因基层出现的裂缝可以及时得到愈合修复,避免面层出现反射裂缝,进一步避免裂缝的蔓延扩张,从而实现路面自愈合,延长了路面结构的使用寿命。与现有技术相比,本发明在混凝土裂缝的发展初期就进行了针对且有效的抑制,大大降低了裂缝的后期修复所产生的高额成本,极大地提高了混凝土结构的耐久性、安全性和经济性。
(2)本发明首先利用环氧树脂结合料拌合集料生成低掺量环氧OGFC-13面层,通过超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂反应,得到具有三维立体网状结构的环氧树脂结合料,并通过控制环氧树脂结合料与基质沥青的比例为20:80,使得环氧树脂结合料束缚着基质沥青,降低了基质沥青的流动性。提高了面层内部的结构稳定性。再通过流动性更大,粘度更低的渗透树脂灌入空隙中对空隙进行补充,提高整个面层的平整度和密实度,有效提高了面层的抗开裂性能,延长了面层路面的使用年限。与现有技术相比,本发明在OGFC-13面层中掺加了不同的树脂,两种树脂同步胶粘、同步反应、同步养生,保证了OGFC-13面层结构之间的结合强度,提高了OGFC-13面层的抗压性和抗弯拉强度。
(3)本发明利用低粘度改性环氧树脂和促进剂反应,形成具有聚酯型交联结构或聚醚交联网络结构的渗透树脂,并将微胶囊掺入渗透树脂中,保证微胶囊与渗透树脂的结合性,使得微胶囊均匀的分散在渗透树脂体系中,避免微胶囊自聚集,同时将此掺加微胶囊的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层的空隙中,保证了微胶囊在面层结构中的分散度,提高了低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的自愈合能力。
附图说明
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述自愈合路面结构示意图。
附图标记:1、微胶囊半刚半柔基层;2、微胶囊;3、二阶环氧防水粘结层;4、低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的一种自愈合路面结构,其具体实施方式、特征及其功效,详细说明如后。下面结合附图和具体实施方式,对本发明做进一步说明。
在本发明具体实施例中,各市售材料来源如下:
Figure BDA0003778815640000061
Figure BDA0003778815640000071
实施例1:一种自愈合路面结构及其制备方法
如图1所示的一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、微胶囊A2份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B1份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
实施例2:一种自愈合路面结构及其制备方法
如图1所示的一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.5%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥25份、粗骨料45份、细骨料35份、粉煤灰3.3份、微胶囊A1份、乳化沥青4份和水6份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料23份、70#基质沥青92份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B0.5份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1.5mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
实施例3:一种自愈合路面结构及其制备方法
如图1所示的一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.6%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料45份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、微胶囊A1份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青92份、粗集料770份、细集料1000份、微胶囊B2份和渗透树脂32份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料192份、4.75-9.5mm集料578份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料384份、1.18-2.36mm集料211份、0.6-1.18mm集料154份、0.3-0.6mm集料135份、0.075-0.3mm集料116份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按35转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌7min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
实施例4:一种自愈合路面结构及其制备方法
如图1所示的一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.5份、微胶囊A2份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料776份、细集料1024份、微胶囊B1份和渗透树脂32份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料196份、4.75-9.5mm集料580份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料389份、1.18-2.36mm集料216份、0.6-1.18mm集料159份、0.3-0.6mm集料140份、0.075-0.3mm集料120份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为2mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
实施例5:一种自愈合路面结构及其制备方法
如图1所示的一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥20份、粗骨料41份、细骨料32份、粉煤灰3.3份、微胶囊A1份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料23份、70#基质沥青92份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B1份和渗透树脂32份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
对比例1:一种路面结构及其制备方法
一种路面结构,所述路面结构由半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成。
作为优选的,按重量份数计,所述半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。用水泥枪将乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成半刚半柔复合基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
对比例2:一种路面结构及其制备方法
一种路面结构,所述路面结构由半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B1份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。用水泥枪将乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成半刚半柔复合基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和固化剂A分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
对比例3:一种路面结构及其制备方法
一种路面结构,所述路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、微胶囊A0.2份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B0.2份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和固化剂A分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
对比例4:一种路面结构及其制备方法
一种路面结构,所述路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为20.4%的低掺量环氧OGFC-13面层形成复合路面。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、微胶囊A2.5份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料25份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份、微胶囊B2.5份和渗透树脂30份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和固化剂A分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料和熔融状态下的70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S6:用水泥枪将掺加微胶囊B的渗透树脂灌入低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
实施例5:一种自愈合路面结构及其制备方法
一种自愈合路面结构,所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层形成半刚半柔的复合基层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是在低掺量环氧OGFC-13面层内均匀掺入微胶囊。
作为优选的,按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥30份、粗骨料50份、细骨料40份、粉煤灰3.3份、微胶囊A2份、乳化沥青4份和水7份。
作为优选的,按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料30份、70#基质沥青95份、粗集料766份、细集料995份和微胶囊B1份。
作为优选的,按重量份数计,所述粗集料包括9.5-13.2mm集料191份、4.75-9.5mm集料575份;所述细集料包括2.36-4.75mm集料383份、1.18-2.36mm集料210份、0.6-1.18mm集料153份、0.3-0.6mm集料134份、0.075-0.3mm集料115份。
作为优选的,所述二阶环氧防水粘结层的厚度为1mm。
一种自愈合路面结构的制备方法,包括如下操作步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料和粉煤灰,采用卧式搅拌机按40转/min速率干混搅拌1.5min,再添加拌和用水,湿拌8min制备骨架空隙型基层。将微胶囊A掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入制备的骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,结束后检测压实度并养生;
S3:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;并进行低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层制备;
S4:将超高韧性HRM树脂和聚酰胺固化剂分别加热至60℃,按照质量比56:44的比例制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;将70#基质沥青加热到150℃备用;将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S5:将环氧树脂结合料、熔融状态下的70#基质沥青和微胶囊B加入拌和锅内,搅拌90s,最后加入预热至195℃的粗集料和细集料,搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层;
S7:面层养生结束后开放交通。
性能验证
按照相关标准评价微胶囊对骨架空隙型基层和低掺量环氧OGFC-13面层的耐久性与自愈性能的影响。测试混合料的间接拉伸强度和颗粒损失。研究不同微胶囊份数对骨架空隙型基层和低掺量环氧OGFC-13面层自愈性能的影响。
如下表1是本发明中实施例及对比例中基层的性能测试结果
Figure BDA0003778815640000171
如下表2是本发明中实施例及对比例中面层的性能测试结果
Figure BDA0003778815640000181
通过对以上实施例和对比例检测结果可知:
(1)本发明实施例1~5中的自愈合路面结构,各项技术指标优异,均能满足路面结构的使用要求,抗压性和抗弯拉强度高,自愈合能力强。具体将骨架空隙型基层表面预损伤后,用偏光显微镜观察骨架空隙型基层表面的裂纹,在骨架空隙型基层表面出现了显著的微裂纹。而随着微胶囊添加量的增加,微胶囊半刚半柔基层的微裂纹显著愈合,微裂纹界面变的模糊,微裂纹基本被修复。以实施例1的配比为例,本发明人在测试中发现,随着添加微胶囊用量增加,拉伸强度和压缩强度明显增加,当微胶囊半刚半柔基层中微胶囊添加量为2份时,强度增加到6.9MPa。之后再增加微胶囊添加量,拉伸强度和压缩强度均有所下降,而面层中微胶囊的加入对路面结构的力学性能也有一定影响,随着微胶囊掺量的增加,低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的平均拉伸强度先增大后降低,掺量为1份时达到最大值0.64MPa。因此在微胶囊半刚半柔基层中,微胶囊掺量为2份时最合适,低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层中,微胶囊掺量为1份时最合适。
(2)对比例1相对于实施例1,基层和面层均没有掺加微胶囊,由上表1和上表2数据显示,基层的拉伸强度降低了2.3MPa,压缩强度降低1MPa,7d愈合水平降低了39%,而面层的拉伸强度降低了0.17MPa,7d愈合水平降低了29%,说明微胶囊的掺入对于路面结构的自愈合能力有很大的影响,本发明中通过在基层和面层中掺加相应的微胶囊,使得微胶囊在破裂时通过内部修复剂对裂缝处进行修复,能够起到实现路面结构自愈合,提高路面结构抗开裂性能的作用。
(3)对比例2相对于实施例1,基层没有掺加微胶囊,可知面层的自愈性能受到了一定的影响,具体的7d愈合水平降低了3%,说明当路面结构作为一个整体时,针对基层开裂对面层产生的反射裂缝,也会影响面层的自愈合能力,本发明通过微胶囊技术提升基层和面层的抑制开裂能力,避免裂缝的蔓延扩张,从而实现路面自愈合。
(4)对比例3相对于实施例1,基层中掺加的微胶囊A和面层中掺加的微胶囊B的质量均为0.2份,基层的7d愈合水平降低了22%,面层的7d愈合水平降低了11.7%,可知虽然基层和面层也具有了一定的自愈合能力,但其自愈合效果不强,并不能达到实现路面结构自愈合的效果。
(5)对比例4相对于实施例1,基层中掺加的微胶囊A和面层中掺加的微胶囊B的质量均为2.5份,可知基层和面层的拉伸强度和压缩强度均有一定量的降低,同时面层的颗粒损失率增加了1.97%,7d愈合水平增加了3.7%,说明当微胶囊的掺量过量时,虽然其7d愈合水平会随之增加,但是颗粒损失率也会急速增加。本发明控制微胶囊的掺量为0.5~2份,既保证颗粒损失率不会过大,同时拉伸强度也能达到最大。
(6)对比例5相对于实施例1,面层中未添加渗透树脂,微胶囊B与集料直接拌合,可知面层的拉伸强度降低了0.22MPa,颗粒损失率增加了1.23%,7d愈合水平减少了1%,说明本发明利用环氧树脂结合料拌合集料,再通过流动性更高,粘度更低的渗透树脂灌入空隙中对空隙进行补充,能够提高整个面层的平整度和密实度,有效提高了面层的抗开裂性能和拉伸强度。
在上述实施例子中,仅对本发明进行示范性描述,但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (6)

1.一种自愈合路面结构,其特征在于:所述自愈合路面结构由微胶囊半刚半柔基层、二阶环氧防水粘结层和低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层按照自下而上的顺序构成;所述微胶囊半刚半柔基层是将掺加微胶囊的乳化沥青灌入空隙率为15~23%的骨架空隙型基层中形成半刚半柔的复合基层;所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层是将掺加微胶囊的渗透树脂灌入空隙率为18~25%的低掺量环氧OGFC-13面层中形成的复合路面;
按重量份数计,所述微胶囊半刚半柔基层的原料包括水泥20~30份、粗骨料41~50份、细骨料32~40份、粉煤灰3~4份、微胶囊0.5~2份、水5~7份和乳化沥青4~8份;
按重量份数计,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的原料包括环氧树脂结合料23~25份、70#基质沥青92~95份、粗集料766~776份、细集料995~1024份、微胶囊0.5~2份和渗透树脂30~32份;
所述环氧树脂结合料包括超高韧性HRM树脂和固化剂A,所述超高韧性HRM树脂和所述固化剂A的质量比为56:44;
所述渗透树脂包括低粘度改性环氧树脂和促进剂,所述低粘度改性环氧树脂和所述促进剂的质量比为4:1。
2.根据权利要求1所述的一种自愈合路面结构,其特征在于:所述微胶囊的囊芯材料为修复剂,囊壁材料为聚苯乙烯或脲醛树脂,所述微胶囊为直径为10~20微米的颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种自愈合路面结构,其特征在于:所述二阶环氧防水粘结层是由二阶环氧树脂拌和固化剂B涂布而成,涂布量为0.3~0.8kg/m2,厚度为1~2mm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种自愈合路面结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:清理垫层顶面,确保工作面的整洁;
S2:制备骨架空隙型基层并铺设在所述工作面上;
S3:将微胶囊掺入乳化沥青中,用水泥枪将掺加微胶囊的乳化沥青灌入所述骨架空隙型基层中形成微胶囊半刚半柔基层,控制所述微胶囊半刚半柔基层的厚度为20cm,结束后检测压实度并养生;
S4:待所述微胶囊半刚半柔基层养生完成后,清洁干净界面,并完全干燥后,将二阶环氧防水粘结层涂布在所述微胶囊半刚半柔基层表面;
S5:制备低掺量环氧OGFC-13面层并铺设在所述二阶环氧防水粘结层表面;
S6:将微胶囊掺入渗透树脂中,用水泥枪将掺加微胶囊的渗透树脂灌入所述低掺量环氧OGFC-13面层,形成所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层,所述低掺量环氧微胶囊OGFC-13面层的厚度为8cm;
S7:面层养生结束后开放交通。
5.根据权利要求4所述的一种自愈合路面结构的制备方法,其特征在于,步骤S2中骨架空隙型基层的制备包括以下步骤:
S21:按照质量份称取水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰;
S22:将所述水泥、所述粗骨料、所述细骨料、所述粉煤灰投入卧式搅拌机中,按30~40转/min的速率干混搅拌1.5min;
S23:添加拌和用水,湿拌5~8min得到骨架空隙型基层。
6.根据权利要求4所述的一种自愈合路面结构的制备方法,其特征在于,步骤S5中低掺量环氧OGFC-13面层的制备包括以下步骤:
S51:按照质量份称取原材料;
S52:将超高韧性HRM树脂和固化剂A分别加热至50~60℃,按照相应的质量比制备环氧树脂结合料,用手持电动搅拌器搅拌120s备用;
S53:将70#基质沥青加热到140~150℃备用;
S54:将粗集料和细集料预加热至195℃拌和30s备用;
S55:将所述环氧树脂结合料和熔融状态的所述70#基质沥青加入拌和锅内,搅拌90s;
S56:将所述粗集料和所述细集料加入所述拌和锅内搅拌90s,制得低掺量环氧OGFC-13面层。
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