CN115304873A - 半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料 - Google Patents

半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，包括步骤：S11，按质量份计，将40～60份苯丙乳液、2～10份水性SBS乳液、3～10份聚硅氧烷乳液、引发剂溶液以及乳化剂溶液混合，反应得聚合物乳液；S12，将60～90份所述聚合物乳液、1～5份成膜助剂、0.1‑2份消泡剂、0.05‑2份流平剂以及余量的水混合均匀，得半柔性复合路面界面增强剂。相比于现有技术，采用所述半柔性复合路面界面增强剂获得了抗裂效果优越的抗裂型半柔性复合路面材料；沥青‑水泥界面韧性强，水泥基灌浆料与沥青的黏结性高；所得抗裂型半柔性复合路面材料的耐久性好；而且，制备所应用的各试剂符合绿色化学要求，不会对环境造成严重污染。

Description

半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料
技术领域
本发明涉及道路工程材料领域，尤其涉及一种半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料。
背景技术
我国现有道路路面主要分为两大类，即沥青混凝土路面(柔性路面)和水泥混凝土路面(刚性路面)。其中，水泥混凝土路面强度高、承载能力强，柔韧性较差，易出现板块开裂等病害，且由于接缝的存在，行驶舒适性差；沥青混凝土路面虽然柔性较好，但由于沥青材料所具有的粘弹性特征，使得沥青路面的强度和流变性质均易收到温度的影响，高温时易出现车辙病害，低温容易出现开裂病害，影响行车安全和舒适性。
为克服上述两种路面结构的不足之处，衍生出半柔性复合路面，即以开级配大空隙沥青混合料作为基体，在其空隙中灌入以水泥基为主的复合材料。半柔性复合路面兼具沥青混凝土路面和水泥混凝土路面各自的优点，具有高于水泥混凝土路面的柔性和高于沥青混凝土路面的刚性，可以广泛应用于各等级公路、城市道路、收费广场、停车场的路面。
但是，由于水泥基材料灌浆料与大空隙沥青混合料的界面属于刚柔相接相容性不好，导致水泥与沥青界面容易出现黏结失效，造成半柔性路面易出现开裂病害，成为制约半柔性路面大范围推广应用的一大障碍。现有技术中，对界面进行的处理会降低半柔性路面灌浆料的流动性，同时没有从根本上解决水泥基灌浆料与沥青的连接薄弱问题；而且所用低沸点的有机溶剂和易挥发有机物对环境会造成一定的污染，采用的溶剂还会对沥青产生溶解造成沥青膜厚度分布不均影响混合料耐久性。
鉴于此，有必要提供一种半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料，以解决或至少缓解现有技术中半柔性路面灌浆料的流动性差、水泥基灌浆料与沥青的连接薄弱，复合路面材料抗裂效果差，制备过程中采用的低沸点的有机溶剂和易挥发有机物会对环境造成一定的污染且复合路面耐久性差的技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种半柔性复合路面界面增强剂及复合路面材料，旨在解决现有技术半柔性路面灌浆料的流动性差、水泥基灌浆料与沥青的连接薄弱，复合路面材料抗裂效果差，制备过程中采用的低沸点的有机溶剂和易挥发有机物会对环境造成一定的污染且复合路面耐久性差等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，包括步骤：
S11，按质量份计，将40～60份苯丙乳液、2～10份水性SBS乳液、3～10份聚硅氧烷乳液、引发剂溶液以及乳化剂溶液混合，反应得聚合物乳液。
S12，将60～90份所述聚合物乳液、1～5份成膜助剂、0.1-2份消泡剂、0.05-2份流平剂以及余量的水混合均匀，得半柔性复合路面界面增强剂。
进一步地，在所述步骤S11中，所述反应条件为将所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液、所述聚硅氧烷乳液以及所述引发剂溶液在0.5～2h之内滴加至所述乳化剂溶液中反应2～4h，得聚合物乳液。
进一步地，在所述步骤S11中，所述反应的温度条件为70～90℃。
进一步地，所述引发剂溶液的浓度为8～12wt％；所述乳化剂溶液的浓度为1～4wt％。
进一步地，所述引发剂溶液的质量为所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液以及所述聚硅氧烷乳液质量之和的8～12％；所述乳化剂溶液的质量为单体乳液质量的12～20％。
进一步地，所述乳化剂溶液包括十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚；所述成膜助剂包括苯甲醇；所述消泡剂包括正辛醇；所述流平剂包括聚醚改性二甲基硅氧烷。
进一步地，在所述乳化剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠和所述壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：4～8。
如上任一项所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，所述聚合物乳液的质量固含量为45～55％。
本发明还提供了一种抗裂型半柔性复合路面材料，由基体热拌沥青混合料、如上任一项所述半柔性复合路面界面增强剂以及半柔性路面用灌浆料混合制得。
本发明还提供了一种抗裂型半柔性复合路面材料的制备方法，包括步骤：
S21，铺开基体热拌沥青混合料，且所述基体热拌沥青混合料的空隙率为25～30％；
S22，当所述基体热拌沥青混合料冷却至70～90℃时，将半柔性复合路面界面增强剂喷洒在所述基体热拌沥青混合料中，喷洒量为0.05～0.3g/cm3；
S23，注入半柔性路面用灌浆料，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
本发明中涉及的主要技术原理包括：
1、本发明通过对抗裂型半柔性复合路面材料中沥青-水泥界面间引入聚合物乳液，使得界面附着力提升且具有很好的黏附性。
2、半柔性复合路面界面增强剂可以促使抗裂型半柔性复合路面材料在其沥青-水泥界面干燥后，形成柔性网络结构，能够与沥青很好地黏结在一起；另一方面水泥水化和界面增强剂的聚合物成膜共同进行，最终形成水泥石中的C-S-H与聚合物膜相互交织在一起的网络结构，特别是硅烷可以与水泥水化产物C-S-H形成新的硅氧键，可进一步增强水泥水化产物与沥青之间的黏结性，使得半柔性路面获得了更加优异的抗裂性能。
此外，需要强调的是，通过以上所述各机理的协同作用以及共同配合下，才使得应用了本发明所述的半柔性复合路面界面增强剂的抗裂型半柔性复合路面材料具有抗裂效果优越、水泥基灌浆料与沥青的黏结性高以及耐久性好的特点。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1、采用半柔性复合路面界面增强剂获得了抗裂效果优越的抗裂型半柔性复合路面材料。
2、因为半柔性复合路面界面增强剂的添加，沥青-水泥界面韧性强，水泥基灌浆料与沥青的黏结性高。
3、所得抗裂型半柔性复合路面材料的耐久性好。
4、制备所应用的各试剂符合绿色化学要求，不会对环境造成严重污染。
具体实施方式
下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，包括步骤：
S11，按质量份计，将40～60份苯丙乳液、2～10份水性SBS乳液、3～10份聚硅氧烷乳液、引发剂溶液以及乳化剂溶液混合，反应得聚合物乳液。
此配比下得到的聚合物乳液具备了苯丙乳液的强附着力；水性SBS乳液的良好的弹性和黏接强度以及聚硅氧烷乳液耐高低温、憎水的特点；相互协同作用，实现了各个特点的融合最大化。
其中，苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。例如可以是固含量48％的汉高(国民淀粉)生产的苯丙乳液。
SBS乳液(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液)，可以为湖南亚橡新材料有限公司生产的SBS乳液。
聚硅氧烷乳液可以是湖北隆胜四海新材料股份有限公司生产的聚硅氧烷乳液SHSILTME 3027。
苯丙乳液、水性SBS乳液以聚硅氧烷乳液和引发剂混合发生聚合反应，可以理解为水性SBS乳液以聚硅氧烷乳液对苯丙乳液进行改性，得到SBS和聚硅氧烷改性苯丙乳液，即聚合物乳液。该聚合物乳液附着在沥青-水泥界面，与所述界面形成化学键，互相反应的化学基团牢牢结合在基材和聚合物上，具有较强的附着力和很好的黏附性。
S12，将60～90份所述聚合物乳液、1～5份成膜助剂、0.1-2份消泡剂、0.05-2份流平剂以及余量的水混合均匀，得半柔性复合路面界面增强剂。在沥青-水泥界面添加的制得的半柔性复合路面界面增强剂干燥后形成柔性网络结构，可与沥青很好地黏结在一起，另一方面水泥水化和界面增强剂的聚合物成膜共同进行，最终形成水泥石中的C-S-H与聚合物膜相互交织在一起的网络结构。
进一步地，在所述步骤S11中，所述反应条件为将所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液、所述聚硅氧烷乳液以及所述引发剂溶液在0.5～2h之内滴加至所述乳化剂溶液中反应2～4h，得聚合物乳液。
进一步地，在所述步骤S11中，所述反应的温度条件为70～90℃。
进一步地，所述引发剂溶液的浓度为8～12wt％；所述乳化剂溶液的浓度为1～4wt％。具体地，引发剂可以采用过硫酸钾。
进一步地，所述引发剂溶液的质量为所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液以及所述聚硅氧烷乳液质量之和的8～12％；所述乳化剂溶液的质量为单体乳液质量的12～20％。所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液以及所述聚硅氧烷乳液均为阴离子或非离子乳液，且所述单体乳液均可通过购买得到。
进一步地，所述乳化剂溶液包括十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚；所述成膜助剂包括苯甲醇；所述消泡剂包括正辛醇；所述流平剂包括聚醚改性二甲基硅氧烷。其中，所述聚醚改性二甲基硅氧烷可以为购买的德国毕克流平剂BYK333。所述流平剂中的硅烷可以与水泥水化产物C-S-H形成新的硅氧键，可进一步增强水泥水化产物与沥青之间的黏结性，使得半柔性路面获得了更加优异的抗裂性能。
进一步地，在所述乳化剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠和所述壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：4～8。当所述十二烷基磺酸钠和所述壬基酚聚氧乙烯醚的质量比在1：4～8的范围内时，得到的复配物可以聚合乳液相对更均匀、稳定。
如上任一项所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，所述聚合物乳液的质量固含量为45～55％。只有当所述聚合物乳液的质量固含量为45～55％时，所述的半柔性复合路面界面增强剂才可以实现使路面具有抗裂、韧性强的特性。
本发明还提供了一种抗裂型半柔性复合路面材料，由基体热拌沥青混合料、如上任一项所述半柔性复合路面界面增强剂以及半柔性路面用灌浆料混合制得。因为所述抗裂型半柔性复合路面材料应用了所述半柔性复合路面界面增强剂，起到了改善改善增强沥青与水泥基材料界面黏结，提升半柔性路面材料的抗裂性能，从而减少半柔性路面出现开裂等病害。
本发明还提供了一种抗裂型半柔性复合路面材料的制备方法，包括步骤：
S21，铺开基体热拌沥青混合料，且所述基体热拌沥青混合料的空隙率为25～30％；
S22，当所述基体热拌沥青混合料冷却至70～90℃时，将半柔性复合路面界面增强剂喷洒在所述基体热拌沥青混合料中，喷洒量为0.05～0.3g/cm3；在基体热拌沥青混合料铺开后再进行所述半柔性复合路面界面增强剂的喷洒更加能够提升半柔性路面的抗开裂能力。
S23，注入半柔性路面用灌浆料，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。其中，所述半柔性路面用灌浆料优选为湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料，还可以从市面购得，如江苏苏博特新材料股份有限公司生产的JGM-301半柔性路面专用灌浆料。
为对本发明作进一步的理解，现举例说明：
各实施例及对比例中，半柔性材料性能测试按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)和《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T1238-2019)实施。其中，抗裂型半柔性复合路面材料、普通半柔性路面材料的15℃间接拉伸强度参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T0716；-10℃最大弯曲破坏应变参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T0715。
需要说明的是，各实施例中添加的碳酸氢钠仅用来促进乳化剂溶液合成过程中的乳化反应，对于乳化剂溶液的合成没有影响。即碳酸氢钠不是乳化剂溶液中的必需成分。
实施例1
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.05g的碳酸氢钠、0.3g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和9.65g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.9g过硫酸钾溶解于8.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在75℃，搅拌下将50.0g苯丙乳液、6.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、6.5g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1.5h内完成滴加，继续保温反应2.5h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将80g的聚合物乳液，3g的成膜助剂苯甲醇，1.5g的消泡剂正辛醇，0.3g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及15.2g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为28％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到80-85℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为900g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为2.163MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2436με。
实施例2
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.05g的碳酸氢钠、0.3g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和9.65g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.9g过硫酸钾溶解于8.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在75℃，搅拌下将50.0g苯丙乳液、6.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、6.5g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1.5h内完成滴加，继续保温反应2.5h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将80g的聚合物乳液，3g的成膜助剂苯甲醇，1.5g的消泡剂正辛醇，0.3g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及15.2g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为28％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到80-85℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为225g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为1.932MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2236με。
实施例3
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.05g的碳酸氢钠、0.3g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和9.65g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.9g过硫酸钾溶解于8.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在75℃，搅拌下将50.0g苯丙乳液、6.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、6.5g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1.5h内完成滴加，继续保温反应2.5h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将80g的聚合物乳液，3g的成膜助剂苯甲醇，1.5g的消泡剂正辛醇，0.3g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及15.2g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为28％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到80-85℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为1350g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为2.266MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2511με。
实施例4
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.06g的碳酸氢钠、0.2g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和10.4g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.6g过硫酸钾溶解于6.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在80℃，搅拌下将60.0g苯丙乳液、2.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、3.0g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1h内完成滴加，继续保温反应3h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将60g的聚合物乳液，1g的成膜助剂苯甲醇，0.5g的消泡剂正辛醇，0.1g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及38.4g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为26.5％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到75-80℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为225g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为1.826MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2272με。
实施例5
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.06g的碳酸氢钠、0.2g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和10.4g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.6g过硫酸钾溶解于6.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在80℃，搅拌下将40.0g苯丙乳液、10.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、10.0g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1h内完成滴加，继续保温反应3h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将60g的聚合物乳液，2g的成膜助剂苯甲醇，0.5g的消泡剂正辛醇，0.2g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及37.3g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为26.5％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到75-80℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为225g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为1.906MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2362με。
实施例6
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.06g的碳酸氢钠、0.2g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和10.4g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.6g过硫酸钾溶解于6.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在80℃，搅拌下将40.0g苯丙乳液、10.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、10.0g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1h内完成滴加，继续保温反应3h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将60g的聚合物乳液，2g的成膜助剂苯甲醇，0.5g的消泡剂正辛醇，0.2g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及37.3g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为26.5％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到75-80℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为1350g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为2.036MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2632με。
实施例7
一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法及应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验，包括：
1、制备聚合物乳液
用0.06g的碳酸氢钠、0.2g壬基酚聚氧乙烯醚10EO、0.05g十二烷基磺酸钠和10.4g去离子水作为乳化剂溶液；同时将0.6g过硫酸钾溶解于6.0g去离子水中，配制成引发剂溶液；控制温度在80℃，搅拌下将40.0g苯丙乳液、10.0g水性SBS乳液(湖南亚橡新材料有限公司生产)、10.0g聚硅氧烷乳液以及引发剂溶液同步滴加到乳化剂溶液中，1h内完成滴加，继续保温反应3h，制备得到聚合物乳液。
2、合成半柔性复合路面界面增强剂
将90g的聚合物乳液，2g的成膜助剂苯甲醇，0.5g的消泡剂正辛醇，0.2g的聚醚改性二甲基硅氧烷(市面购得的德国毕克流平剂BYK333)以及7.3g的水混匀，制得半柔性复合路面界面增强剂。
3、应用制备成抗裂型半柔性复合路面材料的效果检验
采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为26.5％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到75-80℃时，用花洒将制得的半柔性复合路面界面增强剂喷于试验板上，喷洒量为1350g，并灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的抗裂型半柔性复合路面材料，测试抗裂型半柔性复合路面材料的15℃间接拉伸强度和抗裂型半柔性复合路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为2.247MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为2732με。
对比例1
一种普通半柔性路面材料的效果检验
相较于实施例1，不采取步骤1、步骤2，直接进行路面的钻芯切割检验。
即：采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为28％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到80-85℃时，灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述普通半柔性路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的普通半柔性路面材料，测试普通半柔性路面材料的15℃间接拉伸强度和普通半柔性路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为1.625MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为1865με。
对比例2
一种普通半柔性路面材料的效果检验
相较于实施例4，不采取步骤1、步骤2，直接进行路面的钻芯切割检验。
即：采用性能符合《半柔性混合料用水泥基灌浆材料》(JT/T 1238-2019)，空隙率为26.5％的基体热拌沥青混合料；用轮碾成型法铺开所述基体热拌沥青混合料，得到尺寸为300mm*300mm*50mm的基体沥青混合料车辙试验板；待混合料温度降到75-80℃时，灌入半柔性路面专用灌浆料(湖南新湘路交通科技有限公司生产的XXL-01半柔性路面专用灌浆料)，静置固化1～2h，得所述普通半柔性路面材料。
钻芯切割按规范要求养护后的普通半柔性路面材料，测试普通半柔性路面材料的15℃间接拉伸强度和普通半柔性路面材料的-10℃最大弯曲破坏应变。15℃劈裂强度为1.562MPa，-10℃低温弯曲试验破坏应变为1962με。
分析例1
分析不同实施例和对比例材料的检验效果
表1：不同实施例和对比例材料的检验效果
Figure BDA0003796280340000151
据由表1可知，经半柔性复合路面界面增强剂处理后，半柔性试件的15℃劈裂强度得到提升，比未加前增加16％-43％；-10℃低温弯曲试验破坏应变得到提升，比未加前增加15％-39％。
从上述实施例及对比例实验结果可以看出，本发明中的半柔性复合路面界面增强剂可以有效地增加抗裂型半柔性复合路面材料的15℃劈裂强度和-10℃低温弯曲试验破坏应变，从而减少其开裂的风险。
由此可见，通过喷洒所述半柔性复合路面界面增强剂获得了抗裂效果优越的抗裂型半柔性复合路面材料；沥青-水泥界面韧性强，水泥基灌浆料与沥青的黏结性高；所得抗裂型半柔性复合路面材料的耐久性好；而且，制备所应用的各试剂符合绿色化学要求，不会对环境造成严重污染。
综上所述，本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S11，按质量份计，将40～60份苯丙乳液、2～10份水性SBS乳液、3～10份聚硅氧烷乳液、引发剂溶液以及乳化剂溶液混合，反应得聚合物乳液；
S12，将60～90份所述聚合物乳液、1～5份成膜助剂、0.1-2份消泡剂、0.05-2份流平剂以及余量的水混合均匀，得半柔性复合路面界面增强剂。
2.根据权利要求1所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述反应条件为将所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液、所述聚硅氧烷乳液以及所述引发剂溶液在0.5～2h之内滴加至所述乳化剂溶液中反应2～4h，得聚合物乳液。
3.根据权利要求1所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11中，所述反应的温度条件为70～90℃。
4.根据权利要求1所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂溶液的浓度为8～12wt％；所述乳化剂溶液的浓度为1～4wt％。
5.根据权利要求1所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂溶液的质量为所述苯丙乳液、所述水性SBS乳液以及所述聚硅氧烷乳液质量之和的8～12％；所述乳化剂溶液的质量为单体乳液质量的12～20％。
6.根据权利要求1所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂溶液包括十二烷基磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚；所述成膜助剂包括苯甲醇；所述消泡剂包括正辛醇；所述流平剂包括聚醚改性二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，在所述乳化剂溶液中，所述十二烷基磺酸钠和所述壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1：4～8。
8.根据权利要求1-7任一项所述的半柔性复合路面界面增强剂的制备方法，其特征在于，所述聚合物乳液的质量固含量为45～55％。
9.一种抗裂型半柔性复合路面材料，其特征在于，由基体热拌沥青混合料、权利要求1-8任一项所述半柔性复合路面界面增强剂以及半柔性路面用灌浆料混合制得。
10.一种抗裂型半柔性复合路面材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S21，铺开基体热拌沥青混合料，且所述基体热拌沥青混合料的空隙率为25～30％；
S22，当所述基体热拌沥青混合料冷却至70～90℃时，将半柔性复合路面界面增强剂喷洒在所述基体热拌沥青混合料中，喷洒量为0.05～0.3g/cm3；
S23，注入半柔性路面用灌浆料，静置固化1～2h，得所述抗裂型半柔性复合路面材料。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101348348A (zh) * 2008-09-01 2009-01-21 南京派尼尔科技实业有限公司 高保水混凝土养护剂
CN102010230A (zh) * 2010-11-04 2011-04-13 江苏博特新材料有限公司 一种混凝土养护剂的制备方法
CN102976652A (zh) * 2012-11-01 2013-03-20 江苏博特新材料有限公司 一种高保水率的混凝土养护剂及其制备方法
CN103601418A (zh) * 2013-11-01 2014-02-26 江苏博特新材料有限公司 一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂及其应用
US20170349489A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-07 Dynasol Elastómeros, S.A. De C.V. Sbs latex for use in the modification of concrete
CN108468280A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 上海应用技术大学 旧桥面修复材料高粘静音微表处超薄层及其使用方法
CN109111902A (zh) * 2018-08-09 2019-01-01 李志平 一种油井用二界面增强剂及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101348348A (zh) * 2008-09-01 2009-01-21 南京派尼尔科技实业有限公司 高保水混凝土养护剂
CN102010230A (zh) * 2010-11-04 2011-04-13 江苏博特新材料有限公司 一种混凝土养护剂的制备方法
CN102976652A (zh) * 2012-11-01 2013-03-20 江苏博特新材料有限公司 一种高保水率的混凝土养护剂及其制备方法
CN103601418A (zh) * 2013-11-01 2014-02-26 江苏博特新材料有限公司 一种用于浇灌式路面材料制备的界面增强剂及其应用
US20170349489A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-07 Dynasol Elastómeros, S.A. De C.V. Sbs latex for use in the modification of concrete
CN108468280A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 上海应用技术大学 旧桥面修复材料高粘静音微表处超薄层及其使用方法
CN109111902A (zh) * 2018-08-09 2019-01-01 李志平 一种油井用二界面增强剂及其制备方法

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