CN117534420B - 一种沥青路面修补材料 - Google Patents
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Abstract
一种沥青路面修补材料，属于沥青技术领域，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：90~130份石油沥青、20~45份改性木质素、10~30份复配稀释剂、4~9份增粘树脂、2~6份抗剥离剂、4~10份丁苯橡胶、7~15份粗骨料、5~11份细骨料、3~10份水泥；本发明得到的沥青路面修补材料，其初始强度为4.63~4.92kN，成型强度为7.52~8.06kN，粘聚性73~82%，高温稳定性2.7~3.6mm，低温抗裂性7.47~8.13MPa，水稳定性5.15~5.82kN，汉堡车辙试验16870~17402次。
Description
技术领域
本发明涉及一种沥青路面修补材料，属于沥青技术领域。
背景技术
坑槽是沥青路面常见的病害形式之一，主要产生于雨季或者冬季冻融后，若未及时修补，在车辆荷载的重复作用下会继续恶化，严重影响行车舒适性与道路的服役寿命。坑槽的修补主要包括热补和冷补两种方法，而冷补法具有施工速度快、操作简便，并且节能环保的优势。冷补沥青混合料主要包括稀释沥青混合料、乳化沥青混合料和反应树脂型混合料三种形式。乳化沥青混合料可储存性能差，一般在气温低于5℃以下或者雨天不能施工，反应树脂型混合料价格昂贵，而稀释沥青混合料能够长时间储存，且环境适应性强，是我国冷补沥青混合料的主要类型。
目前冷补沥青混合料主要存在耐水性差、粘聚性差、耐久性差、寿命短等问题，为解决以上问题，诸多专利给出了一些比较系统的技术方案。中国专利CN110387132A公开了一种纳米改性沥青冷补料及其制备方法，冷补料的配方包括：纳米改性丙基苯乙烯类嵌段共聚物、纳米改性剂、增强剂、表面活性剂和纳米改性树脂；所述纳米改性剂为氧化硅、纳米碳酸钙中的一种或两种混合物，所述增强剂为聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈中的一种、两种或者三种的混合物。该专利采用纳米级物料，这些物料在高粘度沥青中，很难分散均匀，另外使用的增强剂全部都是合成树脂，其成本必定很高，难以大规模推广应用，而且这些树脂的耐候性很差，导致沥青冷补料的寿命比较短。中国专利CN115197581A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。该专利得到的速凝沥青冷补料虽然有较好的延展性，能够提高长久使用寿命，但其粘聚力仍然存在很大问题，而且配方使用的聚合物和环氧树脂成本相对偏高，大规模使用时没有太大优势。
鉴于以上论述，可以看到目前急需一种耐水性好、粘聚性强、耐久性好、寿命长，同时又有一定成本优势的沥青路面修补材料，因此开发满足上述要求的冷补沥青混合料对我国道路发展具有非常现实的意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种沥青路面修补材料，实现以下发明目的：制备出耐水性好、粘聚性强、耐久性好、寿命长的冷补沥青混合料。
为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 90~130份、
改性木质素 20~45份、
复配稀释剂 10~30份、
增粘树脂 4~9份、
抗剥离剂 2~6份、
丁苯橡胶 4~10份、
粗骨料 7~15份、
细骨料 5~11份、
水泥 3~10份；
所述石油沥青的软化点为45~95℃；
所述增粘树脂为硬脂酸改性松香季戊四醇酯、二硫化烷基酚、β-水芹烯马来萜烯树脂、枫香树脂、间戊二烯树脂中的一种；
所述抗剥离剂为十八胺聚氧乙烯醚、松香胺聚氧乙烯醚、酰胺基双子季铵盐中的一种；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为3~30μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径3~6mm的石灰岩与粒径7~10mm的石灰岩质量比为5~10:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.2~1.0mm的石灰岩与粒径1.3~3mm的石灰岩质量比为1~4:5；
所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的一种；
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在90~110℃下干燥3~6小时后，放入球磨机，球磨成粒径5~50μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至95~130℃后，控制搅拌速率200~450转/分，冷凝回流反应6~11小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤2~4次后，置于50~75℃下干燥1~3小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为20~50:4~10:130~200；
所述有机改性剂为硬脂酰氯、油酰氯、三甲基氯硅烷中的一种；
所述有机溶剂为甲苯、二甲苯中的一种。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在5000~10000转/分下高速分散1~2.5小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为3~10:1~5:1~6:30~50。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于60~95℃下干燥2~5小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至85~105℃，控制搅拌速率500~900转/分，搅拌1~3小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率12000~25000转/分下，搅拌分散1~3.5小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散0.5~1.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率500~900转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌0.5~1.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌1.5~3小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成50~150目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1、本发明用硬脂酰氯、油酰氯、三甲基氯硅烷三种含有活泼氯原子的物质对木质素进行了改性，使亲水性很强的木质素表面变成了亲油疏水的非极性表面，这样可以使木质素以微细的颗粒均匀分布在沥青中，使二者成为较为均匀的混合体系，避免相分离的发生，继而木质素本身具备的耐高温、抗氧化耐老化性能、耐低温冻融以及相对疏松结构所提供的载荷缓冲性能，都会以较优的状态发挥出来，最终提高了沥青路面修补材料整体的各项性能；
2、本发明用聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油配制出的复配稀释剂，可以有效溶解沥青，降低沥青本身的粘度，赋予沥青更好的流动性，提高沥青基体与其他组分的相容性，另外这种复配稀释剂，不同沸点的醚类物质配合芳烃溶剂油能够很好调节和适应沥青路面修补材料整个固化过程中的溶剂挥发速率，最终固化后得到性能更为优异的沥青修补路面；
3、本发明中加入的十八胺聚氧乙烯醚、松香胺聚氧乙烯醚、酰胺基双子季铵盐三种抗剥离剂，能够有效提高沥青和无机骨料间的粘附力，使无机骨料与沥青基体之间形成更为致密稳定化学吸附和键合作用，最终提高了沥青路面修补材料的水稳定性和热稳定性，延长了使用寿命；
4、本发明得到的沥青路面修补材料，其初始强度为4.63~4.92kN，成型强度为7.52~8.06kN，粘聚性73~82%，高温稳定性2.7~3.6mm，低温抗裂性7.47~8.13MPa，水稳定性5.15~5.82kN，汉堡车辙试验16870~17402次。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种沥青路面修补材料
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在105℃下干燥4小时后，放入球磨机，球磨成粒径25μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至110℃后，控制搅拌速率350转/分，冷凝回流反应9小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤3次后，置于65℃下干燥2小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为35:7:170；
所述有机改性剂为硬脂酰氯；
所述有机溶剂为甲苯。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在8500转/分下高速分散2小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为6:4:3:45。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于85℃下干燥4小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 110份、
改性木质素 35份、
复配稀释剂 25份、
增粘树脂 7份、
抗剥离剂 5份、
丁苯橡胶 7份、
粗骨料 10份、
细骨料 9份、
水泥 8份；
所述石油沥青的软化点为80℃；
所述增粘树脂为硬脂酸改性松香季戊四醇酯；
所述抗剥离剂为十八胺聚氧乙烯醚；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为20μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径4mm的石灰岩与粒径9mm的石灰岩质量比为7:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.6mm的石灰岩与粒径2mm的石灰岩质量比为2:5；
所述水泥为硅酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至100℃，控制搅拌速率800转/分，搅拌2小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率21000转/分下，搅拌分散3小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散1.2小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率700转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌1.1小时后，加入增粘树脂，继续搅拌2小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成120目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
实施例2：一种沥青路面修补材料
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在90℃下干燥3小时后，放入球磨机，球磨成粒径5μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至95℃后，控制搅拌速率200转/分，冷凝回流反应6小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤2次后，置于50℃下干燥1小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为20:4:130；
所述有机改性剂为油酰氯；
所述有机溶剂为二甲苯。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在5000转/分下高速分散1小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为3:1:1:30。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于60℃下干燥2小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 90份、
改性木质素 20份、
复配稀释剂 10份、
增粘树脂 4份、
抗剥离剂 2份、
丁苯橡胶 4份、
粗骨料 7份、
细骨料 5份、
水泥 3份；
所述石油沥青的软化点为45℃；
所述增粘树脂为二硫化烷基酚；
所述抗剥离剂为松香胺聚氧乙烯醚；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为3μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径3mm的石灰岩与粒径7mm的石灰岩质量比为5:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.2mm的石灰岩与粒径1.3mm的石灰岩质量比为1:5；
所述水泥为铝酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至85℃，控制搅拌速率500转/分，搅拌1小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率12000转/分下，搅拌分散1小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散0.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率500转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌0.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌1.5小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成50目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
实施例3：一种沥青路面修补材料
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在110℃下干燥6小时后，放入球磨机，球磨成粒径50μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至130℃后，控制搅拌速率450转/分，冷凝回流反应11小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤4次后，置于75℃下干燥3小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为50:10:200；
所述有机改性剂为三甲基氯硅烷；
所述有机溶剂为甲苯。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在10000转/分下高速分散2.5小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为10:5:6:50。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于95℃下干燥5小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 130份、
改性木质素 45份、
复配稀释剂 30份、
增粘树脂 9份、
抗剥离剂 6份、
丁苯橡胶 10份、
粗骨料 15份、
细骨料 11份、
水泥 10份；
所述石油沥青的软化点为95℃；
所述增粘树脂为β-水芹烯马来萜烯树脂；
所述抗剥离剂为酰胺基双子季铵盐；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为30μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径6mm的石灰岩与粒径10mm的石灰岩质量比为10:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径1.0mm的石灰岩与粒径3mm的石灰岩质量比为4:5；
所述水泥为铝酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至105℃，控制搅拌速率900转/分，搅拌3小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率25000转/分下，搅拌分散3.5小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散1.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率900转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌1.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌3小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成150目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
实施例4：一种沥青路面修补材料
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在90℃下干燥6小时后，放入球磨机，球磨成粒径50μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至130℃后，控制搅拌速率450转/分，冷凝回流反应11小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤4次后，置于75℃下干燥3小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为50:10:200；
所述有机改性剂为三甲基氯硅烷；
所述有机溶剂为二甲苯。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在10000转/分下高速分散2.5小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为10:5:6:30。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于95℃下干燥5小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 90份、
改性木质素 20份、
复配稀释剂 30份、
增粘树脂 9份、
抗剥离剂 6份、
丁苯橡胶 10份、
粗骨料 15份、
细骨料 11份、
水泥 10份；
所述石油沥青的软化点为45℃；
所述增粘树脂为枫香树脂；
所述抗剥离剂为松香胺聚氧乙烯醚；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为30μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径6mm的石灰岩与粒径10mm的石灰岩质量比为10:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径1.0mm的石灰岩与粒径3mm的石灰岩质量比为4:5；
所述水泥为硅酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至105℃，控制搅拌速率500转/分，搅拌1小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率12000转/分下，搅拌分散1小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散0.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率500转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌1.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌3小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成150目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
实施例5：一种沥青路面修补材料
步骤1、改性木质素的制备
将木质素在90℃下干燥3小时后，放入球磨机，球磨成粒径50μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至95℃后，控制搅拌速率200转/分，冷凝回流反应6小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤2次后，置于50℃下干燥1小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为50:10:200；
所述有机改性剂为硬脂酰氯；
所述有机溶剂为甲苯。
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在5000转/分下高速分散1小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为10:5:6:50。
步骤3、原料干燥处理
将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于95℃下干燥2小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 130份、
改性木质素 45份、
复配稀释剂 30份、
增粘树脂 9份、
抗剥离剂 6份、
丁苯橡胶 10份、
粗骨料 15份、
细骨料 11份、
水泥 10份；
所述石油沥青的软化点为95℃；
所述增粘树脂为间戊二烯树脂；
所述抗剥离剂为酰胺基双子季铵盐；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为3μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径3mm的石灰岩与粒径10mm的石灰岩质量比为10:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径1.0mm的石灰岩与粒径1.3mm的石灰岩质量比为1:5；
所述水泥为硅酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至105℃，控制搅拌速率900转/分，搅拌1小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率12000转/分下，搅拌分散1小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散0.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率500转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌0.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌1.5小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成150目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
对比例1：实施例1基础上，木质素不进行改性，具体操作如下：
步骤1、木质素粉末的制备
将木质素在105℃下干燥4小时后，放入球磨机，球磨成粒径25μm的粉末后，得到木质素粉末；
步骤2、3操作同于实施例1；
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 110份、
木质素粉末 35份、
复配稀释剂 25份、
增粘树脂 7份、
抗剥离剂 5份、
丁苯橡胶 7份、
粗骨料 10份、
细骨料 9份、
水泥 8份；
所述石油沥青的软化点为80℃；
所述增粘树脂为硬脂酸改性松香季戊四醇酯；
所述抗剥离剂为十八胺聚氧乙烯醚；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为20μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径4mm的石灰岩与粒径9mm的石灰岩质量比为7:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.6mm的石灰岩与粒径2mm的石灰岩质量比为2:5；
所述水泥为硅酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至100℃，控制搅拌速率800转/分，搅拌2小时后，加入木质素粉末，开启分散桨，控制分散速率21000转/分下，搅拌分散3小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散1.2小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率700转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌1.1小时后，加入增粘树脂，继续搅拌2小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成120目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
对比例2：实施例1基础上，步骤2、复配稀释剂的制备，不加入聚甲氧基二甲醚，将6份聚甲氧基二甲醚替换为6份芳烃溶剂油，具体操作如下：
步骤1操作同于实施例1；
步骤2、复配稀释剂的制备
将乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在8500转/分下高速分散2小时后，得到复配稀释剂；
所述乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为4:3:51。
步骤3、4操作同于实施例1。
对比例3：实施例1基础上，步骤2、复配稀释剂的制备，不加入乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚，将4份乙二醇苯醚和3份二乙二醇叔丁醚等量替换为7份芳烃溶剂油，具体操作如下：
步骤1操作同于实施例1；
步骤2、复配稀释剂的制备
将聚甲氧基二甲醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在8500转/分下高速分散2小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、芳烃溶剂油的质量比为6:52。
步骤3、4操作同于实施例1。
对比例4：实施例1基础上，不加入抗剥离剂，步骤4、混料，将5份抗剥离剂等量替换为5份石油沥青，具体操作如下：
步骤1、2、3操作同于实施例1；
步骤4、混料
一种沥青路面修补材料，所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 115份、
改性木质素 35份、
复配稀释剂 25份、
增粘树脂 7份、
丁苯橡胶 7份、
粗骨料 10份、
细骨料 9份、
水泥 8份；
所述石油沥青的软化点为80℃；
所述增粘树脂为硬脂酸改性松香季戊四醇酯；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为20μm；
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径4mm的石灰岩与粒径9mm的石灰岩质量比为7:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.6mm的石灰岩与粒径2mm的石灰岩质量比为2:5；
所述水泥为硅酸盐水泥；
按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至100℃，控制搅拌速率800转/分，搅拌2小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率21000转/分下，搅拌分散3小时后，加入丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散1.2小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率700转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌1.1小时后，加入增粘树脂，继续搅拌2小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成120目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
性能测试：
实施例1、2、3、4、5和对比例1、2、3、4所得沥青路面修补材料进行初始强度、成型强度、粘聚性、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、汉堡车辙试验等性能指标的测试，具体测试方法如下；
1、初始强度：采用马歇尔试验法，取沥青路面修补材料1000g左右（以试件高度符合63.5±1.3mm为标准），常温下正反面各击75次，脱模后测定马歇尔初始强度，初始强度要求大于3.5kN；
2、成型强度：①称取1100g左右的沥青路面修补材料在常温下装入马歇尔试模中，双面击实25次；②连同试模一起以侧面竖立方式置110℃烘箱中养生24h，取出后再双面击实25次，制作成马歇尔试件，试件高度应满足63.5mm±1.3mm；③脱模后在25℃恒温水槽中养生30min，进行马歇尔试验，测试其成型强度MS，要求成型强度MS≥5kN；
3、粘聚性：①将700g左右的沥青路面修补材料装入马歇尔试模中，放在4℃恒温室中保温3h以上；②取出后双面击实各5次，制作成马歇尔试件，试件高度应满足51mm±1.3mm；③将其脱模后称重（G）并迅速放在标准筛上（标准筛底部为直径305mm、筛孔为26.5mm），盖上盖。将标准筛直立，使试件沿筛框来回滚动20次，大约每秒一次；④打开筛盖，称取最大的一块的质量（G1），计算残留率C。要求残留率：C=G1/G*100%≥60%；
4、高温稳定性：将沥青路面修补材料装入试模，用轮碾仪往返碾压8次，按照修正成型条件进行烘箱养生，再将试件往返碾压4次，压实成型后继续在室温通风放置7天后，测试一定载荷车辆碾压后的变形量来衡量高温稳定性；
5、低温抗裂性：将沥青路面修补材料装入试模，用轮碾仪往返碾压8次，然后置于5℃烘箱中养生24h，取出后将试件往返碾压4次，再养生7天即可切割小梁试件，测试其低温抗裂性能，以抗弯拉强度的大小来表征低温抗裂性的优劣；
6、水稳定性：采用浸水马歇尔试验来测试水稳定性，具体操作参照JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》；
7、汉堡车辙试验：按照初始强度的成型方法成型车辙板，待脱模养生后进行汉堡车辙试验，试验指标为车辙深度达到20mm时的载荷作用次数，以此来评价沥青路面修补材料的寿命；
具体测试结果见表1：
表1
从表1中的数据可以看到，对比例1中木质素不做改性，沥青路面修补材料的各项性能全面大幅下降，尤其时水稳定性，为所有实施例和对比例中最差，这表明木质素改性后能和沥青基体有良好的相容性，能够均匀分散入沥青基体中，不做改性，木质素本身团聚比较严重，会严重降低沥青路面修补材料的整体性能，而且木质素本身不做改性的话，亲水性非常高，会导致沥青路面修补材料的水稳定性非常差；对比例2和对比例3中，复配稀释剂中不加入聚甲氧基二甲醚或不加入乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚两种物质，沥青路面修补材料的初始强度、成型强度明显降低，粘聚性、高温稳定性、低温抗裂性也都显著低于5个实施例，水稳定性以及汉堡车辙试验也都很差，这表明这三种高沸点的醚类物质能够配合芳烃溶剂油很好的降低沥青的粘度，改善沥青与其他物质的相容性，使沥青路面修补材料整体的流动性变好，施工性能改善，进而整大幅提高沥青路面修补材料的整体性能；对比例4中不加入抗剥离剂，几乎所有性能指标都有大幅降低，这表明抗剥离剂对沥青基体和无机填料的粘接力有非常关键的作用，不用抗剥离剂，沥青路面修补材料中有机和无机两部分物质整体上难以达到分子层面的紧密结合，继而无法拥有较好的综合性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种沥青路面修补材料，其特征在于：
所述沥青路面修补材料的具体配方为，以重量份计：
石油沥青 90~130份、
改性木质素 20~45份、
复配稀释剂 10~30份、
增粘树脂 4~9份、
抗剥离剂 2~6份、
丁苯橡胶 4~10份、
粗骨料 7~15份、
细骨料 5~11份、
水泥 3~10份；
所述石油沥青的软化点为45~95℃；
所述改性木质素，其制备方法为：将木质素在90~110℃下干燥3~6小时后，放入球磨机，球磨成粒径5~50μm的木质素粉末后，将木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂混合后，升温至95~130℃后，控制搅拌速率200~450转/分，冷凝回流反应6~11小时后，冷却至室温，然后过滤，得到的固体用无水乙醇洗涤2~4次后，置于50~75℃下干燥1~3小时后，得到改性木质素；
所述木质素粉末、有机改性剂、有机溶剂的质量比为20~50:4~10:130~200；
所述有机改性剂为硬脂酰氯、油酰氯、三甲基氯硅烷中的一种；
所述有机溶剂为甲苯、二甲苯中的一种；
所述复配稀释剂，其制备方法为：将聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油混合后，用高速分散机将混合后的液体在5000~10000转/分下高速分散1~2.5小时后，得到复配稀释剂；
所述聚甲氧基二甲醚、乙二醇苯醚、二乙二醇叔丁醚、芳烃溶剂油的质量比为3~10:1~5:1~6:30~50；
所述增粘树脂为硬脂酸改性松香季戊四醇酯、二硫化烷基酚、β-水芹烯马来萜烯树脂、枫香树脂、间戊二烯树脂中的一种；
所述抗剥离剂为十八胺聚氧乙烯醚、松香胺聚氧乙烯醚、酰胺基双子季铵盐中的一种。
2.根据权利要求1所述的沥青路面修补材料，其特征在于：
所述粗骨料为石灰岩，粒径为两级级配，粒径3~6mm的石灰岩与粒径7~10mm的石灰岩质量比为5~10:3；
所述细骨料为石英砂，粒径为两级级配，粒径0.2~1.0mm的石灰岩与粒径1.3~3mm的石灰岩质量比为1~4:5；
所述丁苯橡胶为粉末状态，粒径为3~30μm；
所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥中的一种。
3.根据权利要求1所述的沥青路面修补材料，其特征在于：
所述沥青路面修补材料的制备方法包括改性木质素的制备、复配稀释剂的制备、原料干燥处理、混料四个步骤。
4.根据权利要求3所述的沥青路面修补材料，其特征在于：
所述原料干燥处理，其方法为：将丁苯橡胶、粗骨料、细骨料、水泥于60~95℃下干燥2~5小时后，得到干燥后的原料，放置在干燥环境中存储备用。
5.根据权利要求3所述的沥青路面修补材料，其特征在于：
所述混料，其方法为：按沥青路面修补材料以重量份计的具体配方，将石油沥青、复配稀释剂放入同时配有搅拌桨和高速分散桨的混料釜中，密闭条件下，加热至85~105℃，控制搅拌速率500~900转/分，搅拌1~3小时后，加入改性木质素，开启分散桨，控制分散速率12000~25000转/分下，搅拌分散1~3.5小时后，加入抗剥离剂、丁苯橡胶和水泥，继续搅拌分散0.5~1.5小时后，停止高速分散桨，仅开搅拌桨，控制搅拌速率500~900转/分，加入粗骨料和细骨料，搅拌0.5~1.5小时后，加入增粘树脂，继续搅拌1.5~3小时后，出料，冷却至室温后，将物料破碎成50~150目颗粒，即得到沥青路面修补材料成品。
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