CN117800690A - 沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法，属于沥青路面修复材料技术领域，该制备方法包括：提供液体材料，液体材料包括道路石油沥青、乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料；提供固体材料，固体材料包括集料和水泥；提供拌合装置，以使得液体材料和固体材料在拌合装置中接触，并搅拌混合均匀，即得沥青混凝土路面坑槽快速补救材料；液体材料的质量为固体材料的质量的5‑20％。本发明的快速补救材料凝结时间短，强度高，新旧界面粘结力强，拌合时无需加水，施工时无需封闭交通，施工后可立即开放交通，能在室温下拌合使用，不受气温和环境影响，无毒害气体排出，安全环保，生产成本更低。

Description

沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及沥青路面修复材料技术领域，尤其涉及一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法。

背景技术

公路路面，包含沥青路面与水泥混凝土路面，沥青路面具有噪声小，对车子的胎面磨损小，韧性、抗压性和拉伸性好等优点，因此，沥青路面的铺设和应用越来越多。但是，由于气温、水分等多种因素的影响，沥青路面投入使用后，在自然条件和车辆荷载的作用下(尤其是遇水)，会产生反射裂缝、应力裂缝、温度收缩裂缝、坑槽或破损等路面病害，极大地影响沥青路面的服役年限和增加行车安全隐患。

目前，沥青路面的坑槽的补救材料主要有热补料和冷补料。热补料的施工需要对热补料进行加热，消耗能源大；路面破损处周边与新填入的热补料存在较大温差，如遇到重车碾压，新旧料分离再次产生裂缝；在坑槽修补施工中，为使补救材料与旧路面之间具有足够的粘结强度，防止雨水沿界面渗入路面及基层，需要在坑底及槽壁上涂刷粘层油。而且，采用热补料维修路面，对于地点集中、工程量较大的路面维修工程是适合的，而对于零星分散、工程量小的路面维修很不方便：将其从拌合站运输至现场，运输过程中混合料温度逐渐降低；或者需要将沥青和集料加热至180℃并保持高温以防止混合物固结，但运输和储存期间，长时间保持在高温下时，沥青容易老化，其软化点和粘度增加，这些都可能导致热补料的质量以及修复质量下降，且能耗增加。尤其是在春冬季节，受气温限制较大，再如在南方雨季期间，沥青路面损坏也往往比较严重，维修工作量大，采用热补料修补就很不方便施工。

冷补料具有易压实、随取随用、方便储存和操作简单等特点，适用于任何天气和环境，且材料不需加热，使用方便，能够实现快速修补。但是，由于缺乏冷补料路用性能评价指标和相应的试验方法，造成其质量良莠不齐，不能充分发挥冷补料的优势，对于界面材料的质量也不严格。而且冷补料在填补施工的过程中，往往需要比热补料更长的固化时间，因而需要做好路面的交通封闭和早期养护，给交通运输带来了压力，也使得养护费用大大增加。

发明内容

本发明提供一种凝结时间短，强度高，新旧界面粘结力强，拌合时无需加水，施工时无需封闭交通，施工后可立即开放交通，能在室温下拌合使用，不受气温和环境影响，无毒害气体排出，安全环保，生产成本更低的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法。

第一方面，本发明提供一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括：提供液体材料，液体材料包括道路石油沥青、乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料；提供固体材料，固体材料包括集料和水泥；提供拌合装置，以使得液体材料和固体材料在拌合装置中接触，并搅拌混合均匀，即得沥青混凝土路面坑槽快速补救材料；液体材料的质量为固体材料的质量的5-20％。

本发明的快速补救材料拌合时无需加水，各组分相互协同作用，制得的快速补救材料具有无需封闭交通、早期强度高、韧性好、粘结力强、耐久抗冲击性能强、施工受环境影响小等特点，能在室温下拌合使用，不受气温和环境的影响(冬季也能使用)，拌合前期是依靠水泥与水反应提升强度，后期则由水泥与高分子树脂、纳米添加材料等共同作用而增加强度，从拌合起60min即可终凝形成强度，在2h内强度即可达到最终强度的80％以上，且能满足快速通车要求(强度≥20MPa)，在实际使用时，等待硬化的时间可用来清洗与收拾设备及恢复现场，几乎不需要封闭交通就能对沥青路面坑槽进行养护维修，尤其适用于高交通量、超载严重的沥青路面坑槽修补工作。

作为优选，液体材料的制备过程如下：将道路石油沥青加热到135-145℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在2000-3000rpm的转速下剪切搅拌50-70min，搅拌均匀即得液体材料。

作为优选，液体材料的制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为20-60重量份，高分子树脂的添加量为5-20重量份，纳米添加材料的添加量为3-20重量份。

液体材料中的乳化剂有助于道路石油沥青颗粒变得细腻，还增强了高分子树脂和纳米添加材料与道路石油沥青的相容性，预先把液体材料中各组分混合在一起，有利于液体材料和固体材料的拌合、灌注及成型，当液体材料与固体材料拌合时，各组分能均匀分布，且和易性和流动性更佳，其中包含的水能快速与水泥充分接触并发生水化，缩短了终凝时间和提供了早期强度。液体材料中的各组分协同作用，显著提高了快速补救材料的初始强度、终期强度、耐水性等路用技术性能。

作为优选，上述道路石油沥青为符合《道路石油沥青技术要求JTGF40-2004》中A级沥青技术指标要求的道路石油沥青。

作为优选，乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为1-30％；乳化剂为阴离子乳化剂、阳离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂中的一种或几种。乳化剂具有良好的乳化性和渗透性，能降低道路石油沥青的粘度，增加液体材料与固体材料的拌合性。

作为优选，高分子树脂为丙烯酸类树脂，丙烯酸类树脂为聚乙二醇丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。高分子树脂能与道路石油沥青良好配伍，显著改善道路石油沥青的高/低温性能、粘韧性和使用耐久性，对修补结构的力学性能进行增强，确保了快速补救材料在高温或低温条件下施工仍能获得均匀、稳定的优异路用性能，以便扩展该快速补救材料的使用范围，延长沥青路面使用寿命。

作为优选，纳米添加材料为石墨、石墨烯、纳米纤维素纤维、碳纳米管中的一种或几种。作为优选，纳米添加材料的长度不超过1mm。纳米添加材料具有高强度、耐热性和化学稳定性等优势，且能降低道路石油沥青的自由能，从而使得液体材料和固体材料之间的粘合作用能进一步提升，有利于增加拌合后的材料稳定性，利用纳米添加材料的特性(如小尺寸效应和表面效应)，填充在材料内部还能调整其微观结构，提高材料的抗车辙能力和抗变形能力，有效降低沥青路面坑槽修补后发生二次破坏的概率。

作为优选，固体材料的制备过程如下：向集料中加入水泥，并在100-300rpm的条件下搅拌5-30min，混匀即得固体材料；水泥的添加量为集料质量的1-20％。在固体材料中添加水泥，利用水泥能与道路石油沥青产生水化作用的特性，使快速补救材料能迅速硬化产生强度，将其应用于沥青路面坑槽修补也使得新旧沥青路面能良好的黏结，且该快速补救材料具有更好的亲水性，因而能用于潮湿环境中。

作为优选，集料为石灰岩、砂岩、花岗岩中的一种或几种；集料的最大粒径不大于10mm，且为连续级配。连续级配的集料起填充和传力作用，能使得快速补救材料的微观结构致密性增加，内部的密实度提高，使得形成的修补结构的力学性能和耐久性能得到提升。

作为优选，水泥为复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种，水泥的强度等级不低于32.5级。水泥用作胶凝组分能利用其水化作用缩短快速补救材料的凝结时间，并迅速产生强度，有利于快速开放行车，实现快速凝结和缩短封闭交通时间的目的。

第二方面，本发明提供一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料，由前述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法制得，该快速补救材料包括液体材料部分和固体材料部分，液体材料的质量为固体材料的质量的5-20％，且液体材料和液体材料按比例拌合后施工使用。

优选地，液体材料的质量为固体材料的质量的8-15％。

本发明的快速补救材料与沥青混凝土有良好的粘结力，能在室温下不加水直接拌合，施工温度不受限制，施工后可立即开放交通，大大缓解因道路修补施工而造成的交通压力，在生产和施工期间不会产生沥青黑烟、废料，有利于保护环境，形成的修补结构具有优异的抗老化性能，不易产生龟裂等不良现象，最大程度上了延长了沥青路面的使用寿命。该快速补救材料与水泥混凝土、金属表面、木面等不同基质的材料也均表现出粘结作用，应用范围广泛。

第三方面，本发明还提供了上述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料在沥青路面构建中的用途。本发明的快速补救材料用于构建和修补沥青路面，可广泛应用于公路、桥梁道面、城市道路、停车场、机场跑道等场合的修补与养护，适用温度范围大，可全天候施工，形成的修补结构与原沥青路面相容性强，强度高，寿命长，且修补施工后可立即通车，无需长时间封闭交通。

第四方面，本发明还进一步提供了一种沥青路面修补方法，包括：使用前述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料对路面破损处进行修补。本发明的快速补救材料能及时修补路面出现的坑槽，不受天气、坑槽大小、数量的影响，能在室温下不加水直接拌合，也无需加热养护，易施工且形成强度快，新旧界面粘结性佳，耐久性和抗疲劳性能好，降低了沥青路面的维护成本，具有广阔的沥青路面抢修应用前景。

本发明提供的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料及其制备方法，实现了以下有益效果：

1)该制备方法简单，各组分协同提高液体材料和固体材料之间的相容性，使其和易性和流动性提升，也协同缩短了凝结时间，并提高了初始强度、终期强度、耐水性等路用技术性能，也确保了快速补救材料在高温或低温条件下施工仍能获得均匀、稳定的优异路用性能，有效降低沥青路面坑槽修补后发生二次破坏的概率，使用范围得到扩展。

2)该快速补救材料拌合时无需加水，具有无需封闭交通、强度高、韧性好、粘结力强、耐久抗冲击性能强、施工受环境影响小等特点，能在室温下拌合使用，不受气温和环境的影响，该材料方便携带与使用，制备用溶剂为水，更加便宜、安全和环保，与油性溶剂相比，生产成本更低。

3)该快速补救材料使用时无毒害气体排出，安全环保，有利于提高修补施工效率，从拌合起60min即可终凝形成强度，在2h内强度即可达到最终强度的80％以上，且能满足快速通车要求(强度≥20MPa)，施工后可立即开放交通，大大缓解因道路修补施工而造成的交通压力。

4)该快速补救材料利用现有设备拌合即可，施工也简单便捷，也无需加热养护，降低了沥青路面的维护成本，新旧界面粘结性佳，实现了沥青路面的快速修补、快速通车、快速养护，修补结构能使得沥青路面获得更稳定、更好的路用性能，延长其使用寿命，同时适用于沥青路面、水泥混凝土、金属表面、木面等不同基质材料的修补。

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，下面对本发明实施例中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它实施例，也属于本发明保护的范围。

下述实施例中使用本领域常规的仪器设备。下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得，其规格为本领域常规规格。下述实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

需要说明的是，在本发明以及下述实施例中，未做特殊说明的浓度、比例等均为重量浓度、重量比等，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，属于本领域技术人员常用的书写习惯，故在本发明中不再赘述。

作为一种优选实施方式，阳离子乳化剂为季铵盐类，季铵盐类选自十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。

作为一种优选实施方式，阴离子乳化剂为十二烷基聚氧乙烯基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙中的一种或两种。

作为一种优选实施方式，两性乳化剂为牛油亚氨基二丙酸二钠、月桂亚氨基二丙酸二钠、椰油基氨基丙酸钠、椰油基氨基丙酸、月桂氨基丙酸中的一种或几种。

作为一种优选实施方式，非离子乳化剂蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

作为对前述实施的改进，上述固体材料中还添加有消泡剂、减水剂和着色剂；上述减水剂的添加量为水泥质量的1-2％，着色剂的添加量为水泥质量的1-5％，消泡剂的添加量为水泥质量的1-3％。减水剂能提高快速补救材料的抗冻性，避免其发生冻裂或冻融松散现象。消泡剂能发挥消泡作用，也有利于修补结构强度提高。着色剂则能降低新旧沥青路面之间的颜色差异，根据原沥青路面色泽添加和适配，改善修补结构的美观程度。

作为一种优选实施方式，快速补救材料对路面破损处的修补过程如下：

1)确认坑槽修补的位置与区域大小，清除坑槽中的积水、碎石及灰尘等杂物。为加强修补结构的表观美观程度，可以用铣刨机铣出新旧界面或用切割机沿修补窗口切割成矩形，矩形四边应与路面标线垂直或平行，紧急处理时坑槽也可以不用铣刨，只要清除掉坑槽中已破坏的松散料和杂物即可施工。

2)将固体材料送入拌合设备中，再将液体材料添加进固体材料中，再在搅拌速率为100-500rpm的条件下拌合30-60min，得到快速补救材料。

3)将拌合好的快速补救材料倒入清理后的坑槽中，填补均匀后，将快速补救材料压实并整平，压实后的快速补救材料的高度高于原路面高度5-10mm，待快速补救材料表面固结无明显水分后开放交通即可。

需要说明的是，具体的压实方式，本发明中不做特殊限定，仅举例如下：对于较大面积坑槽的压实方式是用钢轮压路机或振动压路机；小面积的坑槽可以采用平板夯压实。压实后的修补结构表面光洁平整，坑穴四周和边角不松散即可。

作为对前述实施的进一步改进，固体材料中还包括聚乙烯醇缩丁醛和磷石膏，聚乙烯醇缩丁醛的添加量为水泥质量的5-10％，磷石膏的添加量为水泥质量的1-5％。聚乙烯醇缩丁醛添加过多时，其粘结性易影响材料的和易性；磷石膏添加过多时，其缓凝能力则容易影响材料的终凝时间；二者添加量太少则效用不显著。因而，在特定添加量范围内的二者能协同作用，能使拌合后的液体材料和固体材料能紧密粘附，使得材料内部更小粒径的集料不易流失，还减缓了道路石油沥青中油质组分的挥发，从而提升了修补结构的高温稳定性和抗变形能力，也提升了修补结构的抗水剥离能力和抗水损坏能力，使其能更好地适应降水较多的区域。

需要说明的是，上述减水剂、着色剂、消泡剂为本领域常用材料，本发明中不做特殊限定和赘述。在具体的实施例中，上述减水剂优选为聚羧酸高效减水剂。上述着色剂优选为炭黑。上述消泡剂为P803粉末消泡剂。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。但是应该理解，实施例只是举例说明的目的，并不意欲限制本发明的范围。

在具体的实施例中，使用技术指标复合《道路石油沥青技术要求JTGF40-2004》的A-90道路石油沥青，集料的级配粒径分布方案见表1。

表1集料级配表

筛孔尺寸mm	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
										过筛率％	100	96.3	73.2	55.2	35.2	15.3	14.3	9.2	6.3

实施例1：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将道路石油沥青加热到135℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在2000rpm的转速下剪切搅拌60min，搅拌均匀即得液体材料。

上述制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为20重量份，高分子树脂的添加量为5重量份，纳米添加材料的添加量为3重量份。

上述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为5％；上述乳化剂为质量比1:1:1的十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵。高分子树脂为聚乙二醇丙烯酸酯。纳米添加材料为石墨烯。

2)向1200重量份的集料中加入水泥，并在100rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。上述水泥的添加量为集料质量的3％。集料为砂岩。水泥为强度等级32.5的硫铝酸盐水泥。

实施例2：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将道路石油沥青加热到145℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在3000rpm的转速下剪切搅拌70min，搅拌均匀即得液体材料。

上述制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为60重量份，高分子树脂的添加量为20重量份，纳米添加材料的添加量为20重量份。

乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为30％；上述乳化剂为十二烷基苯磺酸钙。高分子树脂为环氧丙烯酸酯。纳米添加材料为质量比为1:1的石墨和碳纳米管。

2)向1200重量份的集料中加入水泥，并在300rpm的条件下搅拌10min，混匀即得固体材料。水泥的添加量为集料质量的20％。集料为花岗岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

实施例3：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将道路石油沥青加热到135℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在3000rpm的转速下剪切搅拌60min，搅拌均匀即得液体材料。

上述制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为60重量份，高分子树脂的添加量为10重量份，纳米添加材料的添加量为5重量份。

上述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为5％；上述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。高分子树脂为聚氨酯丙烯酸酯。纳米添加材料为纳米纤维素纤维。

2)向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥，并在300rpm的条件下搅拌20min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。

实施例4：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将道路石油沥青加热到140℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在2500rpm的转速下剪切搅拌60min，搅拌均匀即得液体材料。

上述制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为50重量份，高分子树脂的添加量为15重量份，纳米添加材料的添加量为10重量份。

上述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为8％；上述乳化剂为椰油基氨基丙酸钠。高分子树脂为环氧丙烯酸酯。纳米添加材料为质量比为1:1的石墨和石墨烯。

2)向1200重量份的集料中加入240重量份的水泥，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为花岗岩。水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。

实施例5：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将道路石油沥青加热到145℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在3000rpm的转速下剪切搅拌60min，搅拌均匀即得液体材料。

上述制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为50重量份，高分子树脂的添加量为20重量份，纳米添加材料的添加量为5重量份。

上述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为8％；上述乳化剂为质量比为1:1:1的十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙和椰油基氨基丙酸钠。高分子树脂为环氧丙烯酸酯。纳米添加材料为质量比为1:1的石墨烯和纳米纤维素纤维。

2)向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

实施例6：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，与实施例5的不同之处仅在于以下步骤：

步骤2)，向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥、1.2重量份的消泡剂、2.4重量份的减水剂和2.4重量份的着色剂，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

实施例7：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，与实施例5的不同之处仅在于以下步骤：

步骤2)，向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥、9重量份的聚乙烯醇缩丁醛和3.6重量份的磷石膏，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

实施例8：

一种沥青路面修补方法，包括以下步骤：

1)确认坑槽修补的位置与区域大小，清除坑槽中的积水、碎石及灰尘等杂物。

2)将前述实施例中制得的固体材料送入拌合设备中，再将前述实施例中制得的液体材料添加进固体材料中，再在搅拌速率为500rpm的条件下拌合30min，得到快速补救材料。

3)将拌合好的快速补救材料倒入清理后的坑槽中，填补均匀后，将快速补救材料压实并整平，压实后的快速补救材料的高度高于原路面高度5-10mm，待快速补救材料表面固结无明显水分后开放交通即可。

对比例1：

一种沥青路面修补方法，包括以下步骤：

1)确认坑槽修补的位置与区域大小，清除坑槽中的积水、碎石及灰尘等杂物。

2)向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥、50重量份的乳化剂水溶液、20重量份的高分子树脂和5重量份的纳米添加材料，再加入100重量份的加热到145℃的道路石油沥青，再在搅拌速率为500rpm的条件下拌合30min，得到快速补救材料。

上述集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。上述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为8％；上述乳化剂为质量比为1:1:1的十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙和椰油基氨基丙酸钠。高分子树脂为环氧丙烯酸酯。纳米添加材料为质量比为1:1的石墨烯和纳米纤维素纤维。

3)将拌合好的快速补救材料倒入清理后的坑槽中，填补均匀后，将快速补救材料压实并整平，压实后的快速补救材料的高度高于原路面高度5-10mm，待快速补救材料表面固结无明显水分后开放交通即可。

对比例2：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，与实施例5的不同之处仅在于以下步骤：

步骤2)，向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥和9重量份的聚乙烯醇缩丁醛，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

对比例3：

一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，与实施例5的不同之处仅在于以下步骤：

步骤2)，向1200重量份的集料中加入120重量份的水泥和3.6重量份的磷石膏，并在300rpm的条件下搅拌30min，混匀即得固体材料。集料为石灰岩。水泥为强度等级42.5的复合硅酸盐水泥。

试验例1：强度测试

试验方法：取实施例3-实施例5中制得的快速补救材料，按照实施例8中的步骤2进行拌合，制成符合标准规格的压实试件，同时将对比例1的步骤2拌合的快速补救材料也制成同样规格的压实试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的相关试验，测试试件的抗压强度及马歇尔稳定度，击实次数为50次，从液体材料与固体材料混合后拌合开始时计时。每个试件设有3个平行，并取平均值。结果如表2、表3所示。

表2

表3

为了使得修补结构可以经受住车轮的轮载作用，避免其因强度过低，而在轮载的集中力作用处产生推移、拥包而形成类似车辙的病害，快速补救材料在压实后要达到一定强度，且需满足快速通车要求(强度≥20MPa)才能保证不封闭交通。从测试结果可知，本发明的快速补救材料从拌合起60min即可终凝形成强度，在2h内强度即可达到最终强度的80％以上，且能满足快速通车要求(强度≥20MPa)，在实际使用时，等待硬化的时间可用来清洗与收拾设备及恢复现场，几乎不需要封闭交通就能对沥青路面坑槽进行养护维修。与对比例1相比，本发明中将液体材料中各组分预先混合在一起，有利于液体材料和固体材料的拌合、灌注及成型，也有利于改善修补结构的凝结时间和强度增长。

试验例2：路用性能测试

试验方法：取实施例5、实施例7和对比例2、对比例3中制得的快速补救材料，按照实施例8中的步骤2进行拌合，制成符合标准规格的压实试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的浸水马歇尔试验和车辙试验，测试试件浸水48h后的残留稳定度和动稳定度。每个试件设有3个平行，并取平均值。结果如表4所示。

表4

	实施例5	实施例7	对比例2	对比例3
					30min稳定度/KN	15.32	18.14	15.67	17.26
48h稳定度/KN	12.84	16.41	13.22	14.98
					残留稳定度/％	83.79	90.47	84.36	86.92
45min变形量/mm	3.102	2.951	3.082	3.074
					60min变形量/mm	3.462	3.236	3.406	3.421
动稳定度/次/mm	2846.2	3595.2	3162.4	2952.8

从测试结果可知，实施例7的动稳定度显著增大，说明特定添加量范围内的聚乙烯醇缩丁醛和磷石膏对快速补救材料及修补结构的高温稳定性能的提升是有效的，且二者协同作用显著。同样的，实施例7的残留稳定度最高，达到90％以上，说明其形成的修补结构的水稳定性最优。综合可知，特定添加量范围内的聚乙烯醇缩丁醛和磷石膏能协同提升修补结构的高温稳定性和抗变形能力，也提升了修补结构的抗水剥离能力和抗水损坏能力，使其能更好地适应降水较多的区域。

需要说明的是，在本发明中，部分操作的详细步骤并未详述，但属于本领域技术人员已知的现有技术，故在此不再赘述。且，本发明中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明中，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。尽管参照前述各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；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，包括：

提供液体材料，所述液体材料包括道路石油沥青、乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料；

提供固体材料，所述固体材料包括集料和水泥；

提供拌合装置，以使得所述液体材料和所述固体材料在所述拌合装置中接触，并搅拌混合均匀，即得所述沥青混凝土路面坑槽快速补救材料；

所述液体材料的质量为所述固体材料的质量的5-20％。

2.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述液体材料的制备过程如下：将道路石油沥青加热到135-145℃后，向其中依次加入乳化剂水溶液、高分子树脂和纳米添加材料，再送入高速胶体磨中在2000-3000rpm的转速下剪切搅拌50-70min，搅拌均匀即得液体材料。

3.根据权利要求2所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述液体材料的制备过程中，以100重量份道路石油沥青为基准，乳化剂水溶液的添加量为20-60重量份，高分子树脂的添加量为5-20重量份，纳米添加材料的添加量为3-20重量份。

4.根据权利要求1或3所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述乳化剂水溶液中，乳化剂的质量浓度为1-30％；所述乳化剂为阴离子乳化剂、阳离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂中的一种或几种。

5.根据权利要求1或3所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述高分子树脂为丙烯酸类树脂，所述丙烯酸类树脂为聚乙二醇丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1或3所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述纳米添加材料为石墨、石墨烯、纳米纤维素纤维、碳纳米管中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述固体材料的制备过程如下：向集料中加入水泥，并在100-300rpm的条件下搅拌5-30min，混匀即得固体材料；所述水泥的添加量为集料质量的1-20％。

8.根据权利要求1或7所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述集料为石灰岩、砂岩、花岗岩中的一种或几种；所述集料的最大粒径不大于10mm，且为连续级配。

9.根据权利要求1或7所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法，其特征在于，所述水泥为复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种，所述水泥的强度等级不低于32.5级。

10.一种沥青混凝土路面坑槽快速补救材料，由权利要求1-9任一项所述的沥青混凝土路面坑槽快速补救材料的制备方法制得，其特征在于，所述快速补救材料包括液体材料部分和固体材料部分，所述液体材料的质量为所述固体材料的质量的5-20％，且所述液体材料和所述液体材料按比例拌合后施工使用。