[發明專利]一種低收縮、高粘結強度的瀝青路面裂縫快速修補材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610269989.5
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105948664B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 胡曙光;王滔;丁慶軍;陳曉橋;沈凡;王建章;趙明宇;盧吉;古力再拉·艾買爾江;高達
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種低收縮、高粘結強度的瀝青路面裂縫快速修補材料及其制備方法。

背景技術

隨著經濟發展，我國公路交通建設也隨之蓬勃發展，公路交通總里程位居世界第一，總里程數已達到446.4萬公里，其中，瀝青路面占356.9萬公里，服役超過5年的瀝青路面高達90％。由于瀝青路面在服役過程中長期經受自然環境的作用，瀝青與集料的物理與化學性質發生一系列變化，使得瀝青混合料的粘結性能變差，在行車載荷和車輪磨損的雙重作用下，路面力學性能和抗滑性能逐步下降，局部地方出現裂縫，雖然裂縫對瀝青路面的行車舒適性和安全性影響并不大，但其破壞了路面結構的整體性和連續性，雨水通過裂縫滲入路面內部，在行車載荷作用下會發生沖刷和唧泥現象，進而加速路面的破壞，導致松散、坑槽等病害的出現，這不僅降低了行車舒適性，還增加了行車的危險性。因此，為了防止路面病害進一步加重，在路面出現裂縫應及時進行維修養護，這不僅可延長道路使用壽命5～10年，還可節約45％～50％的維修費用。

目前，通常采用道路快速修補技術對瀝青路面裂縫、坑槽等破壞位置進行局部修補，使用的修補材料硬化速度快，具有較高的小時強度，修補后能在很短的時間內投入正常使用，進而延長路面的使用壽命。然而，目前普通的瀝青路面裂縫修補材料主要以聚合物基材料類為主，如基質瀝青、SBS改性瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青、環氧樹脂、聚氨酯樹脂等，該類修補材料具有操作簡單的優點，但在重交通和高溫條件下，存在溫度敏感性大、與基體材料粘結性能差、易剝落等問題。乳化瀝青或改性乳化瀝青修補材料還存在收縮大、易與基體脫離形成二次裂縫的問題；若采用水泥基修補材料進行修補，同樣存在收縮大的問題，此外還存在柔韌性差、界面粘結性能差、模量遠高于修補基體、與基體協調變形能力差、外觀不協調等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低收縮、高粘結強度的瀝青路面裂縫快速修補材料，它具有與修補基體粘結強度高、收縮小、模量低、韌性高、高低溫性能優良等特點，且涉及的制備方法簡單，適合推廣應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種低收縮、高粘結強度的瀝青路面裂縫快速修補材料，它由水泥-乳化瀝青-水性環氧復合膠漿、膨脹劑、減水劑、消泡劑、早強劑、緩凝劑和水以100:(2～8):(0.2～0.8):(0.0002～0.0008):(0～0.05):(0～0.3):(1～10)的質量比混合而成。

上述方案中，所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑、氧化鈣類混凝土膨脹劑、硫鋁酸鈣-氧化鈣類混凝土膨脹劑中的一種；減水劑為聚羧酸超塑化劑；消泡劑為聚醚型消泡劑；早強劑為分析純碳酸鋰；緩凝劑為分析純硼酸、葡萄糖酸鈉中的一種。

上述方案中，所述水泥-乳化瀝青-水性環氧復合膠漿由硫鋁酸鹽水泥、乳化瀝青、環氧樹脂和活性水性環氧固化劑以100:(50～90):(4～20):(6～30)的質量比混合而成。

上述方案中，所述乳化瀝青為慢裂型陽離子乳化瀝青、中裂型陽離子乳化瀝青、慢裂型陽離子改性乳化瀝青、中裂型陽離子改性乳化瀝青中的一種。

上述方案中，所述硫鋁酸鹽水泥為42.5、52.5快硬硫鋁酸鹽水泥中的一種；環氧樹脂為E44型、E51型環氧樹脂中的一種。

上述方案中，所述活性水性環氧固化劑的制備方法包括如下步驟：將環氧樹脂、酸酐、聚乙二醇、多乙烯多胺和水按100:(30～40):(400～600):(15～45):(500～1200)的質量比進行稱取；首先，將聚乙二醇和1/4～1/3的水(占水總質量)加入裝有酸酐的容器中，在轉速為200～300r/min、溫度為85～90℃的條件下反應1.5～2h；然后加入環氧樹脂，在轉速為200～300r/min、溫度為70～75℃的條件下反應2.5～3h；再加入多乙烯多胺和1/4～1/3的水(占水總質量)，在轉速為200～300r/min、溫度為65～70℃的條件下反應2.5～3h；最后加入剩余水，在轉速為200～300r/min條件持續攪拌10～20min，即得分散均勻、具有反應活性的活性水性環氧固化劑(非離子型)。

上述方案中，所述酸酐為甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐中的一種；多乙烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一種。

上述方案中，所述環氧樹脂為E44型、E51型環氧樹脂中的一種；聚二乙醇為聚二乙醇4000、聚二乙醇6000中的一種。