[發明專利]一種瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊及其制備方法

有效

• 申請號: 201710118546.0
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106810102B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 紀小平;張宜洛;楊自廣;雷雨滋;侯月琴;陳博
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C04B20/10;C04B24/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明涉及到瀝青路面工程領域，具體涉及一種瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊及其制備方法，包括囊芯、囊壁、包裹材料與固體分散材料，囊芯儲存于囊壁內，囊芯與囊壁包裹于包裹材料內，固體分散材料包裹于包裹材料的外部，囊芯、囊壁、包裹材料和固體分散材料的質量分別占所述瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊總質量的質量百分數為：5.86?10％、7.8?14％、10?15％、65?80％。本發明的微膠囊能明顯增強瀝青混凝土自愈和能力，延長瀝青路面使用壽命，且工藝簡單易操作、成本低。

【技術領域】

本發明涉及到瀝青路面工程領域，具體涉及一種瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊及其制備方法。

【背景技術】

裂縫是瀝青路面最為常見的病害之一，它不僅直接降低路面行駛質量與行車安全性，還為水分進入路面內部提供了通道，加速松散等損害的發生，嚴重時水不斷從裂縫處滲入路面基層甚至路床，導致路基承載力下降，產生唧漿、翻漿等病害；除此之外，在行車荷載作用下裂縫尖端形成應力集中，應力成倍乃至幾十倍增長，不僅加劇裂縫幾何尺寸快速增長，而且會極大降低路面疲勞壽命。荷載疲勞、低溫收縮及半剛性基層反射，是形成瀝青路面裂縫的主要原因。但不管何種裂縫，最初階段的表現形式為微裂縫，幾何尺寸為微米級甚至更小，不易被探測；在溫度及荷載的耦合循環作用下，微裂縫尖端出現應力集中，導致其周期性擴展與收縮，使互相獨立的微裂縫被擴展、并逐漸發展為貫通的宏觀裂縫，最后形成貫穿裂縫；如果不及時采取措施，貫穿裂縫面積會逐漸增大、裂縫深度向下延伸，加之水分的進入而形成的高壓動水沖刷作用，極易形成坑槽、松散以及深度的翻漿病害。

國內外眾多研究表明，在較高溫度下瀝青及瀝青混合料有一定的自愈能力，通過裂縫兩側面的瀝青滲透與擴散作用，裂縫能緩慢自動愈合。但該過程及其緩慢，不僅要求環境溫度較高、且無行車荷載作用。運營中瀝青路面暴露于復雜的自然環境中，高低溫及行車荷載循環作用，因此僅通過瀝青的自愈能力不足以讓裂縫得到及時自動修復。因此，采取一定的技術措施大幅提高瀝青及瀝青混合料的自愈能力，在裂縫發展過程中及時自動地修復裂縫，就能極大地抑制裂縫發展速度、減小裂縫深度及寬度，勢必會大大提高瀝青路面的服務水平與使用壽命。

目前，增強瀝青混凝土自愈行為方面的研究主要有添加石灰粉、中空纖維法和微膠囊法。添加石灰粉對瀝青混合料自愈和性能有所提高，但效果甚微；雖然中空纖維承載修復液法無需額外的外界觸發條件且修復率高，但此種方法存在很多的弊端，首先纖維是剛性材料，在瀝青混合料拌合過程中，纖維易斷裂，愈和劑提前釋放，達不到愈和的目的；其次，纖維半徑太小，中空纖維制造工藝嚴格，成本造價太高，不利于大面積推廣。

鑒于此，研究者們把目光轉移到微膠囊愈合劑方面。當微裂縫擴展至微膠囊處時，必將造成微膠囊包裹材料破裂，流出的瀝青再生劑不但改善裂縫處瀝青的性質、同時促使裂縫處瀝青能夠在室溫下或較低溫度下實現很好的自愈合特性，從而起到延緩裂縫的擴展甚至完全修復裂縫的作用，延長瀝青路面的疲勞壽命。

【發明內容】

為了克服現有的瀝青裂縫修復技術所存在的不足，本發明的目的在于提供一種瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊及其制備方法，本發明制備的瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊無需外加觸發條件即可實現瀝青裂縫的自修復、提高瀝青的自修復能力。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊，包括囊芯、囊壁、包裹材料與固體分散材料，囊芯儲存于囊壁內，囊芯與囊壁包裹于包裹材料內，固體分散材料包裹于包裹材料的外部，囊芯、囊壁、包裹材料和固體分散材料的質量分別占所述瀝青混凝土裂縫自愈微膠囊總質量的質量百分數為：5.86-10％、7.8-14％、10-15％、65-80％。

所述的囊芯采用瀝青再生劑。

所述的囊壁采用多孔沸石。