[發明專利]一種仿生自愈性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201710161842.9
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107022198B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 金珊珊;索智;季節;張奧;張吉凱;彭嫣;王恒毅
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L97/00;C08L57/02;C04B26/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種仿生自愈性瀝青及其制備方法。仿生自愈性瀝青包括基質瀝青和仿生自愈性瀝青改性劑；其中，仿生自愈性瀝青改性劑包括自愈組分。本發明以在常溫下具有膨脹性且自主增殖結晶的材料為自愈組分，與本領域中常見的基質瀝青結合，模仿人體愈合機制，使得得到的仿生自愈性瀝青在不影響瀝青路用性能的前提下使得道路具有類似人體一樣的自主愈合功能。本發明的仿生自愈性瀝青具有膨脹、自主增值結晶功能，且制備方法簡單，生產成本低，所制備的仿生自愈性瀝青不僅具有自主愈合裂縫、有效減少開裂的效果，而且不影響瀝青的其他各項性能。

技術領域

本發明涉及道路及建筑材料改性技術領域，更具體地，涉及一種仿生自愈性瀝青及其制備方法。

背景技術

交通基礎設施建設是國家發展的基石，截止至2016年，我國公路總里程已達457萬公里，城市道路占城市總體面積的1/3，每年有近20萬公里道路需進行恢復重建工程。道路病害頻發致使道路養護投入巨大，同時給交通安全和人們的出行帶來重大影響。道路養護問題已經引起了國內外的廣泛關注，在一些交通壓力大的地區，建設耐久的長壽命道路意義重大。

據調研，道路裂縫不僅是病害的主要成分，而且是其他病害的主要誘因。本項目對京津冀地區道路進行了定點調查，結果顯示裂縫面積占總病害面積的50％以上。應對道路裂縫，目前普遍采用的方法是在開裂發生后進行灌縫處理，此方法滯后性強，費時耗力，碳排放量大，污染環境，且治標不治本，因此減少裂縫的發生才是治理道路病害的有效方法。

目前，我國道路工程采用的養護方法多為人工手動修復，即當路面出現裂縫、坑槽等病害時，采用工人手動作業的方式。根據養護定則，對縫寬在10mm以內的采用熱瀝青灌縫或乳化瀝青灌縫；縫寬在10mm以上時采用細粒式熱拌瀝青混合料或乳化瀝青混合料填縫：瀝青面層空隙較大，透水嚴重或路面輕微裂縫但路面強度能滿足要求時需建筑路面上封層。這些養護方式只能短暫解決開裂問題，不僅不能從根本上解決開裂問題，甚至不能有效阻止病害的進一步發展。

在此背景下，研發具有自愈性的功能道路成為近年道路發展的必然趨勢。

近些年來，許多國家研究了一些自愈性材料，其優劣勢如表1所示。

表1國內外自愈性道路材料技術一覽表

例如，公開號為CN102786258A的發明專利公開了一種裂縫自愈合瀝青混凝土及其制備方法,該瀝青混凝土包含粗集料、細集料、填料和瀝青,還包含剛性纖維和柔性纖維，剛性纖維摻入量為粗集料、細集料、填料和瀝青總質量的0.50～2.5wt％,柔性纖維摻入量為粗集料、細集料、填料和瀝青總質量的0.10～0.35wt％。該混凝土的制備方法：稱取烘干的集料置于盛料盤中,將其混合均勻并于烘箱中預熱至180℃,填料單獨加熱至180℃；瀝青預熱至160～175℃；剛性纖維和柔性纖維按要求量分別烘干備用；先將剛性纖維摻入到混合集料中拌和,然后與液態瀝青拌和，接著與填料拌和，再與柔性纖維拌和，最后成型。該發明使瀝青路面的低溫開裂降到最小且能自愈，有效避免早期開裂,但纖維的摻入給混凝土帶來不利影響，且修復后的混凝土強度回復率、裂縫閉合率、耐久性以及斷裂能等無法確定。

公開號為CN105198281A的發明專利公開了一種自愈式瀝青混凝土及其制備方法，其質量份數的原料組成為：礦料100份、SBS改性瀝青5～6份和磁性金屬1.5～2.5份。其制備方法,包括如下步驟：1)分別對礦料、改性瀝青和磁性金屬進行預熱處理,分別得到預熱后的礦料、改性瀝青和磁性金屬；2)將預熱后的礦料、改性瀝青和磁性金屬混合攪拌,得到混合料；3)對混合料進行成型處理,即可得到。通過電磁波使鋼絲絨發熱,從而軟化瀝青，使瀝青路面重新愈合，但是加熱的過程消耗大量能源，加速瀝青混凝土的老化，嚴重污染環境。

發明內容

(一)要解決的技術問題