一种微生物改性路面裂缝修补剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微生物改性路面裂缝修补剂的制备方法，属于路面裂缝修补剂技术领域。本发明专利技术以天然湖沥青作为基质沥青，经表面活性剂初步改性，再经二苯甲烷二异氰酸酯和微生物复合改性，乳化混合后制得路面裂缝修补剂。本发明专利技术通过含异氰酸基的二苯甲烷二异氰酸酯和具有沥青降解性的微生物复合改性，通过异氰酸基可以和含氢官能团反应生成界面化学键的原理，增加裂缝修补剂与路面的粘附性能，再经乳化改性，提高修补剂的和易性以及流动性，可在常温下直接使用，既解决了传统热补沥青需加热，消耗能源、成本高的问题，又弥补了常温修补沥青低温柔韧性差，与裂缝壁的粘结强度低，极易出现修补材料外溢、裂缝渗水的缺陷，具有广阔的应用前景。

Method for preparing microbial modified pavement crack mending agent

The invention relates to a preparation method of a microorganism modified pavement crack repairing agent, which belongs to the technical field of pavement crack repairing agent. In the invention, natural lake asphalt is used as the matrix asphalt, and is modified by the surface active agent, and then the surface crack mending agent is prepared by mixing the two phenyl methane diisocyanate and the microorganism. The present invention through two diphenyl methane diisocyanate containing isocyanate and asphalt degradative microorganisms composite modified by isocyanate and principle of hydrogen containing functional groups reaction interface chemical bonding, increase adhesion agent and pavement crack repair, then by modifying, improving the workability and mending agent liquidity, can be directly used at room temperature, which can solve the traditional hot asphalt heating, energy consumption, high cost, and compensates for the low temperature flexibility at room temperature for repairing asphalt, bond strength and crack of the wall is low, prone to defect repair material overflow, crack seepage, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微生物改性路面裂缝修补剂的制备方法，属于路面裂缝修补剂制备

技术介绍
交通运输是国民经济的命脉，公路运输是交通运输的主要方式之一，各国在重视各级公路数量的增长的同时，也十分重视原有公路网路面的养护。在筑路养路工程中节省能源、节约资源、保护环境、减少污染的呼声越来越高。在这种形势下，如何在沥青混凝土路面施工和养护中节省能源和资源，已引起筑路和养护部门的重视。裂缝是沥青路面主要早期病害之一，不仅破坏道路结构完整性，还会降低行车的舒适性和安全性。由于环境温度、交通荷载等因素的影响，裂缝将逐渐扩展，在雨水的作用下，对路面结构造成进一步危害，使道路结构逐渐失去承载能力，因此裂缝及时修补对道路正常使用意义重大。目前主要采用裂缝修补材料进行路面裂缝处理，但普通热补材料适用于地段集中、工程量较大的路面维修，对于地段分散、工程量小的裂缝使用受限；而普通常温施工修补材料低温柔韧性差，与裂缝壁的粘结强度低，极易出现修补材料外溢、裂缝渗水等情况，加速裂缝扩展。传统的修补方式，耗费过多的人力和物力，而且难以保证修补效果。研制能够做到快速修补并且价格低廉的路面裂缝修补剂，对于道路的养护和维修有着非常积极的价值和意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前普通热补沥青材料适用于地段集中、工程量较大的路面维修，对于地段分散、工程量小的裂缝使用受限，而普通常温施工修补沥青材料低温柔韧性差，与裂缝壁的粘结强度低，极易出现修补材料外溢、裂缝渗水等情况，加速裂缝扩展的弊端，提供了一种以天然湖沥青作为基质沥青，经表面活性剂初步改性，再经二苯甲烷二异氰酸酯和微生物复合改性，乳化混合后制得路面裂缝修补剂的方法。本专利技术通过含异氰酸基的二苯甲烷二异氰酸酯和具有沥青降解性的微生物复合改性，通过异氰酸基可以和含氢官能团反应生成界面化学键的原理，增加裂缝修补剂与路面的粘附性能，再经乳化改性，提高修补剂的和易性以及流动性，可在常温下直接使用，既解决了传统热补沥青需加热，消耗能源、增加成本的问题，又弥补了常温修补沥青低温柔韧性差，与裂缝壁的粘结强度低，极易出现修补材料外溢、裂缝渗水的缺陷，具有广阔的应用前景。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：（1）称取2～3kg天然湖沥青作为基质沥青放入反应釜中，同时加入基质沥青总质量5～7%的十二烷基苯磺酸钠，加热升温至170～180℃并保温溶胀20～40min，待其熔化后再加入20～30g丁基橡胶，降温至150～160℃，用高速沥青剪切机以1000～1500r/min转速剪切40～50min，得混合物；（2）待剪切完成后将所得混合物立即移入陶瓷发酵罐中，加入混合物总质量40～50%的二苯甲烷二异氰酸酯，迅速搅拌混合均匀，并使其自然冷却至室温，再取1～2kg羽衣草，摘除叶片，将根茎洗净后放入榨汁机中榨汁，过滤分离得到滤液；（3）按体积比为1:5，将分离得到的滤液倒入上述冷却后的发酵罐中，用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，按接种量12～15%向发酵罐中接入藤黄微球菌，再将发酵罐移入恒温箱中，在24～26℃下保温发酵改性2～3周，得到改性沥青，备用；（4）量取3～4L去离子水装入烧杯中，同时分别向烧杯中加入20～30g沥青乳化剂和40～60g松香甘油酯，随后将烧杯移入60～70℃的水浴锅中，用高速搅拌机以400～500r/min转速搅拌5～10min，静置30～40min后得沥青乳化液，所述的沥青乳化剂是慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂BH-MK，代号为801U；（5）将上述备用的改性沥青加热至160～170℃，将上述所得沥青乳化液转入反应釜中，启动搅拌器，边搅拌边将改性沥青滴入沥青乳化液中，控制滴加时间为10～15min，待滴加完毕，再用高剪切分散乳化机以8000～9000r/min转速剪切15～20min后出料，装罐即得微生物改性路面裂缝修补剂。本专利技术的应用方法：测定路面裂缝部分的范围和深度，划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线，开凿槽坑，将槽底、槽壁清除干净，在干净的槽底、槽壁薄涮一层1～2mm粘结沥青，随后将本专利技术制得的微生物改性路面裂缝修补剂填铺至槽坑中，压实后与槽坑周围路面相平即可。该修补剂在-15～-10℃下柔韧性好，与裂缝壁的粘结强度高，使用后，修补材料不易外溢，裂缝无渗水、裂缝扩展现象发生，值得推广与使用。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备步骤简单，低温柔韧性好，与裂缝壁的粘结强度高；（2）使用后，修补材料不易外溢，裂缝无渗水、裂缝扩展现象发生。具体实施方式首先称取2～3kg天然湖沥青作为基质沥青放入反应釜中，同时加入基质沥青总质量5～7%的十二烷基苯磺酸钠，加热升温至170～180℃并保温溶胀20～40min，待其熔化后再加入20～30g丁基橡胶，降温至150～160℃，用高速沥青剪切机以1000～1500r/min转速剪切40～50min，得混合物；然后待剪切完成后将所得混合物立即移入陶瓷发酵罐中，加入混合物总质量40～50%的二苯甲烷二异氰酸酯，迅速搅拌混合均匀，并使其自然冷却至室温，再取1～2kg羽衣草，摘除叶片，将根茎洗净后放入榨汁机中榨汁，过滤分离得到滤液；再按体积比为1:5，将分离得到的滤液倒入上述冷却后的发酵罐中，用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，按接种量12～15%向发酵罐中接入藤黄微球菌，再将发酵罐移入恒温箱中，在24～26℃下保温发酵改性2～3周，得到改性沥青，备用；量取3～4L去离子水装入烧杯中，同时分别向烧杯中加入20～30g沥青乳化剂和40～60g松香甘油酯，随后将烧杯移入60～70℃的水浴锅中，用高速搅拌机以400～500r/min转速搅拌5～10min，静置30～40min后得沥青乳化液，所述的沥青乳化剂是慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂BH-MK，代号为801U；最后将上述备用的改性沥青加热至160～170℃，将上述所得沥青乳化液转入反应釜中，启动搅拌器，边搅拌边将改性沥青滴入沥青乳化液中，控制滴加时间为10～15min，待滴加完毕，再用高剪切分散乳化机以8000～9000r/min转速剪切15～20min后出料，装罐即得微生物改性路面裂缝修补剂。实例1首先称取2kg天然湖沥青作为基质沥青放入反应釜中，同时加入基质沥青总质量5%的十二烷基苯磺酸钠，加热升温至170℃并保温溶胀20min，待其熔化后再加入20g丁基橡胶，降温至150℃，用高速沥青剪切机以1000r/min转速剪切40min，得混合物；然后待剪切完成后将所得混合物立即移入陶瓷发酵罐中，加入混合物总质量40%的二苯甲烷二异氰酸酯，迅速搅拌混合均匀，并使其自然冷却至室温，再取1kg羽衣草，摘除叶片，将根茎洗净后放入榨汁机中榨汁，过滤分离得到滤液；再按体积比为1:5，将分离得到的滤液倒入上述冷却后的发酵罐中，用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0，按接种量12%向发酵罐中接入藤黄微球菌，再将发酵罐移入恒温箱中，在24℃下保温发酵改性2周，得到改性沥青，备用；量取3L去离子水装入烧杯中，同时分别向烧杯中加入20g沥青乳化剂和40g松香甘油酯，随后将烧杯移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物改性路面裂缝修补剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取2～3kg天然湖沥青作为基质沥青放入反应釜中，同时加入基质沥青总质量5～7%的十二烷基苯磺酸钠，加热升温至170～180℃并保温溶胀20～40min，待其熔化后再加入20～30g丁基橡胶，降温至150～160℃，用高速沥青剪切机以1000～1500r/min转速剪切40～50min，得混合物；（2）待剪切完成后将所得混合物立即移入陶瓷发酵罐中，加入混合物总质量40～50%的二苯甲烷二异氰酸酯，迅速搅拌混合均匀，并使其自然冷却至室温，再取1～2kg羽衣草，摘除叶片，将根茎洗净后放入榨汁机中榨汁，过滤分离得到滤液；（3）按体积比为1:5，将分离得到的滤液倒入上述冷却后的发酵罐中，用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，按接种量12～15%向发酵罐中接入藤黄微球菌，再将发酵罐移入恒温箱中，在24～26℃下保温发酵改性2～3周，得到改性沥青，备用；（4）量取3～4L去离子水装入烧杯中，同时分别向烧杯中加入20～30g沥青乳化剂和40～60g松香甘油酯，随后将烧杯移入60～70℃的水浴锅中，用高速搅拌机以400～500r/min转速搅拌5～10min，静置30～40min后得沥青乳化液，所述的沥青乳化剂是慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂BH‑MK，代号为801U；（5）将上述备用的改性沥青加热至160～170℃，将上述所得沥青乳化液转入反应釜中，启动搅拌器，边搅拌边将改性沥青滴入沥青乳化液中，控制滴加时间为10～15min，待滴加完毕，再用高剪切分散乳化机以8000～9000r/min转速剪切15～20min后出料，装罐即得微生物改性路面裂缝修补剂。...

【技术特征摘要】
1.一种微生物改性路面裂缝修补剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取2～3kg天然湖沥青作为基质沥青放入反应釜中，同时加入基质沥青总质量5～7%的十二烷基苯磺酸钠，加热升温至170～180℃并保温溶胀20～40min，待其熔化后再加入20～30g丁基橡胶，降温至150～160℃，用高速沥青剪切机以1000～1500r/min转速剪切40～50min，得混合物；（2）待剪切完成后将所得混合物立即移入陶瓷发酵罐中，加入混合物总质量40～50%的二苯甲烷二异氰酸酯，迅速搅拌混合均匀，并使其自然冷却至室温，再取1～2kg羽衣草，摘除叶片，将根茎洗净后放入榨汁机中榨汁，过滤分离得到滤液；（3）按体积比为1:5，将分离得到的滤液倒入上述冷却后的发酵罐中，用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至7.0～7.5，按接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，盛海丰，林茂平，
申请(专利权)人：张静，
类型：发明
国别省市：江苏;32