一种沥青路面网裂处治再生封层材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种沥青路面网裂处治再生封层材料及其制备方法。一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于由复合乳液和精细骨料组成，各原料所占重量份数为：复合乳液70‑100份，精细骨料200‑400份；所述的复合乳液由无机溶液和有机乳液混合而成，各原材料的重量份数为：无机溶液20‑50份，有机乳液200‑600份；所述的无机溶液为酸性硅溶液或中性硅溶液，其二氧化硅含量10‑30%（质量），pH值3‑7，氧化钠含量小于0.5%（质量），平均粒径10‑20nm；所述的有机乳液由再生剂乳液和改性乳化沥青组成，各原材料的重量分数为：再生剂乳液100份、改性乳化沥青100‑500份。本发明专利技术的沥青路面网裂处治再生封层材料渗透性强，在裂缝内起到良好的封缝防水作用，对老化沥青再生还原改善效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面网裂处治再生封层材料及其制备方法
本专利技术涉及一种沥青路面网裂处治再生封层材料及其制备方法，广泛应用于沥青路面预防性养护、沥青路面裂缝修补、沥青路面防水防滑、延长沥青路面使用寿命等。
技术介绍
沥青路面由于其行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便、可再生利用等大量优点，在我国高等级公路、省道国道和市政道路中广泛使用。但是由于沥青路面长期暴露在大气环境中，并长期处于交通荷载，紫外线及水等的共同作用，导致沥青发生老化，宏观表现在沥青路面出现裂缝、松散、水损害、龟裂和网裂等病害。沥青路面的网裂是公路最常见的一种病害形式，如不及时进行处理，会带来路面病害的恶性循环，从而缩短了公路使用寿命并严重影响行车安全，造成维修费用成倍增加。长期以来，沥青路面养护一直不被重视，沥青路面的维修都在沥青路面遭到根本性破坏后才开展，同时有限的养护经费难以保障繁重的养护工作。针对传统的养护方式的不足，道路养护部门开始实施沥青路面预防性养护理念，其主要目的是为了延长路面使用寿命，改善路面路用性能，提升道路安全水平。有研究结果表明:有计划作预防养护路面的费用比不保养使用20年再重建的费用要低63％。因此沥青路面的预防性养护有其实实在在的经济效益。每次预防性养护可以延长道路三至五年使用期，而大修重启沥青路面寿命，对道路通行影响大，成本高。目前沥青路面预防性养护技术主要有：裂缝修补、稀浆封层、同步碎石封层、微表封层和雾封层等。裂缝修补包括开槽修补法与非开槽修补法。开槽修补法适合中小裂缝，是较好的裂缝处理方法，补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物)。非开槽修补法适合对微裂缝进行修补，这种修补法可以分为热补和冷补两种。热补的材料主要为石油沥青，需要对石油沥青进行热熔后进行喷涂，冷补的材料主要是改性乳化沥青进行人工喷涂或刮涂。稀浆封层技术是指由一定级配的骨料、乳化剂、沥青、水和添加剂按一定配合比拌和成的稀浆混合料，及时、均匀地摊铺在路面上的薄层。微表处是一种专门为高速公路、城市干线、机场道面等高等级路面表层设计的养护技术，它由聚合物改性乳化沥青、集料、矿物填料、水和添加剂组成。要使用专用的摊铺设备，一次性完成摊铺，并可根据路面损坏程度进行一层或多层摊铺。当路面出现开裂、磨光、车辙、松散、老化等病害时，采用微表处能迅速提高路面平整、耐磨、防滑、防水等性能，使路面达到良好的状态。沥青雾封层技术是一种将掺有新型路面养护剂的改性乳化沥青流体材料，喷洒在待养护的旧沥青路面上的技术。沥青碎石封层，就是使用粒径单一的石料，与有较大粘结度和稳定性的结合料，利用同步碎石封层车洒布在稳定的基层上，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。开槽修补法对于裂缝治理具有较好的长线效果，但是初期施工设备费用投入较高。雾封层在施工过程中撒布量较难控制，不能针对与具体路况调整撒布沥青量，导致灾害严重的路段处理不当，仍有病害问题存在。稀浆封层和微表处施工质量较难控制，施工后路面噪音较大，集料磨耗快，影响行车舒适性。碎石封层中常出现石料粘结失效带来的交通安全问题，和原有沥青路面粘结力不强导致大面积的脱落等，一般适用于低等级公路的面层或高等级路面的下封层使用，不适用与城市道路和高速公路的沥青路面养护。作为网裂处治再生封层材料，其应具备有如下功能：(1)再生功能，可以通过裂缝渗透到沥青路面中，与老化沥青产生反应，改善老化沥青性能，从而使沥青路面的路用性能得到改善。(2)防水功能，通过深入沥青的微裂缝中，封住沥青路面的表面渗水通道，防止水分渗入沥青结构中造成水损害，达到封缝防水和保护中下基层的结构的目的。(3)改善路面抗滑功能，降低由于沥青路面长期使用后路面磨光湿滑而产生的行车安全隐患。(4)达到美化路面的目的。(5)具有比较长线的效益，在高收益的前提下实现低投入。目前现有的沥青路面预防性养护材料功能较单一，缺点明显，难以满足多功能性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可用于路面预防性养护、裂缝修补、美化路面和防水抗滑处治的沥青路面网裂处治再生封层材料及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种沥青路面网裂处治再生封层材料(或称沥青路面网裂处治再生涂料)，其特征在于由复合乳液和精细骨料组成，各原料所占重量份数为：复合乳液70-100份，精细骨料200-400份，使用时将复合乳液通过机械喷涂或人工刮涂在沥青路面表面，撒布上精细骨料形成再生封层(使用时，复合乳液按0.7-1kg/m2用量喷涂或刮涂在沥青路面上形成1-2mm厚的表面防水封层，并渗透进入裂缝进行沥青路面的再生修复，再撒布上2.0-4.0kg/m2精细骨料形成再生封层)；所述的复合乳液由无机溶液和有机乳液混合而成，各原材料的重量份数为：无机溶液20-50份，有机乳液200-600份；所述的无机溶液为酸性硅溶液或中性硅溶液，其二氧化硅含量10-30％(质量)，pH值3-7，氧化钠含量小于0.5％(质量)，平均粒径10-20nm；硅溶液的加入主要用于提高材料耐候性和耐水性，同时提高涂膜强度；所述的有机乳液由再生剂乳液和改性乳化沥青组成，各原材料的重量分数为：再生剂乳液100份、改性乳化沥青100-500份。所述的再生剂乳液由再生剂、乳化剂、稳定剂、增稠剂、盐酸和水制备而成，各原料所占重量份数为：再生剂100份、乳化剂2-6份、稳定剂1-3份、增稠剂10-30份、盐酸1-3份、水60-120份。所述的再生剂为橡胶油、废润滑油与植物油的混合物，各原料所占重量份数为：橡胶油100-150份；废润滑油10-30份；植物油20-50份；橡胶油的芳香烃质量含量为70-87％，饱和烃质量含量为20-30％，极性物质量含量小于25％，橡胶油用于再生剂可使沥青针入度和延度提高，弹性区间比原乳化沥青材料拓宽，并使沥青保持粘弹性；废润滑油由75-85％(质量)的基础油和15-25％(质量)的添加剂组成(基础油为矿物基础油，由原油经减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、加氢补充精制提炼而成；添加剂为清净分散性、抗磨剂、抗氧剂、油性剂中的一种或多种按任意配比的混合物)；废润滑油的芳香分质量含量为9-11％，是一种淡黄色的低粘度液体，密度为0.95g/cm3，25℃粘度为0.248Pa.s，废润滑油作为再生剂对沥青的软化和渗透效果比较好，同时可恢复老化沥青的低温性能；植物油由70-75％(质量)的单不饱和脂肪酸，5-10％(质量)的多不饱和脂肪酸和15-25％(质量)的饱和脂肪酸组成，植物油是一种淡黄色的低粘度液体，密度为0.93g/cm3，25℃粘度为0.03Pa.s，植物油的成分与沥青中饱和分的成分相近，用作再生剂可减小老化沥青溶度参数差，使老化沥青的性能得到恢复；所述的乳化剂为十六-十九烷基三甲基氯化铵中的一种或多种(按任意配比)与烷基丙烯二铵的混合物，各原料所占重量份数为：十六-十九烷基三甲基氯化铵10-25份、烷基丙烯二铵5-10份，两种乳化剂均属于阳离子乳化剂，在水中溶解时电离成离子或离子胶束，与亲油基相连的亲水性基团带有阳电荷，由于乳化剂同时含有亲水基和亲油基，可以吸附于沥青和水的相互排斥的界面上，使两者形成稳定的溶液；所述的稳定剂为氯化钙、氯化铵与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于由复合乳液和精细骨料组成，各原料所占重量份数为：复合乳液70‑100份，精细骨料200‑400份；使用时将复合乳液通过机械喷涂或人工刮涂在沥青路面表面，撒布上精细骨料形成再生封层；所述的复合乳液由无机溶液和有机乳液混合而成，各原材料的重量份数为：无机溶液20‑50份，有机乳液200‑600份；所述的无机溶液为酸性硅溶液或中性硅溶液，其二氧化硅含量10‑30％(质量)，pH值3‑7，氧化钠含量小于0.5％(质量)，平均粒径10‑20nm；所述的有机乳液由再生剂乳液和改性乳化沥青组成，各原材料的重量分数为：再生剂乳液100份、改性乳化沥青100‑500份。

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于由复合乳液和精细骨料组成，各原料所占重量份数为：复合乳液70-100份，精细骨料200-400份；使用时将复合乳液通过机械喷涂或人工刮涂在沥青路面表面，撒布上精细骨料形成再生封层；所述的复合乳液由无机溶液和有机乳液混合而成，各原材料的重量份数为：无机溶液20-50份，有机乳液200-600份；所述的无机溶液为酸性硅溶液或中性硅溶液，其二氧化硅含量10-30％(质量)，pH值3-7，氧化钠含量小于0.5％(质量)，平均粒径10-20nm；所述的有机乳液由再生剂乳液和改性乳化沥青组成，各原材料的重量分数为：再生剂乳液100份、改性乳化沥青100-500份。2.根据权利要求1所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于:所述的再生剂乳液由再生剂、乳化剂、稳定剂、增稠剂、盐酸和水制备而成，各原料所占重量份数为：再生剂100份、乳化剂2-6份、稳定剂1-3份、增稠剂10-30份、盐酸1-3份、水60-120份。3.根据权利要求2所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于:所述的再生剂为橡胶油、废润滑油与植物油的混合物，各原料所占重量份数为：橡胶油100-150份；废润滑油10-30份；植物油20-50份；橡胶油的芳香烃质量含量为70-87％，饱和烃质量含量为20-30％，极性物质量含量小于25％；废润滑油的芳香分质量含量为9-11％，密度为0.95g/cm3，25℃粘度为0.248Pa.s；植物油由70-75％(质量)的单不饱和脂肪酸，5-10％(质量)的多不饱和脂肪酸和15-25％(质量)的饱和脂肪酸组成，密度为0.93g/cm3，25℃粘度为0.03Pa.s。4.根据权利要求2所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于:所述的乳化剂为十六-十九烷基三甲基氯化铵与烷基丙烯二铵的混合物，各原料所占重量份数为：十六-十九烷基三甲基氯化铵10-25份、烷基丙烯二铵5-10份；所述的稳定剂为氯化钙、氯化铵与聚乙烯醇的混合物，各原料所占重量份数为：氯化钙10-20份、氯化铵5-10份、聚乙烯醇10-20份；所述的增稠剂为质量浓度为0.5-2％的羟乙基纤维素溶液，羟乙基纤维素的摩尔取代度为1.8-2.5，pH值6-8.5；所述盐酸的质量浓度为10-20％。5.根据权利要求1所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于:所述的改性乳化沥青为SBS改性乳化沥青或SBR改性乳化沥青。6.根据权利要求1所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料，其特征在于:所述的精细骨料为玄武岩或辉绿岩或金刚砂耐磨骨料，骨料的压碎值小于16％，洛杉矶磨耗值小于20％；最大粒径为2.36mm，1.18mm筛网通过率为30-70％，0.6mm筛网通过率为5-25％，0.075mm筛网通过率为0-1％。7.如权利要求1所述的一种沥青路面网裂处治再生封层材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)制备再生剂：①按各原材料组成其及重量份数为：橡胶油100-150份；废润滑油10-30份；植物油20-50份；选取橡胶油、废润滑油和植物油；②将橡胶油、废润滑油与植物油分别加热后倒入搅拌罐中，控制搅拌速度在300r/min-1000r/min范围内，搅拌5-10分钟后形成均匀的混合油，得到再生剂；2)制备再生剂乳液：①按各原材料组成其及重量份数为：再生剂100份、乳化剂2-6份、稳定剂1-3份、增稠剂10-30份、盐酸1-3份、水60-120份；选取再生剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：磨炼同，丁炳航，肖月，刘刚，吴鹤峰，史乐，吴少鹏，王凯，余剑英，林振华，
申请(专利权)人：武汉理工大学，武汉新欣正源技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42