一种半柔性路面水泥基胶浆组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种半柔性路面水泥基胶浆组合物及其制备方法，属于路面材料技术领域，由以下原料按重量制备而成：水泥100

【技术实现步骤摘要】
一种半柔性路面水泥基胶浆组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及路面材料
，具体涉及一种半柔性路面水泥基胶浆组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]半柔性路面是指在开级配的大空隙(空隙率高达20％以上)基体沥青混合料中，灌入以水泥为主要成分的特殊浆体而复合形成的一种路面，具有高于水泥混凝土路面的柔性和高于沥青混凝土路面的刚性，故将其称为半柔性路面。半柔性路面在材料强度机理方面具有其特有的长处。与普通沥青混凝土路面不同，半柔性路面属于密实—骨架嵌挤型结构。填充其空隙的水泥混合胶浆胶结后形成的强度和密实性与沥青混合料骨架结构共同抵抗汽车荷载的作用和防水。由于水泥混合胶浆凝结硬化后具有水泥混凝土路面的特性，表面色泽接近于白色，不易吸热。因此，高温稳定性能大大优于普通沥青混凝土路面，又由于以具有一定柔性的沥青混合料作为骨架结构，其低温抗裂性能也都优于普通水泥混凝土路面，而且可以不设或少设温度缝，行车平稳舒适。
[0003]半柔性路面既具备沥青路面和水泥路面的优点又屏蔽了两者的缺点，其路用性能优良，可适用于公路重载交通和公路穿城镇段灯控平交口等典型路段，城市的货运站、港口、码头、加油站等区域亦可扩展推广。目前，我国国内对基体沥青混合料、水泥基砂浆和半柔性路面混合料的技术指标要求研究还不够透彻，尤其是在多雨高温地区，存在水与温度的耦合作用，对半柔性路面的抗裂性能、抗水损坏性能和施工工艺及施工组织提出了更高的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种半柔性路面水泥基胶浆组合物及其制备方法，本专利技术半柔性路面水泥基胶浆的流动性好，整个体系的流变性能好，水泥基浆的流动度随时间增长而增大，力学性能较好，具有良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损坏、抗疲劳性能，能够延长路面的使用寿命。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种半柔性路面水泥基胶浆组合物，由以下原料按重量制备而成：水泥100
‑
120份、无机纳米中空粒子20
‑
30份、石英砂5
‑
30份、聚合物乳液1
‑
5份、触变剂0.1
‑
1份、消泡剂0.1
‑
2份、膨胀剂0.1
‑
0.7份、水150
‑
200份；所述石英砂粒径为0.5
‑
2mm；所述水泥为42.5硫铝酸盐水泥；
[0007]所述无机纳米中空粒子的制备方法如下：
[0008]S1.将铝酸三烷基酯和正硅酸酯溶于有机溶剂中，加入复合偶联剂，搅拌混合均匀，得到油相；
[0009]S2.将致孔剂溶于水中，得到水相；
[0010]S3.将所述油相加入水相中，乳化，得到乳化液，抽滤，干燥，得到无机纳米中空粒
子。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量制备而成：水泥105
‑
115份、无机纳米中空粒子22
‑
27份、石英砂10
‑
20份、聚合物乳液2
‑
4份、触变剂0.2
‑
0.8份、消泡剂0.5
‑
1.5份、膨胀剂0.2
‑
0.6份、水170
‑
180份。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述铝酸三烷基酯为Al(O
‑
iC3H7)3或Al(O
‑
sC4H9)3；所述正硅酸酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯；所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、乙酸乙酯、吡啶中的一种或几种的组合；所述复合偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂的混合物，质量比为1：(2
‑
3)；所述硅烷偶联剂选自KH560、KH570、KH580、KH590中的一种或者几种的组合；所述铝酸酯偶联剂选自DL
‑
411、DL
‑
411AF、DL
‑
411D、DL
‑
411DF中的一种或几种的组合；所述致孔剂选自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚和失水山梨醇脂肪酸酯中的一种。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述铝酸三烷基酯、正硅酸酯、复合偶联剂、致孔剂的质量比为100：(200
‑
300)：(2
‑
10)：(1
‑
5)；所述乳化条件为10000
‑
20000r/min转速下乳化2
‑
4min；干燥方法为100
‑
120℃干燥2
‑
4h。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述触变剂选自有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述消泡剂为消泡剂P803或DF770 DD。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述聚合物乳液的制备方法：称取甲基丙烯酸，丙烯酸丁酯、丙烯酸混合均匀，再缓慢加入吐温
‑
80，NaHCO3，5
‑
10wt％聚乙烯醇溶液和蒸馏水的混合体系，以300
‑
500r/min转速预乳化30
‑
50min，将乳化液升温至75
‑
80℃，加入2
‑
5wt％引发剂溶液，缓慢搅拌1
‑
2h，得到聚合物乳液；
[0017]所述聚合物乳液由以下重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸100
‑
200份、丙烯酸丁酯50
‑
70份、丙烯酸20
‑
50份、吐温
‑
80 1
‑
5份、NaHCO
3 2
‑
5份、聚乙烯醇15
‑
20份、引发剂0.5
‑
2份；
[0018]所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述膨胀剂选自UEA
‑
W高效改进型低碱膨胀剂、UEA低碱膨胀剂或UEA
‑
WD型多功能膨胀剂中的一种。
[0020]本专利技术进一步保护一种上述的半柔性路面水泥基胶浆组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1.将聚合物乳液和无机纳米中空粒子混合后，加热至40
‑
50℃，反应0.5
‑
1h后，加入膨胀剂、消泡剂和触变剂，充分搅拌均匀，升温至70
‑
90℃，反应1
‑
2h，得到混合料；
[0022]S2.将水泥和石英砂加入水中，边搅拌边加热至40
‑
50℃，反应0.5
‑
2h后，加入步骤S1中的混合料，充分搅拌均匀，得到半柔性路面水泥基胶浆组合物。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半柔性路面水泥基胶浆组合物，其特征在于，由以下原料按重量制备而成：水泥100
‑
120份、无机纳米中空粒子20
‑
30份、石英砂5
‑
30份、聚合物乳液1
‑
5份、触变剂0.1
‑
1份、消泡剂0.1
‑
2份、膨胀剂0.1
‑
0.7份、水150
‑
200份；所述石英砂粒径为0.5
‑
2mm；所述水泥为42.5硫铝酸盐水泥；所述无机纳米中空粒子的制备方法如下：S1.将铝酸三烷基酯和正硅酸酯溶于有机溶剂中，加入复合偶联剂，搅拌混合均匀，得到油相；S2.将致孔剂溶于水中，得到水相；S3.将所述油相加入水相中，乳化，得到乳化液，抽滤，干燥，得到无机纳米中空粒子。2.根据权利要求1所述半柔性路面水泥基胶浆组合物，其特征在于，由以下原料按重量制备而成：水泥105
‑
115份、无机纳米中空粒子22
‑
27份、石英砂10
‑
20份、聚合物乳液2
‑
4份、触变剂0.2
‑
0.8份、消泡剂0.5
‑
1.5份、膨胀剂0.2
‑
0.6份、水170
‑
180份。3.根据权利要求1所述所述半柔性路面水泥基胶浆组合物，其特征在于，所述铝酸三烷基酯为Al(O
‑
iC3H7)3或Al(O
‑
sC4H9)3；所述正硅酸酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯；所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、乙酸乙酯、吡啶中的一种或几种的组合；所述复合偶联剂为硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂的混合物，质量比为1：(2
‑
3)；所述硅烷偶联剂选自KH560、KH570、KH580、KH590中的一种或者几种的组合；所述铝酸酯偶联剂选自DL
‑
411、DL
‑
411AF、DL
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411D、DL
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411DF中的一种或几种的组合；所述致孔剂选自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚和失水山梨醇脂肪酸酯中的一种。4.根据权利要求1所述所述半柔性路面水泥基胶浆组合物，其特征在于，所述铝酸三烷基酯、正硅酸酯、复合偶联剂、致孔剂的质量比为100：(200
‑
300)：(2
‑
10)：(1
‑
5)；所述乳化条件为10000
‑
2000...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱光达，莫秋旭，于宏明，杨清尘，吴观旺，庄华森，李周远，吴小全，朱兴劲，朱堪威，蒋勇，潘雪菲，肖法福，
申请(专利权)人：广东省湛江公路工程大队，
类型：发明
国别省市：