用于道路构造和表面处理的方法和组合物技术

本发明专利技术公开了通过对环境无害的实践来改进二级公路的强度和寿命的方法和组合物。用于道路密封的组合物包括丙烯酸和乙酸乙烯酯聚合物的水乳状液、水、和树脂改性的乳状液，其中所述树脂改性的乳状液包括沥青和松香的混合物、乳化剂和水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于道路构造和表面处理的方法和组合物
技术介绍
A.专利
本申请要求2010年5月7日提交的临时专利申请系列号61/332，479和2010年9月2日提交的系列号61/379，570的优先权，这两个临时专利申请的内容据此通过引用并入。本专利技术通常涉及通过对环境无害的实践来改进二级公路的强度和寿命的方法和组合物。B.相关技术的描述二级公路(下文，“砾石道路”、“土路”或“未铺砌的道路”)的工程和构造已经永久地遭受两个相关的问题折磨由于水的道路劣化，和由于交通的表面内聚力和道路压实的损失。特定地，在现有技术中充分证明了水对路面的有害影响。在冷天气中，渗透入道路基料层的水分冷冻并撕裂裂缝进入道路基材中，这严重地破坏路面的负荷能力和寿命。同 样地，在较温和的天气中，当水渗入道路基料层时，水导致软化和侵蚀，这造成是昂贵和复发问题的坑洼。且如果坑洼不被立即修补，它们充满水并进一步加重路面的劣化。水对二级公路一例如乡村道路、交流道、农场和林区道路或山区道路一的影响是尤其显著的，因为表面处理材料的品质低于例如地浙青铺砌的道路，且因此提供降低的对抗自然环境的表面保护。另外，因为毛细管作用，水还从道路的基料或亚基料的侧面和底部渗入道路基料中。相比于需要大型机械来浇注混凝土或铺设和弄平基于浙青的表面的密封的或“铺砌的”道路，二级未铺砌的道路的建造是相对容易和成本低的。但未铺砌的道路需要多得多的频繁维护，特别地在湿润周期之后或当面临增加的交通量时，且通常易于发生与铺砌道路不相关的其他问题。例如，许多二级公路一土或砾石种类一利用常常与从地方资源挖出的砾石结合的原土壤，以产生道路的亚基料和基料层。不幸地，原土壤和砾石不一定具有合适的品质，导致具有减弱的物理和机械性质的道路基料。当~■级公路由差的道路基料材料构造，不严格采用常规维护，和道路暴露于重湿气和/或交通量时，道路的侵蚀一由于对道路表面、亚基料和基料材料的损坏一被加速。道路表面中的缺陷通常被分成两类表面劣化和表面变形。虽然表面劣化主要与表面处理材料的品质和它们响应于天气或交通应力的方式相关，但是表面变形常常具有组合的原因，包括对道路表面本身的两种应力和其他因素，例如亚基料和基料容量和稳定性。表面劣化由“粉尘”来例示，“粉尘”是细的粘合剂材料从道路表面损失的结果。粉尘是二级公路的相当大的问题，因为这些细的材料的损失导致其他类型的道路病情，例如道路填充材料的内聚力和压实的损失，和降低的维持道路装填物中的必需湿气的能力。表面变形包括车辙、起皱、凹陷和坑洼。车辙是行车轨迹中由高含水量、亚表土或基料中不足的强度、不足的面层厚度或重交通负荷造成的纵向凹陷。起皱或“道路搓板现象”是由于缺乏表面内聚力造成的穿过道路表面的一系列脊和凹陷。凹陷是由沉降、过度含水量和/或不适当的排水造成的在周围道路表面下方一英寸或多英寸的局部低的区域。坑洼是道路表面中由过度含水量、不良排水、差的亚基料或基料、差等级的聚集体或这些因素的组合造成的一英寸或多英寸深的小的凹陷或空隙。因而，通常与二级公路相关联的问题一表面劣化和变形两者一由以下造成1)水和高含水量对道路表面和基料的有害影响，包括沉降和侵蚀，2)表面内聚力的缺乏和由此引起的由粉尘造成的道路压实的损失，和3)施加在具有差的或不足的土壤、亚基料或基料的道路上的重交通负荷。工业已经设想加入各种化学添加剂以赋予道路材料防水性，具有不同程度的成功和环境影响。然而，防水化学品不是粘合剂，且负荷能力、稳定性和抗冻性并未因它们施加到土壤或道路基料而被改进。在许多情况中，还可以通过应用从空气吸出水分以改进细聚集体内聚力的化学添加剂(本领域中通常称为“粉尘抑制剂”或“粉尘阻止剂”)来减少砾石道路上的粉尘。且“土壤稳定剂”，是被设计为充当粘合剂并聚结以在土壤或聚集体颗粒之间形成键的化学品，已经显示出有希望大大改进道路的负荷能力和交通量。但现有的土壤稳定剂和粉尘阻止剂在冷的气候中难以应用和使用，往往具有长的固化 时间、短的寿命周期，且不能提供对抗水溃的必要保护；尤其是由毛细管作用导致的过度含水量。通过常规方法修补损坏的路面可能是极其高成本的、费时的和环境破坏的，因为道路的整个压实砾石层必须被替代。挖掘宽度测量为4m的道路的Ι-km部分的路基产生约2000立方米(m3)的土状废物；在常规路基修补工程中，这将需要从工地除去约220货车荷载废物，并需要220货车荷载的新砾石被载运回至工地以完成工程。在隔离的地方，或具有不同地形的地方，除去砾石和随后替代砾石的费用是过高的一如对当地居民(其必须克服噪声和空气污染)、路面的正常使用者(其在修补期间受到绕路或延长耽搁)和储存除去的废物的填埋场的影响。常规粘合剂是液体地浙青，其变成黑色吸热路面。在安装时，常规的屑密封的表面必须被扫除，导致损失多至20%的所安装的屑。因此，本领域中对改进的建造道路以产生强度和寿命的方法存在需求，其中道路建造者将能够改进路面的寿命，赋予增加的负荷能力和交通量，并减少与常规道路修补工程相关联的时间、成本和环境影响。专利技术概述本专利技术稳定化技术在各种各样的道路应用中提供了优势，从将保持泥土路面的未铺砌的道路到将接受波状表面处理的道路。路基稳定化处理包括通过将有机乳状液共混入原路基土壤、旧砾石化道路或循环路面表面材料中来最大化潜在的道路强度，以产生最大化潜在的道路强度并延长路基的使用寿命的优良结构。中西部建筑系统使用与中西部“绿色”产品结合的原地土壤以通过稳定化亚基料和提供屑密封波状表面来设计改进的路面-而不是依赖于任何地浙青产品。本专利技术组分被配制为对环境是温和的，因为它们对路面是有效的一以仅成本的一部分。一个优势是该过程消除了对进口昂贵的基料或聚集体材料来建造亚基料用于随后铺砌或船密封的需求。本专利技术组分产生不吸收热量的更浅的表面，是不危险的、不易燃的、无腐蚀性的、无毒的，使用以足可支撑的基础收获的天然产品，将不会危害植被或野生生物，且将不会浸出表面，所以它们在水流和水体附近使用是安全的。在一个实施方案中，用于道路密封的组合物包括丙烯酸和乙酸乙烯酯聚合物的水乳状液、水、和树脂改性的乳状液，其中树脂改性的乳状液包括浙青和松香的混合物、乳化齐 、和水，其中组合物基本上不含地浙青。在另一个实施方案中，组合物包括土壤和粘合剂。在另一个实施方案中，组合物包括合成纤维。在另一个实施方案中，丙烯酸和乙酸乙烯酯聚合物在按重量计约5.0%和约60.O %之间，水在按重量计约40. O %和约94. O %之间，树脂乳状液在按重量计约I. 0%和约55. O %之间，其中在树脂乳状液内，浙青在按重量计约I. O %和约95 %之间，松香在约I %至约70%之间，乳化剂在按重量计约O. I %至约5.0%之间，且水在按重量计约10%至约98%之间。在另一个实施方案中，组合物还包括粘结涂料。·在另一个实施方案中，组合物还包括石灰石碎屑。在另一个实施方案中，粘结涂料包括浙青、松香、乳化剂和水的树脂改性的乳状液，和丙烯酸和乙酸乙烯酯聚合物的水乳状液。在另一个实施方案中，粘结涂料是水乳状液。在另一个实施方案中，粘结涂料是水乳状液和粘度增强剂。在另一个实施方案中，组合物基本上不含多环有机物质。在另一个实施方案中，用于道路密封的方法包括混合水乳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·W··瓦伊塔尔，弗兰克·D··埃尔斯维克，吉娜·M··格林利，
申请(专利权)人：中西工业供应有限公司，
类型：
国别省市：