CN102010605A

CN102010605A - 雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法

Info

Publication number: CN102010605A
Application number: CN 201010567413
Authority: CN
Inventors: 蔡乾东; 王安玲; 商博明; 贾晓放; 徐培华
Original assignee: SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102010605B

Abstract

一种雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法，其原料组成的质量百分配比为沥青再生剂30％～60％、沥青再生助剂5％～10％、渗透剂1％～3％、乳化剂1％～5％、增粘剂2％～8％，余量为水。本发明外加剂添加到雾封层材料中，可增强雾封层沥青乳液的渗透能力，使乳液快速填充到路表孔隙及微裂纹中，增强路面的抗渗水性能，防止出现沥青路面水损害；能够快速渗透到老化沥青层，调和老化沥青的组分，使老化沥青得到再生；与沥青路面的粘结能力强，开放交通后，雾封层材料与路面胶结牢固，不易被行车车轮粘掉；成型后与新建路面颜色一致，美化了路容路貌。

Description

雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及道路预防性养护所用雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法。

背景技术

雾封层全称为雾状封层，是一种新型路面预防性养护技术。雾封层通过采用专用雾封层沥青洒布车，在路面面层上均匀喷洒的一层流体材料，其目的是为了有效封闭路表孔隙、防水抗渗、稳定松散集料、修复老化路面、改善路容路貌，从而实现延长路面使用寿命、节约养护资金。常见的雾封层材料主要有乳化沥青、改性乳化沥青及其道路养护剂等，由于材料喷洒时，呈现雾状，因此统称为雾封层。

雾封层材料性能的好坏直接影响到雾封层工程质量，通常应满足以下技术要求：(1)粘附性能，雾封层形成的沥青乳液与原沥青路面表面颗粒裹覆均匀、粘结牢固。夏季高温时不易软化、不泛油或被车轮粘掉跑光，冬季低温或雨天时无脱落现象，并不影响原路面抗滑、抗磨耗性能。(2)防水渗透性能，雾封层形成的沥青乳液能够快速填充、渗透至路表孔隙及路面轻微裂缝的裂隙中，稳定松散颗粒，封闭路面孔隙，增强路面的抗水损坏性能。(3)沥青再生性能，雾封层形成的沥青乳液快速渗透到老化沥青层中，调和老化沥青的组分，使原路面老化沥青得到再生。(4)施工性能，雾封层沥青乳液体系稳定、无离析现象，确保喷洒均匀，色泽一致，同时由于雾封层施工速度较快，材料供应要求及时，雾封层沥青乳液的粘度或沥青固含量可根据路况不同情况随用随调，并具备成型快，开放交通早等性能。

目前，雾封层材料选用普通乳化沥青相对较多，在工程实践过程中发现存在以下质量缺陷：(1)乳化沥青材料与原有旧路面粘结性差，开放交通后，雾封层沥青材料容易被行驶车辆碾掉、粘走；(2)乳化沥青材料渗透力差，无法渗透到旧路面内，填充路表孔隙、防水效果差；(3)现有雾封层乳化沥青材料不具有使旧路面老化沥青材料再生的功能；(4)现有雾封层乳化沥青材料破乳速度慢，封闭交通时间长；(5)现有雾封层乳化沥青材料破乳后，颜色比新建路面颜色浅，影响外观效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述雾封层沥青乳液与原有旧路面粘结性差、渗透力差，不能使旧路面老化沥青材料再生的缺陷，提供一种能有效提高雾封层沥青乳液的粘结力、耐久性、抗渗性及路面再生性能的雾封层沥青乳液外加剂及其使用方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 30％～60％

沥青再生助剂 5％～10％

渗透剂 1％～3％

乳化剂 1％～5％

增粘剂 2％～8％

水加至100％

上述的沥青再生剂为糠醛抽出油、芳烃油中的任意一种；沥青再生助剂为煤焦油、煤油、柴油中的任意一种；渗透剂为渗透剂JFC、渗透剂JFC-1、渗透剂JFC-2中的任意一种；乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP系列或壬基酚聚氧乙烯醚TX系列，其中烷基酚聚氧乙烯醚OP系列为烷基酚聚氧乙烯醚OP-9、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基酚聚氧乙烯醚OP-13中的任意一种，壬基酚聚氧乙烯醚TX系列为壬基酚聚氧乙烯醚TX-7、壬基酚聚氧乙烯醚TX-10、壬基酚聚氧乙烯醚TX-15中的任意一种；增粘剂为氯丁胶乳、丁腈胶乳、乙烯-乙酸乙烯胶乳、丁基胶乳中的任意一种。渗透剂JFC、渗透剂JFC-1、渗透剂JFC-2、烷基酚聚氧乙烯醚OP-9、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基酚聚氧乙烯醚OP-13、壬基酚聚氧乙烯醚TX-7、壬基酚聚氧乙烯醚TX-10、壬基酚聚氧乙烯醚TX-15由江苏海安石油化工厂销售。

本发明雾封层沥青乳液外加剂优选由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 40％～60％

沥青再生助剂 5％～8％

渗透剂 1％～2％

乳化剂 1％～3％

增粘剂 3％～7％

水加至100％

本发明雾封层沥青乳液外加剂最佳由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 50％

沥青再生助剂 6％

渗透剂 2％

乳化剂 2％

增粘剂 5％

水加至100％

上述雾封层沥青乳液外加剂的制备方法为：按照上述原料的质量百分配比，将沥青再生剂、沥青再生助剂加热到熔融状态，将乳化剂、渗透剂加入到30～70℃水中，搅拌溶解，将熔融状态的沥青再生剂和熔融状态的沥青再生助剂、溶解有乳化剂和渗透剂的水溶液、增粘剂加入到乳化机中，乳化1～5分钟，形成分散、均匀的乳液，制备成雾封层沥青乳液外加剂。

本发明的雾封层沥青乳液外加剂的使用方法如下：

1、制备高浓改性乳化沥青

将基质沥青加热到110～140℃，将沥青乳化剂加入到50～70℃水中，搅拌均匀，形成沥青乳化剂水溶液，将加热的基质沥青、沥青乳化剂水溶液和丁苯胶乳改性剂加入到乳化机中，乳化1～3分钟，制备成高浓改性乳化沥青。

上述的高浓改性乳化沥青由下述质量百分配比的原料制成：基质沥青60％～70％，丁苯胶乳改性剂3.0％～6.0％，沥青乳化剂1.5％～3.0％，余量为水。

上述的沥青乳化剂为PN-01阳离子中裂型乳化剂、PN-02阳离子中裂型乳化剂、JL-C01中裂沥青乳化剂、JL-C01A中裂沥青乳化剂、JL-A01沥青乳化剂、JY-R2Y型中裂阳离子沥青乳化剂、JY-R2S型中裂阳离子沥青乳化剂中的任意一种。

PN-01阳离子中裂型乳化剂、PN-02阳离子中裂型乳化剂由博兴县派尼化工厂销售；JL-C01中裂沥青乳化剂、JL-C01A中裂沥青乳化剂、JL-A01沥青乳化剂由漯河市天龙化工有限公司销售；JY-R2Y型中裂阳离子沥青乳化剂、JY-R2S型中裂阳离子沥青乳化剂由扬中市金阳化工有限公司销售。

2、制备雾封层材料

将步骤1制备的高浓改性乳化沥青加水稀释成沥青的质量分数为30％～50％的沥青乳液，向沥青乳液中加入其质量1.0％～3.0％的雾封层沥青乳液外加剂，搅拌均匀，加热到50～70℃，制备成雾封层材料，备施工使用。

本发明外加剂添加到雾封层材料中，可增强雾封层沥青乳液的渗透能力，使乳液快速填充到路表孔隙及微裂纹中，增强路面的抗渗水性能，防止出现沥青路面水损害；能够快速渗透到老化沥青层，调和老化沥青的组分，使老化沥青得到再生；与沥青路面的粘结能力强，开放交通后，雾封层材料与路面胶结牢固，不易被行车车轮粘掉；成型后与新建路面颜色一致，美化了路容路貌。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

以制备本发明雾封层沥青乳液外加剂100kg为例所用原料的质量配比如下：

芳烃油 50kg

煤焦油 6kg

渗透剂JFC 2kg

烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 2kg

氯丁胶乳 5kg

水 35kg

其制备方法如下：

将芳烃油、煤焦油加热到熔融状态，渗透剂JFC、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入到50℃水中，搅拌溶解，将熔融状态的芳烃油和煤焦油、溶解有渗透剂JFC和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10的水溶液、氯丁胶乳加入到乳化机中，乳化3分钟，形成分散、均匀的乳液，制备成雾封层沥青乳液外加剂。

本发明的雾封层沥青乳液外加剂的使用方法如下：

1、制备高浓改性乳化沥青

将基质沥青加热到125℃，PN-01阳离子中裂型乳化剂加入到60℃水中，搅拌均匀，形成沥青乳化剂水溶液，将加热的基质沥青、PN-01阳离子中裂型乳化剂水溶液和丁苯胶乳改性剂加入到乳化机中，乳化2分钟，制备成高浓改性乳化沥青。

上述的高浓乳化沥青由下述质量百分配比的原料制成：基质沥青65％，丁苯胶乳改性剂4.5％，PN-01阳离子中裂型乳化剂2.0％，余量为水。

上述的PN-01阳离子中裂型乳化剂也可用等质量的PN-02阳离子中裂型乳化剂、JL-C01中裂沥青乳化剂、JL-C01A中裂沥青乳化剂、JL-A01沥青乳化剂、JY-R2Y型中裂阳离子沥青乳化剂、JY-R2S型中裂阳离子沥青乳化剂中的任意一种替换。

2、制备雾封层材料

将步骤1制备的高浓改性乳化沥青加水稀释成沥青的质量分数为45％的沥青乳液，向沥青乳液中加入其质量2.0％的雾封层沥青乳液外加剂，搅拌均匀，加热到60℃，制备成雾封层材料，备施工使用。

实施例2

糠醛抽出油 30kg

煤油 5kg

渗透剂JFC-1 1kg

壬基酚聚氧乙烯醚TX-10 1kg

氯丁胶乳 2kg

水 61kg

其制备方法如下：

将糠醛抽出油、煤油加热到熔融状态，渗透剂JFC-1、壬基酚聚氧乙烯醚TX-10加入到30℃水中，搅拌溶解，将熔融状态的糠醛抽出油和煤油、溶解有渗透剂JFC-1和壬基酚聚氧乙烯醚TX-10的水溶液、氯丁胶乳加入到乳化机中，乳化1分钟，形成分散、均匀的乳液，制备成雾封层沥青乳液外加剂。

本发明的雾封层沥青乳液外加剂的使用方法如下：

1、制备高浓改性乳化沥青

将基质沥青加热到110℃，PN-01阳离子中裂型乳化剂加入到50℃水中，搅拌均匀，形成PN-01阳离子中裂型乳化剂水溶液，将加热的基质沥青、PN-01阳离子中裂型乳化剂水溶液和丁苯胶乳改性剂加入到乳化机中，乳化1分钟，制备成高浓改性乳化沥青。

上述的高浓乳化沥青由下述质量百分配比的原料制成：

基质沥青60％，丁苯胶乳改性剂3.0％，PN-01阳离子中裂型乳化剂1.5％，余量为水。

2、制备雾封层材料

将步骤1制备的高浓改性乳化沥青加水稀释成沥青的质量分数为30％的沥青乳液，向沥青乳液中加入其质量1.0％的雾封层沥青乳液外加剂，搅拌均匀，加热到50℃，制备成雾封层材料，备施工使用。

实施例3

芳烃油 60kg

柴油 10kg

渗透剂JFC-2 3kg

烷基酚聚氧乙烯醚OP-9 5kg

丁腈胶乳 8kg

水 14kg

其制备方法如下：

将芳烃油、柴油加热到熔融状态，渗透剂JFC-2、烷基酚聚氧乙烯醚OP-9加入到70℃水中，搅拌溶解，将熔融状态的芳烃油和柴油、溶解有渗透剂JFC-2和烷基酚聚氧乙烯醚OP-9的水溶液、丁腈胶乳加入到乳化机中，乳化5分钟，形成分散、均匀的乳液，制备成雾封层沥青乳液外加剂。

本发明的雾封层沥青乳液外加剂的使用方法如下：

1、制备高浓改性乳化沥青

将基质沥青加热到140℃，PN-01阳离子中裂型乳化剂加入到70℃水中，搅拌均匀，形成PN-01阳离子中裂型乳化剂水溶液，将加热的基质沥青、PN-01阳离子中裂型乳化剂水溶液和丁苯胶乳改性剂加入到乳化机中，乳化3分钟，制备成高浓改性乳化沥青。

上述的高浓乳化沥青由下述质量百分配比的原料制成：基质沥青70％，丁苯胶乳改性剂6.0％，PN-01阳离子中裂型乳化剂3.0％，余量为水。

2、制备雾封层材料

将步骤1制备的高浓改性乳化沥青加水稀释成沥青的质量分数为50％的沥青乳液，向沥青乳液中加入其质量3.0％的雾封层沥青乳液外加剂，搅拌均匀，加热到70℃，制备成雾封层材料，备施工使用。

实施例4

芳烃油 40kg

煤焦油 7kg

渗透剂JFC 1.5kg

壬基酚聚氧乙烯醚TX-15 3.5kg

乙烯-乙酸乙烯胶乳 6kg

水 42kg

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例5

糠醛抽出油 55kg

煤油 8kg

渗透剂JFC-1 2.5kg

烷基酚聚氧乙烯醚OP-13 4.5kg

丁基胶乳 3kg

水 27kg

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例6

芳烃油 45kg

柴油 9kg

渗透剂JFC-2 2kg

壬基酚聚氧乙烯醚TX-7 3kg

氯丁胶乳 7kg

水 34kg

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例7

芳烃油 30kg

煤焦油 5kg

渗透剂JFC 1kg

烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1kg

氯丁胶乳 2kg

水 61kg

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例8

芳烃油 60kg

煤焦油 10kg

渗透剂JFC 3kg

烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 5kg

氯丁胶乳 8kg

水 14kg

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例9

在以上的实施例1、7、8中，所用的原料芳烃油用糠醛抽出油替换，用量与芳烃油相等；煤焦油用煤油替换，也可用柴油替换，用量与煤焦油相等；渗透剂JFC用渗透剂JFC-1替换，也可用渗透剂JFC-2替换，用量与渗透剂JFC相等；烷基酚聚氧乙烯醚OP-10用烷基酚聚氧乙烯醚OP-9替换，也可用烷基酚聚氧乙烯醚OP-13替换，用量与烷基酚聚氧乙烯醚OP-10相等；氯丁胶乳用丁腈胶乳替换，也可用乙烯-乙酸乙烯胶乳替换，还可用丁基胶乳替换，用量与氯丁胶乳相等。水加至100kg。

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例10

在以上的实施例9中，所用的原料烷基酚聚氧乙烯醚OP-10用壬基酚聚氧乙烯醚TX-7替换，也可用壬基酚聚氧乙烯醚TX-10替换，还可用壬基酚聚氧乙烯醚TX-15替换，用量与烷基酚聚氧乙烯醚OP-10相等。其它原料以及原料的用量与实施例9相同。水加至100kg。

其制备方法和使用方法与实施例1相同。

为了证明本发明的有益效果，发明人将按实施例1～6配制好的雾封层材料涂刷到连霍高速(连云港-霍尔果斯)SK2492+608-SK2496+700试验路段超车道上，检测材料的渗透效果、路面颜色、车辆行驶后与路面的粘附情况、路面抗渗水性能及路面抗滑性能。材料渗透效果采用钻芯取样试验，测定渗透深度(mm)；路面颜色、车辆行驶后雾封层材料与路面的粘附情况采用目测；路面抗渗水性能采用渗水系数试验测定；路面抗滑性能采用路面摩擦系数摆值试验测定；路面渗水系数试验及路面摩擦系数摆值试验按交通部部颁标准JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》，技术指标要求按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，路面检测结果见表1。

表1添加外加剂后雾封层路用性能测试结果

由表1可见，添加了本发明外加剂的雾封层材料喷洒到路面上，乳液破乳后路面颜色均匀一致，呈黑色；乳液破乳后与路面粘附面积均大于98％；雾封层材料的渗透深度大于2mm；路面抗渗水性能大幅度提高，渗水系数提高率超过50％；路面抗滑性能较原路面损失率较小，均小于10％，相关性能指标均满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求，具有良好的抗渗水和抗滑性能。

Claims

1.一种雾封层沥青乳液外加剂，其特征在于由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 30％～60％

沥青再生助剂 5％～10％

渗透剂 1％～3％

乳化剂 1％～5％

增粘剂 2％～8％

水加至100％

上述的沥青再生剂为糠醛抽出油、芳烃油中的任意一种；沥青再生助剂为煤焦油、煤油、柴油中的任意一种；渗透剂为渗透剂JFC、渗透剂JFC-1、渗透剂JFC-2中的任意一种；乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP系列或壬基酚聚氧乙烯醚TX系列，其中烷基酚聚氧乙烯醚OP系列为烷基酚聚氧乙烯醚OP-9、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基酚聚氧乙烯醚OP-13中的任意一种，壬基酚聚氧乙烯醚TX系列为壬基酚聚氧乙烯醚TX-7、壬基酚聚氧乙烯醚TX-10、壬基酚聚氧乙烯醚TX-15中的任意一种；增粘剂为氯丁胶乳、丁腈胶乳、乙烯-乙酸乙烯胶乳、丁基胶乳中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的雾封层沥青乳液外加剂，其特征在于由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 40％～60％

沥青再生助剂 5％～8％

渗透剂 1％～2％

乳化剂 1％～3％

增粘剂 3％～7％

水加至100％。

3.根据权利要求1所述的雾封层沥青乳液外加剂，其特征在于由下述质量百分配比的原料制成：

沥青再生剂 50％

沥青再生助剂 6％

渗透剂 2％

乳化剂 2％

增粘剂 5％

水加至100％。

4.一种权利要求1所述的雾封层沥青乳液外加剂，其特征在于该外加剂的使用方法如下：

(1)制备高浓改性乳化沥青

将基质沥青加热到110～140℃，沥青乳化剂加入到50～70℃水中，搅拌均匀，形成沥青乳化剂水溶液，将加热的基质沥青、沥青乳化剂水溶液和丁苯胶乳改性剂加入到乳化机中，乳化1～3分钟，制备成高浓改性乳化沥青；

上述的高浓改性乳化沥青由下述质量百分配比的原料制成：基质沥青60％～70％，丁苯胶乳改性剂3.0％～6.0％，沥青乳化剂1.5％～3.0％，余量为水；

上述的沥青乳化剂为PN-01阳离子中裂型乳化剂、PN-02阳离子中裂型乳化剂、JL-C01中裂沥青乳化剂、JL-C01A中裂沥青乳化剂、JL-A01沥青乳化剂、JY-R2Y型中裂阳离子沥青乳化剂、JY-R2S型中裂阳离子沥青乳化剂中的任意一种；

(2)制备雾封层材料

将步骤(1)制备的高浓改性乳化沥青加水稀释成沥青的质量分数为30％～50％的沥青乳液，向沥青乳液中加入其质量1.0％～3.0％的雾封层沥青乳液外加剂，搅拌均匀，加热到50～70℃，制备成雾封层材料，备施工使用。