CN106746928A - 一种沥青路面坑槽冷补料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青路面坑槽冷补料的制备方法，属于路面修补材料制备技术领域。本发明先将废机油过滤后再用活性白土、碳酸钠溶液沉降和吸附杂质，静置并收集上层油相，再将所得预处理废机油与柴油混合配制成稀释剂，随后取玄武岩矿石破碎振筛处理，并将碎石按要求混合制得沥青集料沙石，再用钠基膨润土改性石油沥青，并与稀释剂、热塑性丁苯橡胶搅拌制得改性冷补沥青液，最后将其与沥青集料沙石、硅油、抗剥落剂等搅拌装袋，得沥青路面坑槽冷补料，本发明制得的冷补料克服了冷补沥青混合料易板结、耐久性不足且和易性差的不足，具有随时修补、和易性好、储存稳定性好生物特点，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明公开了一种沥青路面坑槽冷补料的制备方法，属于路面修补材料制备技术领域。
背景技术
随着我国交通运输业的迅速发展，对路用沥青材料的技术性能提出了越来越高的要求。沥青路面因施工不当或使用的沥青自身的原因，投入使用一定的时间后会发生反射裂缝、应力裂缝或温度收缩裂缝，尤其在气候变化较大的地区，因冬季气温较低，路面发生低温收缩裂缝的几率较大。由于路面裂缝的发生，雨水容易通过裂缝渗透到中面层或下面层，严重者还会渗透到底层甚至路基层，引起公路的水损坏。为了避免或减轻路面的水损坏，减少沥青公路大面积维修次数，提高沥青路面服务功能，延长路面的使用寿命，在发生裂缝之初就要对裂缝进行修补处理，避免雨水的侵入。一般方法是在发生裂缝处灌入嵌缝材料，将裂缝封闭，对路面裂缝进行局部修补，可避免因大规模维修引起的交通拥堵。
目前，国内外对沥青路面的坑槽主要是采用热拌或者冷补沥青混合料进行修补。
1、采用热拌修补沥青混合料是通过现场切割，清除沥青路面破损部分，根据破损体积估算取料总量，然后将热的新沥青混合料回填到路面破损处，碾压降温后再次开放交通，由于路面破损处周边与新填入的沥青混合料存在较大温差，因此，在新旧沥青混合料结合处便会产生弱接缝，时间一长，遇到重车碾压，新旧料分离再次产生裂缝，同时施工必须在干燥条件下进行，且混合料降温速度慢，作业时间长，使得开放交通耗时，无法快速修补；
2、采用冷补修补沥青混合料则是将沥青混合料事先预拌好，堆放储存或用袋装好贮存起来，当发现路面出现损坏时，将预拌好的沥青混合料运到现场进行路面修补。其制作方法主要有两种，一种是柴油或煤油稀释沥青拌和的混合料；另一类是用高标号的汽油作为稀剂拌和的混合料，这种作业方式虽然可以避免热拌修补沥青混合料的缺陷，具有成型快、易拌和、强度高的特点，还能有效节约施工时间，但仍存在一些缺点：主要是成品料易板结，混合料中沥青含量低，耐久性不足，特别是在湿度过高的季节，寿命仅为3个月甚至更短，且混合料使用高标号汽油做稀释剂，易挥发导致混合料的和易性丧失而使材料失效，严重限制了冷补料的使用范围。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对现有沥青冷补料易板结、沥青含量低，耐久性不足，且使用高标号汽油做稀释剂，易挥发导致冷补料的和易性丧失而使材料失效的缺陷，提供一种沥青路面坑槽冷补料的制备方法，本发明先将废机油过滤后再用活性白土、碳酸钠溶液沉降和吸附杂质，静置并收集上层油相，再将所得预处理废机油与柴油混合配制成稀释剂，随后取玄武岩矿石破碎振筛处理，并将碎石按要求混合制得沥青集料沙石，再用钠基膨润土改性石油沥青，并与稀释剂、热塑性丁苯橡胶搅拌制得改性冷补沥青液，最后将其与沥青集料沙石、硅油、抗剥落剂等搅拌装袋，得沥青路面坑槽冷补料，本发明制得的冷补料克服了冷补沥青混合料易板结、耐久性不足且和易性差的不足，具有随时修补、和易性好、储存稳定性好生物特点，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）量取500～600mL废机油，过滤除杂后向滤液中加入30～50g活性白土，以300～400r/min搅拌1～2h，随后加入100～200mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌1～2h后，静置3～5h并收集上层油相，得预处理废机油，量取200～300mL预处理废机油与180～200mL柴油混合，以500～600r/min搅拌30～40min，得稀释剂，备用；
（2）取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石20～30min，得沥青集料沙石，备用；
（3）称取90～100g石油沥青，在120～130℃下加热软化30～40min，再向沥青中加入8～12g钠基膨润土，以300～400r/min搅拌20～30min，冷却至100～105℃后，加入20～25mL步骤（1）备用的稀释剂，5～6g热塑性丁苯橡胶，以500～600r/min保温搅拌30～40min，得改性冷补沥青液；
（4）称取1.8～2.0kg步骤（2）备用的沥青集料沙石，加热至105～110℃后，与100～120g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.5～0.6g硅油，0.3～0.4g抗剥落剂TX-1，以500～600r/min保温搅拌20～30min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
本发明的应用方法是：首先对路面坑槽部位进行划线，将不规则形状坑槽利用切割设备进行切割，使之具备规则形状，控制切缝厚度为原有混凝土层厚度的2/3，并用鼓风设备将坑槽底部及侧壁等表面浮渣清除，随后将本发明制得的沥青路面坑槽冷补料以60～80r/min搅拌混合10～15min，再根据路面坑槽大小，将混合好的冷补料回填入坑槽部位，将冷补料充分压实，使冷补料与坑槽壁牢固粘结，再用压路机在坑槽修补部位来回压平，最后静置养护3～5h即可。经检测，本发明制得的沥青路面坑槽冷补料干粘结强度达5.6～6.2MPa，湿粘结强度达3.4～4.6MPa，能实现与路面裂缝壁的牢固粘结，具有较好的修补效果，同时修补后的路面抗压强度达70～80MPa，5℃下界面拉拔力0.65～0.71kN，-10℃下界面拉拔力为0.55～0.63kN，耐受温度范围为-30～60℃，本发明冷补料还具有较好的贮存稳定性及耐久性，在常温密封环境下，存储期限达12个月以上，成品料不易出现板结现象，且坑槽修补效果能维持6年以上，使用寿命较长。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的沥青路面坑槽冷补料和易性好，即拌即用，无需加热处理，同时与混凝土相容性好，界面粘结强度高，在恶劣环境中具有同样的修补效果，且储存稳定性较好，成品不易板结，有效延长了冷补料的使用寿命；
（2）本发明制得的沥青路面坑槽冷补料具有良好的粘附性，能与路面裂缝壁牢固粘结，同时又耐砂石杂物嵌入，且耐久性较好，满足道路修补的同时还能实现道路的补强作用。
具体实施方式
首先量取500～600mL废机油，过滤除杂后向滤液中加入30～50g活性白土，以300～400r/min搅拌1～2h，随后加入100～200mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌1～2h后，静置3～5h并收集上层油相，得预处理废机油，量取200～300mL预处理废机油与180～200mL柴油混合，以500～600r/min搅拌30～40min，得稀释剂，备用；随后取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石20～30min，得沥青集料沙石，备用；再称取90～100g石油沥青，在120～130℃下加热软化30～40min，再向沥青中加入8～12g钠基膨润土，以300～400r/min搅拌20～30min，冷却至100～105℃后，加入20～25mL上述备用的稀释剂，5～6g热塑性丁苯橡胶，以500～600r/min保温搅拌30～40min，得改性冷补沥青液；最后称取1.8～2.0kg上述备用的沥青集料沙石，加热至105～110℃后，与100～120g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.5～0.6g硅油，0.3～0.4g抗剥落剂TX-1，以500～600r/min保温搅拌20～30min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
实例1
首先量取500mL废机油，过滤除杂后向滤液中加入30g活性白土，以300r/min搅拌1h，随后加入100mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌1h后，静置3h并收集上层油相，得预处理废机油，量取200mL预处理废机油与180mL柴油混合，以500r/min搅拌30min，得稀释剂，备用；随后取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石20min，得沥青集料沙石，备用；再称取90g石油沥青，在120℃下加热软化30min，再向沥青中加入8g钠基膨润土，以300r/min搅拌20min，冷却至100℃后，加入20mL上述备用的稀释剂，5g热塑性丁苯橡胶，以500r/min保温搅拌30min，得改性冷补沥青液；最后称取1.8kg上述备用的沥青集料沙石，加热至105℃后，与100g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.5g硅油，0.3g抗剥落剂TX-1，以500r/min保温搅拌20min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
本实例操作简便，使用时，首先对路面坑槽部位进行划线，将不规则形状坑槽利用切割设备进行切割，使之具备规则形状，控制切缝厚度为原有混凝土层厚度的2/3，并用鼓风设备将坑槽底部及侧壁等表面浮渣清除，随后将本发明制得的沥青路面坑槽冷补料以60r/min搅拌混合10min，再根据路面坑槽大小，将混合好的冷补料回填入坑槽部位，将冷补料充分压实，使冷补料与坑槽壁牢固粘结，再用压路机在坑槽修补部位来回压平，最后静置养护3h即可。经检测，本发明制得的沥青路面坑槽冷补料干粘结强度达5.6MPa，湿粘结强度达3.4MPa，能实现与路面裂缝壁的牢固粘结，具有较好的修补效果，同时修补后的路面抗压强度达70MPa，5℃下界面拉拔力0.65kN，-10℃下界面拉拔力为0.55kN，耐受温度范围为-30℃，本发明冷补料还具有较好的贮存稳定性及耐久性，在常温密封环境下，存储期限达13个月，成品料不易出现板结现象，且坑槽修补效果能维持7年，使用寿命较长。
实例2
首先量取550mL废机油，过滤除杂后向滤液中加入40g活性白土，以350r/min搅拌1h，随后加入150mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌1h后，静置4h并收集上层油相，得预处理废机油，量取250mL预处理废机油与190mL柴油混合，以550r/min搅拌35min，得稀释剂，备用；随后取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石25min，得沥青集料沙石，备用；再称取95g石油沥青，在125℃下加热软化35min，再向沥青中加入10g钠基膨润土，以350r/min搅拌25min，冷却至103℃后，加入23mL上述备用的稀释剂，5g热塑性丁苯橡胶，以550r/min保温搅拌35min，得改性冷补沥青液；最后称取1.9kg上述备用的沥青集料沙石，加热至108℃后，与110g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.5g硅油，0.3g抗剥落剂TX-1，以550r/min保温搅拌25min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
本实例操作简便，使用时，首先对路面坑槽部位进行划线，将不规则形状坑槽利用切割设备进行切割，使之具备规则形状，控制切缝厚度为原有混凝土层厚度的2/3，并用鼓风设备将坑槽底部及侧壁等表面浮渣清除，随后将本发明制得的沥青路面坑槽冷补料以70r/min搅拌混合13min，再根据路面坑槽大小，将混合好的冷补料回填入坑槽部位，将冷补料充分压实，使冷补料与坑槽壁牢固粘结，再用压路机在坑槽修补部位来回压平，最后静置养护4h即可。经检测，本发明制得的沥青路面坑槽冷补料干粘结强度达5.9MPa，湿粘结强度达4.0 MPa，能实现与路面裂缝壁的牢固粘结，具有较好的修补效果，同时修补后的路面抗压强度达75MPa，5℃下界面拉拔力0.68kN，-10℃下界面拉拔力为0.59kN，耐受温度范围为15℃，本发明冷补料还具有较好的贮存稳定性及耐久性，在常温密封环境下，存储期限达14个月，成品料不易出现板结现象，且坑槽修补效果能维持8年，使用寿命较长。
实例3
首先量取600mL废机油，过滤除杂后向滤液中加入50g活性白土，以400r/min搅拌2h，随后加入200mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌2h后，静置5h并收集上层油相，得预处理废机油，量取300mL预处理废机油与200mL柴油混合，以600r/min搅拌40min，得稀释剂，备用；随后取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石30min，得沥青集料沙石，备用；再称取100g石油沥青，在130℃下加热软化40min，再向沥青中加入12g钠基膨润土，以400r/min搅拌30min，冷却至105℃后，加入25mL上述备用的稀释剂，6g热塑性丁苯橡胶，以600r/min保温搅拌40min，得改性冷补沥青液；最后称取2.0kg上述备用的沥青集料沙石，加热至110℃后，与120g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.6g硅油，0.4g抗剥落剂TX-1，以600r/min保温搅拌30min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
本实例操作简便，使用时，首先对路面坑槽部位进行划线，将不规则形状坑槽利用切割设备进行切割，使之具备规则形状，控制切缝厚度为原有混凝土层厚度的2/3，并用鼓风设备将坑槽底部及侧壁等表面浮渣清除，随后将本发明制得的沥青路面坑槽冷补料以80r/min搅拌混合15min，再根据路面坑槽大小，将混合好的冷补料回填入坑槽部位，将冷补料充分压实，使冷补料与坑槽壁牢固粘结，再用压路机在坑槽修补部位来回压平，最后静置养护5h即可。经检测，本发明制得的沥青路面坑槽冷补料干粘结强度达6.2MPa，湿粘结强度达4.6MPa，能实现与路面裂缝壁的牢固粘结，具有较好的修补效果，同时修补后的路面抗压强度达80MPa，5℃下界面拉拔力0.71kN，-10℃下界面拉拔力为0.63kN，耐受温度范围为60℃，本发明冷补料还具有较好的贮存稳定性及耐久性，在常温密封环境下，存储期限达15个月，成品料不易出现板结现象，且坑槽修补效果能维持9年，使用寿命较长。
Claims (1)
1.一种沥青路面坑槽冷补料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）量取500～600mL废机油，过滤除去滤渣后向滤液中加入30～50g活性白土，以300～400r/min搅拌1～2h，随后加入100～200mL质量分数为1%碳酸钠溶液，持续搅拌1～2h后，静置3～5h并收集上层油相，得预处理废机油，量取200～300mL预处理废机油与180～200mL0#柴油混合，以500～600r/min搅拌30～40min，得稀释剂，备用；
（2）取玄武岩矿石装入颚式破碎机中一次粉碎，再转入盘式破碎机中二次粉碎，随后转入振筛机中，分别筛选出不同粒径的玄武岩碎石，并将碎石装入混料机中，按照LB-13级配要求混合碎石20～30min，得沥青集料沙石，备用；
（3）称取90～100g石油沥青，在120～130℃下加热软化30～40min，再向沥青中加入8～12g钠基膨润土，以300～400r/min搅拌20～30min，冷却至100～105℃后，加入20～25mL步骤（1）备用的稀释剂，5～6g热塑性丁苯橡胶，以500～600r/min保温搅拌30～40min，得改性冷补沥青液；
（4）称取1.8～2.0kg步骤（2）备用的沥青集料沙石，加热至105～110℃后，与100～120g上述改性冷补沥青液混合，再加入0.5～0.6g硅油，0.3～0.4g抗剥落剂XT-1，以500～600r/min保温搅拌20～30min，冷却至室温后装袋，得沥青路面坑槽冷补料。
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