CN113388255A - 一种高耐久沥青冷补材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐久沥青冷补材料及其制备方法,其中所述高耐久沥青冷补材料按质量份数计,包括如下原料:粗集料:60‑70份;细集料:30‑40份;沥青冷补液:4.6‑5份;改性剂:2‑4份。该高耐久沥青冷补材料生产简单、节能环保;可采用小桶塑料袋包装,可远距离运输,使用方便,可直接采用简易拌合设备,不用加热,能耗及污染小,同时还具有较好的耐水性及粘聚性,保证使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于道路建筑材料技术领域,特别涉及一种高耐久沥青冷补材料及其制备方法。
背景技术
坑槽是沥青路面最常见最典型的病害。坑槽的出现往往具有突发性,并有不断扩大的趋势,若不及时修补,将会越来越严重,对行车安全造成极大的威胁。目前对坑槽的修补有热补和冷补两种方案。热补是使用热拌沥青混合料对坑槽进行修补,其技术成熟,材料来源广泛,材料与原路面粘结牢固,修补效果较好,但是对施工环境温度要求较高,而且在雨雪天气不能正常施工。冷补是使用沥青冷补材料对坑槽进行修补,其使用方便,且对天气、雨雪等条件要求低,因此在国内坑槽修补中应用较多。
但现有的坑槽沥青冷补材料在使用时会出现以下常见的问题:耐水性差,粘聚性差及寿命短,一般现有的沥青冷补材料在修补坑槽三个月内就会失效,甚至遇到一场大雨就全部被冲散。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种高耐久沥青冷补材料及其制备方法,使得利用该高耐久沥青冷补材料具有较好的耐水性及粘聚性,保证使用寿命。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种沥青冷补液,按质量份数计,包括如下原料:石油沥青:69-83份;SBS热塑性丁苯橡胶:3-5份;柴油:13-24份;添加剂:1-2份。
优选的,所述SBS热塑性丁苯橡胶的嵌段比为30/70,拉伸强度≥15MPa,邵氏硬度为68-82A,熔体流动率0.50-5.00g/min。
进一步优选的,所述SBS热塑性丁苯橡胶为中国石化生产的YH-791。YH-791具有较低的硬度,同时具有更高的界面粘结能力及更好的应力松弛能力。
优选的,所述石油沥青为60℃粘度不小于180Pa.s的90#石油沥青。
优选的,所述柴油为-20#~0#柴油。
优选的,所述添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比(4-6):(2-5):(0.5-2):(0.5-2)制成。
进一步优选的,所述添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比5:4:1:1制成。
进一步优选的,所述添加剂由以下方法制得:将航空煤油和矿物油加入高速剪切机中,升温至60℃~80℃后,加入C5石油树脂和C9石油树脂,继续升温至80℃~90℃后,启动高速剪切机剪切30min~40min,制得添加剂。
所述添加剂的技术指标见下表1,其能够全面提高集料表面的润湿程度,增加集料和石油沥青之间的粘附力,提高低温流动性能及耐水性,使集料表面形成胶体结构,从而起到抗剥落和高流动性粘结层的作用。
表1:添加剂的技术指标
色泽 | 深棕色液体 |
气味 | 无味 |
粘度@25℃,cs | 100-200 |
比重@25℃,g/cm<sup>3</sup> | 0.89±0.04 |
闪点(ASTM D-92) | 180℃ |
流点(ASTM D-92) | -21℃ |
一种如上所述沥青冷补液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石油沥青加热至流动状态后,加入SBS热塑性丁苯橡胶;
(2)将步骤(1)的混合物进行研磨,升温至160-170℃,搅拌均匀;
(3)降温至120-140℃后加入柴油和添加剂,搅拌均匀,自然冷却后,即得。
本发明的另一个目的在于提供一种高耐久沥青冷补材料:
一种高耐久沥青冷补材料,按质量份数计,包括如下原料:粗集料:60-70份;细集料:30-40份;如上所述的沥青冷补液:4.6-5份;改性剂:2-4份。
优选的,所述改性剂为聚氨酯。
优选的,所述改性剂为单组份湿固化聚氨酯。单组份湿固化聚氨酯的技术指标见下表2,其能吸收环境中的湿汽发生反应而固化成膜,形成密实的交联互穿网络分子结构,使沥青冷补材料具有强力的耐化学介质腐蚀及物理机械性能。
表2:单组份湿固化聚氨酯的技术指标
粘度@25℃,cps | 300 |
固含量,% | ≥68 |
表干时间(小时) | 0.5-1 |
优选的,所述粗集料及细集料均为碱性石料。粗集料及细集料的技术指标见下表3。
表3:粗集料及细集料的技术指标
一种如上所述高耐久沥青冷补材料的制备方法,包括以下步骤:将粗集料及细集料烘干并搅拌均匀后,加入沥青冷补液及改性剂,搅拌均匀,即得。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的沥青冷补液在常温下具有流动性,在配合集料使用过程中不需要加热。
(2)本发明的高耐久沥青冷补材料具有抗冻抗水、适用性强;合理选型,可在任何天气条件下包括冬季、雨季使用,冬季不结块,雨季不松散。
(3)本发明的高耐久沥青冷补材料用于路面坑槽的快速有效的修补,施工便捷、对交通影响小;在交通量大的情况下,可以倒入沥青冷补材料后直接开放交通,无需碾压。
(4)本发明的高耐久沥青冷补材料生产简单、节能环保;可采用小桶塑料袋包装,可远距离运输,使用方便,可直接采用简易拌合设备,不用加热,能耗及污染小。
(5)本发明的高耐久沥青冷补材料具有较好的耐水性及粘聚性,使用寿命可达5年以上。
(6)本发明的高耐久沥青冷补材料使用过程简单易行,值得大范围推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1:
一种沥青冷补液,按质量份数计,由如下原料组成:石油沥青:69份;SBS热塑性丁苯橡胶:5份;柴油:24份;添加剂:2份。其中石油沥青为60℃粘度不小于180Pa.s的90#石油沥青,SBS热塑性丁苯橡胶为中国石化生产的YH-791,柴油为-20#柴油,其中添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比5:4:1:1组成,添加剂由以下方法制得:取航空煤油和矿物油加入高速剪切机中,升温至60℃~80℃后,加入C5石油树脂和C9石油树脂,继续升温至80℃~90℃后,启动高速剪切机剪切30min~40min,制得添加剂,添加剂的技术特征如表1所示。
上述沥青冷补液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石油沥青加热到120-130℃至流动状态后,加入SBS热塑性丁苯橡胶;
(2)将步骤(1)的混合物研磨30分钟,升温至160-170℃,以80-100r/min搅拌2小时;
(3)降温至120-140℃后加入柴油和添加剂,搅拌均匀,自然冷却至50-60℃后进行包装,即得。
一种高耐久沥青冷补材料,按质量份数计,由如下原料组成:粗集料:60份;细集料:40份;如上所述的沥青冷补液:5份;改性剂:2份。其中改性剂为单组份湿固化聚氨酯,改性剂的技术特征如表2所示,粗集料及细集料均为碱性石料,粗集料及细集料的技术特征如表3所示。
上述高耐久沥青冷补材料的制备方法,包括以下步骤:将粗集料及细集料烘干并搅拌均匀后,加入沥青冷补液及改性剂,搅拌均匀,常温包装,即得。
实施例2:
一种沥青冷补液,按质量份数计,由如下原料组成:石油沥青:76份;SBS热塑性丁苯橡胶:4份;柴油:18.5份;添加剂:1.5份。其中石油沥青为60℃粘度不小于180Pa.s的90#石油沥青,SBS热塑性丁苯橡胶为中国石化生产的YH-791,柴油为-10#柴油,其中添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比5:4:1:1组成,添加剂由以下方法制得:取航空煤油和矿物油加入高速剪切机中,升温至60℃~80℃后,加入C5石油树脂和C9石油树脂,继续升温至80℃~90℃后,启动高速剪切机剪切30min~40min,制得添加剂,添加剂的技术特征如表1所示。
上述沥青冷补液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石油沥青加热到120-130℃至流动状态后,加入SBS热塑性丁苯橡胶;
(2)将步骤(1)的混合物研磨30分钟,升温至160-170℃,以80-100r/min搅拌2小时;
(3)降温至120-140℃后加入柴油和添加剂,搅拌均匀,自然冷却至50-60℃后进行包装,即得。
一种高耐久沥青冷补材料,按质量份数计,由如下原料组成:粗集料:65份;细集料:35份;如上所述的沥青冷补液:4.8份;改性剂:3份。其中改性剂为单组份湿固化聚氨酯,改性剂的技术特征如表2所示,粗集料及细集料均为碱性石料,粗集料及细集料的技术特征如表3所示。
上述高耐久沥青冷补材料的制备方法,包括以下步骤:将粗集料及细集料烘干并搅拌均匀后,加入沥青冷补液及改性剂,搅拌均匀,常温包装,即得。
实施例3:
一种沥青冷补液,按质量份数计,由如下原料组成:石油沥青:83份;SBS热塑性丁苯橡胶:3份;柴油:13份;添加剂:1份。其中石油沥青为60℃粘度不小于180Pa.s的90#石油沥青,SBS热塑性丁苯橡胶为中国石化生产的YH-791,柴油为0#柴油,其中添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比5:4:1:1组成,添加剂由以下方法制得:取航空煤油和矿物油加入高速剪切机中,升温至60℃~80℃后,加入C5石油树脂和C9石油树脂,继续升温至80℃~90℃后,启动高速剪切机剪切30min~40min,制得添加剂,添加剂的技术特征如表1所示。
上述沥青冷补液的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石油沥青加热到120-130℃至流动状态后,加入SBS热塑性丁苯橡胶;
(2)将步骤(1)的混合物研磨30分钟,升温至160-170℃,以80-100r/min搅拌2小时;
(3)降温至120-140℃后加入柴油和添加剂,搅拌均匀,自然冷却至50-60℃后进行包装,即得。
一种高耐久沥青冷补材料,按质量份数计,由如下原料组成:粗集料:70份;细集料:30份;如上所述的沥青冷补液:4.6份;改性剂:4份。其中改性剂为单组份湿固化聚氨酯,改性剂的技术特征如表2所示,粗集料及细集料均为碱性石料,粗集料及细集料的技术特征如表3所示。
上述高耐久沥青冷补材料的制备方法,包括以下步骤:将粗集料及细集料烘干并搅拌均匀后,加入沥青冷补液及改性剂,搅拌均匀,常温包装,即得。
试验例:
分别对实施例1、实施例2和实施例3的高耐久沥青冷补材料进行性能测试,测试结果如表4所示。
表4:高耐久沥青冷补材料性能测试结果
由表4可知,实施例1、实施例2和实施例3的性能都能满足要求,但从配方的经济性和生产工艺性来说,实施例2是最优选择。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沥青冷补液,其特征在于:按质量份数计,包括如下原料:
石油沥青:69-83份;
SBS热塑性丁苯橡胶:3-5份;
柴油:13-24份;
添加剂:1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种沥青冷补液,其特征在于:所述SBS热塑性丁苯橡胶的嵌段比为30/70,拉伸强度≥15MPa,邵氏硬度为68-82A,熔体流动率0.50-5.00g/min。
3.根据权利要求1所述的一种沥青冷补液,其特征在于:所述柴油为-20#~0#柴油。
4.根据权利要求1所述的一种沥青冷补液,其特征在于:所述添加剂由矿物油、航空煤油、C5石油树脂及C9石油树脂按照质量比(4-6):(2-5):(0.5-2):(0.5-2)制成。
5.一种如权利要求1至4任一项所述沥青冷补液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将石油沥青加热至流动状态后,加入SBS热塑性丁苯橡胶;
(2)将步骤(1)的混合物进行研磨,升温至160-170℃,搅拌均匀;
(3)降温至120-140℃后加入柴油和添加剂,搅拌均匀,自然冷却后,即得。
6.一种高耐久沥青冷补材料,其特征在于:按质量份数计,包括如下原料:
粗集料:60-70份;
细集料:30-40份;
如权利要求1-4任一项所述的沥青冷补液:4.6-5份;
改性剂:2-4份。
7.根据权利要求6所述的一种高耐久沥青冷补材料,其特征在于:所述改性剂为聚氨酯。
8.根据权利要求7所述的一种高耐久沥青冷补材料,其特征在于:所述改性剂为单组份湿固化聚氨酯。
9.根据权利要求6所述的一种高耐久沥青冷补材料,其特征在于:所述粗集料及细集料均为碱性石料。
10.一种如权利要求6至9任一项所述高耐久沥青冷补材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将粗集料及细集料烘干并搅拌均匀后,加入沥青冷补液及改性剂,搅拌均匀,即得。
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