专利名称：一种道路聚合物灌缝材料的制作方法
专利说明一种道路聚合物灌缝材料 本发明涉及一种建筑材料，尤其是涉及一种对城市道路、公路、(包括高速公路)等路面缝隙进行有效的封闭维护、价格低廉、使用方便的道路聚合物灌缝材料。城市道路、公路、高速公路等道路路面是置于自然环境中的，首先，其受气候温度影响会产生温度变形。为此，在水泥砼道路路面设计中预留了胀缝和缩缝二种缝隙以适应路面的热胀冷缩变形。其次，道路在经过一段时间的使用后会因车辆荷载、道路材料、地基质量等因素的影响而产生各种缝隙。以上这些缝隙若不及时予以灌缝、封闭，则会使路面雨雪水通过这些缝隙渗入路基产生水侵害，加速道路沉陷、错台、碎裂、坑塘等缺损，影响道路行驶的舒适性，危及行车的安全性，缩短道路设计的使用年限。因此，选择一种合适的灌缝材料进行有效的缝隙封闭，确保道路正常应用和道路投资效益不受损失是至关重要的。
灌缝法是利用沥青类灌缝料或聚氨酯类封缝胶，清缝后采用人工或机械将灌缝材料压入(灌入)缝内，使材料填满缝隙，达到封闭，防止路面雨雪水对道路的侵蚀，确保道路正常运营的一种方法。目前，针对沥青路面裂缝主要采用地沥青加热灌缝或乳化沥青掺入细砂、石粉等常规方法处理，但上述方法路用性很差，地沥青对温度较为敏感，高温易软、低温脆裂，溶解后粘度仍很高，细缝或深缝根本灌不到位；乳化沥青受沥青品质、乳化剂品种沥青含固量等影响，破乳与凝固时间较难控制，乳化沥青中50％以上的水分蒸发缓慢，破乳蒸发后的各项技术指标都大幅度下降，难以达到理想的路面维护修复要求。进口封缝材料(以聚氨酯类材料为主)路用性较好，但由于价格昂贵，施工技术要求较高等，使有限的养护经费不能接受，因此，一般很少被用于道路裂缝和胀(缩)缝的封闭。本发明所要解决的技术问题是提供一种克服现有技术的缺陷的、具有流动度大、耐温耐侯性优、粘结强度高、弹塑性好，操作简便，价格低廉的道路聚合物灌缝材料，以解决水泥砼路面胀(缩)缝的封缝和沥青路面各种缺陷裂缝的封闭与补强。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于它由干粉混合料和液态混合料配制而成，干粉混合料中各组份的重量百分比为，碱性粉末 76～95表面活性剂 1～3.5碳酸钠 0.5～1废橡胶微粉 3～20液态混合料中各组份的重量百分比为，乳化沥青 85～97聚乙烯醇溶液 3～15干粉混合料与液态混合料重量比为1∶0.4～2。
本发明的特点在于利用乳化沥青的液态特性，掺入一定量的聚乙烯醇溶液、废橡胶微末、表面活性剂、碳酸钠、碱性粉末材料，增强沥青的粘结性、耐温性，弹塑性能，满足道路封缝的技术要求。本发明所要解决的技术问题还可进一步通过如下技术方案加以解决碱性粉末为水泥或石灰粉，其细度为通过45μm筛的数量达到95％；表面活性剂为无极性或阴离子的三聚氰胺或木质素磺酸钙，要求其相对于水泥标准稠度需水量的减水率大于15％；碳酸钠为无水碳酸钠，其纯度大于95％；废橡胶微粉细度为通过80μm筛的筛余量小于或等于10％；乳化沥青含固量大于50％；聚乙烯醇溶液浓度为12％～25％。
本发明中的乳化沥青是本发明的主体材料，在本发明中作为一种有机胶凝材料，主要起到包裹、胶结的作用；碱性粉末吸收乳化沥青破乳后残留在破乳体中的水份，满足碱性粉末的水化用水，具有填充作用并增强材料与被灌结体的吸附粘结性。无极性或阴离子的三聚氰胺或木质素磺酸钙(表面活性剂)具有降低各组份材料分子的表面能，使各组分材料得到均匀的配拌并加速破乳的作用。碳酸钠具有控制乳化沥青的破乳和凝结时间的作用。废橡胶微粉能增加本发明的弹塑性。聚乙烯醇溶液可以提高本发明的温度稳定性及韧度。
本发明道路聚合物灌缝材料的制备方法为干粉混合料将碱性粉末及废橡胶微末分别经干燥、细磨处理后，得到适当细度的原料(前者过45μm筛余量为0％；后者过80μm筛的筛余量小于或等于10％)，按配方称取各组份，分别置于混料机中，经搅拌制得均匀的干粉混合料；液态混合料将聚乙烯醇溶液混入乳化沥青中经高速搅拌成均匀的液态混合料。实际施工使用时，将干粉混合料与液态混合料以1∶0.4～2的比例(重量比)边混合搅拌，边灌缝封闭施工。
下面通过试验来说明本发明的性能一、粘结强度试验材料本发明、热溶地沥青。
试验方法采用国家标准GB17671规定的方法进行试验。
试验结果见表-1 表-1
由表-1可以看出使用本发明其与母体的粘结强度优于热溶地沥青。
二、流动度测试试验材料本发明、热溶地沥青。
试验方法按照国家标准DGJ08-235规定方法采用跳桌进行测定。
试验结果经测定，本发明与热溶地沥青的流动度分别为946mm和398mm，本发明明显优于热溶地沥青。
三、耐温性检测试验材料本发明、热溶地沥青。
试验方法将本发明与热溶地沥青的试样分别置于烘箱(80±5)℃中保持30min，观察其有无冒油现象，置于冰箱(-10±2)℃中保持30min，观察样品有无开裂现象。
试验结果经测定，本发明高温无冒油、低温不开裂；热溶地沥青高温有软化冒油现象、低温有细微开裂现象。本发明优于热溶地沥青。
四、剥离性检测试验材料本发明、热溶地沥青。
试验方法将本发明与热溶地沥青的试样分别与沥青砼及水泥砼双双对接并保持平面，在常温下，经固化凝结，保持60min，用人工弯曲30°。
试验结果经检测，本发明弯曲30°后与沥青及水泥砼母体均无剥离现象；热溶地沥青有剥离现象，本发明明显优于热溶地沥青。
本发明由于采用上述技术方案，具有较好的粘结强度，并且低温无收缩，良好的流动性(可灌性)、耐温性，固化前为亲水性(具备良好的吸附粘结性能)，固化后则憎水，凝结时间短，施工方便快捷，可全天候施工。下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但不限制本发明。
下列实施例所用各组份材料均采用市售产品，包括安徽宁国水泥厂的硅酸盐水泥熟料自加工成超细硅酸盐水泥；废橡胶微末利用废旧轮胎或废橡胶制品经清理后，自加工磨细成微末；上海申立建材厂生产的无极性表面活性剂三聚氰胺；上海浦东路桥沥青厂生产的乳化沥青；聚乙烯醇、碳酸钠均为市场化工产品。经检测，超细硅酸盐水泥经加工后细度为通过45μm筛的筛余量为0％；废橡胶微粉细度为通过80μm筛的筛余量为6％；碳酸钠为无水碳酸钠，纯度99％；三聚氰胺相对于水泥标准稠度需水量减水率为18％；乳化沥青含固量为55％。
实施例1选取超细硅酸盐水泥76kg，表面活性剂3.5kg，碳酸钠0.5kg，废橡胶微末20kg置于混料机中，在57转/分的速度下搅拌混合5分钟，制得均匀的干粉混合料；选取乳化沥青85kg，聚乙烯醇溶液15kg，经高速(1400转/分)搅拌成均匀的液态混合料，本实施例在实际施工使用时，将干粉混合料与液态混合料以1∶2的比例边快速混合搅拌，边灌缝施工。
实施例2选取超细硅酸盐水泥95kg，表面活性剂1kg，碳酸钠1kg，废橡胶微末3kg置于混料机中，在57转/分的速度下搅拌混合5分钟，制得均匀的干粉混合料；选取乳化沥青97kg，聚乙烯醇溶液3kg，经高速(1400转/分)搅拌成均匀的液态混合料，本实施例在实际施工使用时，将干粉混合料与液态混合料以1∶0.4的比例边快速混合搅拌，边灌缝施工。
实施例3选取超细硅酸盐水泥85.5kg，表面活性剂2kg，碳酸钠0.75kg，废橡胶微末11.75kg置于混料机中，在57转/分的速度下搅拌混合5分钟，制得均匀的干粉混合料；选取乳化沥青91kg，聚乙烯醇溶液9kg，经高速(1400转/分)搅拌成均匀的液态混合料，本实施例在实际施工使用时，将干粉混合料与液态混合料以1∶1.2的比例边快速混合搅拌，边灌缝施工。
权利要求
1. 一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于它由干粉混合料和液态混合料配制而成，干粉混合料中各组份的重量百分比为，碱性粉末76～95表面活性剂 1～3.5碳酸钠 0.5～1废橡胶微粉 3～20液态混合料中各组份的重量百分比为，乳化沥青85～97聚乙烯醇溶液3～15干粉混合料与液态混合料重量比为，1∶0.4～2。
2.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于碱性粉末为水泥或石灰粉。
3.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于表面活性剂为无极性或阴离子的三聚氰胺或木质素磺酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于碱性粉末的细度为通过45μm筛的数量达到95％。
5.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于碳酸钠为无水碳酸钠，其纯度大于95％。
6.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于废橡胶微粉细度为通过80μm筛的筛余量小于或等于10％。
7.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于乳化沥青含固量大于50％。
8.根据权利要求1所述的一种道路聚合物灌缝材料，其特征在于聚乙烯醇溶液浓度为12％～25％。
全文摘要
本发明涉及一种建筑材料，尤其是涉及一种对城市道路、公路、(包括高速公路)等路面缝隙进行有效的封闭维护、价格低廉，使用方便的道路聚合物灌缝材料。它由干粉混合料和液态混合料配制而成，干粉混合料中各组份的重量百分比为，碱性粉末76～95、表面活性剂1～3.5、碳酸钠0.5～1、废橡胶微粉3～20液态混合料中各组份的重量百分比为，乳化沥青85～97、聚乙烯醇溶液3～15干粉混合料与液态混合料重量比为，1∶0.4～2。本发明具有较好的粘结强度，并且低温无收缩，良好的流动性(可灌性)、耐温性，固化前为亲水性(具备良好的吸附粘结性能)，固化后则憎水，凝结时间短，施工方便快捷，可全天候施工。
文档编号C04B24/26GK1962526SQ20051011012
公开日2007年5月16日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者芮志平, 冀德荣 申请人:芮志平