专利名称：一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料的制作方法
技术领域：
本发明属于路面养护领域，具体涉及一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料。
背景技术：
微表处技术(Micro-Surfacing)是一种经济、快捷、有效的路面预防性养护 技术，具有施工方便，工程造价低、开放交通快，可有效修复车辙，明显改善路 面的路用性能，延长路面使用寿命，节能环保以及综合效益好等特点，具有十分
广阔的推广应用前景。该预防性养护技术在我国已有十几年的应用经验，从一般性的预养护罩面，车辙填补，扩展到水泥混凝土路面罩面、隧道道面和水泥混凝土桥面铺装，然而该技术在高温多雨地区微表处的工程应用不甚理想。广东省微表处工程实践表明，对于交通量较大的高速公路，微表处路面的使用寿命较短，抗滑能力衰减很快，部分路段出现严 重掉粒、脱皮现象。这是因为广东地区夏季高温时间长，浙青路面最高温度可达到70°C，在高温及重车的挤揉作用下，微表处表面骨料位置及状态重新排列，部分大骨料被压入下层浙青路面中，使宏观构造衰减速度过快。此外，广东省雨季时间长，降雨量大，在车轮荷载作用下产生较大的动水压力，导致微表处出现掉粒剥落现象。水性环氧树脂是环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定树脂材料。水性环氧树脂的突出优势表现为粘结力高、在常温下可固化、固化后收缩小、防水性好、有很高的机械强度和耐热性、稳定性好等优点，这是通常的水性丙烯酸材料和水性聚氨酯材料所无法比拟的。水性环氧树脂不含有机溶剂，不会造成空气污染，满足当前环境保护的要求，同时，它以水作为分散介质，具有操作性能好。
发明内容
本发明的目的是解决在高温多雨地区微表处路面使用寿命短的缺点，提供一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料。本发明实现上述目的所采用的技术方案如下
一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料，按重量计，它由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 39份、水性环氧固化剂O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份组成。进一步,所述微表处混合料按重量计由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 26份、水性环氧固化剂O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份组成。改性乳化浙青选用市售的符合《微表处和稀浆封层技术指南》中关于BCR型乳化浙青规定的产品。水性环氧树脂与水性环氧固化剂组成多相体系，环氧树脂和环氧固化剂以分散相形式分散在水相中，交联固化过程是在水分蒸发的过程中微粒之间的相互渗透内部扩散交联反应的过程，进而形成网状立体聚合物。
有益效果本发明在常规微表处混合料中掺入水性环氧树脂和水性环氧固化剂，通过环氧树脂的交联固化，增强了改性乳化浙青与集料的粘结能力，使微表处的耐磨耗性能提闻了 51%,抗水损坏能力提闻了 57%,微表处掉粒现象明显减少,抗剥落性能明显提闻，荷载作用3万次后，质量损失率由常规的2. 36%降至I. 08%，实际使用2年后的摩擦系数、构造深度、渗水系数均明显优于常规微表处，因此，本发明的微表处混合料特别适合在高温多雨地区使用。
图I为微表处混合料Ih的湿轮磨耗值。图2为微表处混合料6d的湿轮磨耗值。图3为微表处的构造深度变化曲线。图4为微表处的质量损失率变化曲线。
具体实施例方式以下结合实施例和附图对本发明做进一步说明。微表处混合料的配方按重量计，集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 39份、水性环氧固化剂O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份。更优的配方是按重量计，集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 26份、水性环氧固化剂O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份。本实验使用的水性环氧树脂和水性环氧固化剂具有如下技术指标
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采用具有上述技术指标的产品，水性环氧树脂与水性环氧固化剂的重量比达到I :1. 5时，固化效果最好，达到最佳粘结性能。本发明所用水性环氧树脂与水性环氧固化剂均为上海汉中化工有限公司的产品，其中水性环氧树脂的产品型号为H223A，水性环氧固化剂的产品型号为H223B。所用的水性环氧树脂和水性环氧固化剂不限于上述的型号，只要水性环氧树脂的环氧当量达到190 -210克/当量，和水性环氧固化剂的胺氢当量达到290 — 310克/当量即可。为达到好的使用效果，在微表处施工前，才将水性环氧树脂和水性环氧固化剂按比例混合，避免过早(至少I天以上)混合所造成储存稳定性问题，搅拌均匀成白色乳液，然后将白色乳液倒入改性乳化浙青，搅拌均匀，再加入配比量的集料、水泥、水，充分拌和，形成微表处混合料。性能表征以下通过具体的配方和实验，研究水性环氧树脂的用量对微表处混合料性能的影响，其中，水性环氧固化剂的用量固定为水性环氧树脂用量的I. 5倍。常规微表处混合料的重量配比为集料100份、改性乳化浙青11份、水泥2份和水8份。本发明微表处混合料是在常规微表处混合料的基础上掺入水性环氧树脂和水性环氧固化剂。水性环氧树脂用量分别为改性乳化浙青重量的1%、2%、3% (分别为O. 11份、
O.22份和O. 33份)，同时，水性环氧固化剂按水性环氧树脂的I. 5倍用量添加(分别为O. 17份、O. 33份和O. 50份)。采用上述四种配比的微表处混合料分别测试其耐磨耗性能、抗水损坏性能、加速加载试验。无特别说明时，以下实验所述的水性环氧树脂用量均以改性乳化浙青为计量基础。( I)本发明微表处混合料的耐磨耗性能
以Ih的湿轮磨耗值来表征微表处混合料的耐磨耗能力，Ih湿轮磨耗值越大，混合料的耐磨耗能力越差，反之，则越好。实验结果见图I。从实验结果可得出与常规微表处混合料相比，掺入水性环氧树脂和水性环氧固化剂后，耐磨耗性能均得到显著改善，这是因为水性环氧树脂和水性环氧固化剂发生交联反应，形成网状立体聚合物，大幅提高集料与浙青的粘结能力，从而提高了微表处的抗磨耗性能。当水性环氧树脂用量为1%时，其耐磨耗性能提高了 32%，当水性环氧树脂用量约2%时，微表处混合料Ih湿轮磨耗值达到最小，耐磨耗性能提高到51%，继续增加水性环氧树脂用量时，Ih湿轮磨耗值反而有所增加，这是因为Ih轮磨耗试验的养护时间相对较短，由于水性环氧树脂和水性环氧固化剂中均含有一定比例的水份，当用量增加时，需要养护的时间要适当延长。(2)本发明微表处混合料的抗水损坏性能
本实验以6d的湿轮磨耗值来表征，6d湿轮磨耗值越大，混合料的抗水损坏能力越差，反之，则越好。试验结果如图2所示。从实验结果可以看出，随着水性环氧树脂用量的增力口，微表处的抗水损坏能力越好；水性环氧树脂用量为1%时，抗水损坏能力提闻了 39%;当达到2%时，抗水损坏能力达到最好，与常规微表处混合料相比，掺入2%水性环氧树脂的微表处混合料的6d湿轮磨耗值减少了 57%。水性环氧树脂用量达到2%以后，微表处混合料的6d湿轮磨耗值趋于一定值，这与Ih湿轮磨耗值不同，这说明随着养护时间的增加，有利于环氧树脂的充分固化，从而提高微表处的抗水损环能力。因此，从工程经济性来说，水性环氧树脂的掺入量控制在1% 2%之间是有利的。(3)本发明微表处混合料的加速加载试验
该试验采用华南理工大学开发的“轮胎驱动式路面功能加速加载试验系统”为试验平台。试验结果如图3和图4所示。相对于常规微表处混合料，本发明微表处抗滑性能衰减速度较慢。而且水性环氧树脂用量越大，微表处混合料的抗剥落性能越好。掺入2%的水性环氧树脂后，荷载作用3万次后，本发明微表处混合料的质量损失率为1.08%，大大小于常规微表处混合料的质量损失率(2. 36%)。这说明加入水性环氧树脂固化后可以大幅提高浙青与集料的粘结力，微表处掉粒现象明显减少，抗剥落能力明显提高。本发明微表处混合料的现场应用、将本发明的微表处混合料应用于广东省揭普高速公路，并与常规微表处进行I公里使用效果对比，使用效果如下
权利要求
1.一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料，其特征在于按重量计，它由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 39份、水性环氧固化剂O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份组成。
2.根据权利要求I所述高耐磨抗水损坏的微表处混合料，其特征在于按重量计，所述微表处混合料由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性环氧树脂O. 10 O. 26份、水性环氧固化剂O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份组成。
全文摘要
本发明公开一种高耐磨抗水损坏的微表处混合料，按重量计，它由集料100份、改性乳化沥青10～13份、水性环氧树脂0.10～0.39份、水性环氧固化剂0.15～0.59份、水泥1～3份和水7～9份组成。与常规微表处混合料相比，本发明的微表处混合料的耐磨耗性能提高了51%，抗水损坏能力提高了57%，微表处掉粒现象明显减少，抗剥落性能明显提高，荷载作用3万次后，质量损失率由常规的2.36%降至1.08%，实际使用2年后的摩擦系数、构造深度、渗水系数均明显优于常规微表处，因此，本发明的微表处混合料特别适合在高温多雨地区使用。
文档编号C04B28/00GK102674765SQ201210190460
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者孙晓立, 朱锐, 陈少文 申请人:广东华路交通科技有限公司