专利名称：异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种乳化沥青稀浆封层，尤其是一种掺加了聚合物纤维的增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层。
背景技术：
公路交通是当代经济社会高速发展的必备基础设施，其性能和质量往往对社会生活产生密切影响。由于公路性能不佳导致的交通事故、频繁维修往往会造成交通堵塞，妨碍经济社会发展。如何延缓沥青路面的老化，防治路面裂缝，延长使用寿命，是目前道路养护部门面临的一个重要课题。为此需要不断改进公路养护材料的性能，推广使用新型材料。
随着聚合物改性沥青的普遍使用，聚合物改性乳化沥青也在迅速发展。20世纪60年代末70年代初，德国首先展开了对聚合物改性乳化沥青稀浆封层的研究。科学家们从常规的乳化沥青稀浆混合料的配方入手，通过向乳化沥青中加入高分子聚合物和添加剂，把聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂，按合理配合比拌和后制成聚合物改性乳化沥青稀浆封层混合料，可以摊铺到原路面上厚度较大的封层，修复路面上的车辙，又不破坏昂贵的道路标线。这种技术可以加快封层的固化，使得摊铺层与原路面牢固粘附。这就是聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术。
人们通常把“聚合物改性乳化沥青稀浆封层”简称为微表处。微表处技术是效果较好的一种道路养护技术，对出现在城市干道高速公路和机场道路上的各种病害的修复最为有效。这种路面结构能够填补车辙，迅速修复磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，并且满足摊铺不同截面形状的要求，可以在摊铺后1-2小时内迅速开放交通。可以对道路进行预防性养护，起到防水、防滑、平整、耐磨的作用。
但是随着近年来铺筑微表处实践的增加，人们逐渐认识到微表处铺筑后成型时间长，早期强度低，养护时需封闭交通，高温季节易软化，抵抗永久变形能力和耐久性差，不能适应普通公路沥青路面变形大的情况，不能满足大交通、重交通对路面的要求。因此，需要采用新的技术手段，来改善和提高现有微表处的性能，使其满足更高的路面养护要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是克服传统微表处养护时需要长时间封闭交通、高温环境易软化、抵抗永久变形能力即耐久性差、不能适应普通公路沥青路面变形大的情况、不能满足大交通、重交通对路面的要求等缺点。
为此本发明公开一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，它由常规的聚合物改性乳化沥青稀浆封层与异型截面单孔或多孔聚合物纤维组成。其中，异型截面单孔或多孔聚合物纤维的含量为沥青稀浆混合料总重量的0.1～1.0％。聚合物纤维可以是聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维，或由这些纤维组成的混杂纤维。
聚合物纤维的“异型截面”是指纤维的横截面可以是任何一种规则的或不规则的几何形状，例如十字形、三叶形、井字形、星形、梅花形等。“中空”是指这种纤维不是实心的，而是沿轴向有一个或多个孔的结构。
制备本发明所述的异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层的设备，可以是普通的稀浆封层搅拌机。
本发明所述的异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层的制备方法包括如下步骤先将制备常规微表处所需的集料与纤维进行均匀拌和，然后再加入改性聚合物乳化沥青、水、填料和添加剂，在稀浆封层搅拌机的拌和仓中搅拌均匀，即获得本发明所述的异形截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层。
本发明的有益效果主要取决于异型截面中空聚合物纤维所具有的良好的吸油性能。下表是异型截面多孔聚酯纤维与其他几种纤维的性能比较几种纤维的性能比较
从表中可以看出，单孔聚脂纤维和异型截面多孔聚酯纤维的吸油性能较普通聚脂纤维有明显增加。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1.异型截面中空聚合物纤维能够大量吸附沥青，改善纤维与沥青混凝土的亲合性和均匀混合性，使得本发明所述的异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层具有较好的高温抗车辙、低温抗龟裂，以及良好的防水、抗水损害性能。
2.异型截面中空聚合物纤维可在温缩过程中吸收因收缩而产生的应力，防止裂缝的产生和发展，使得本发明所述的异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层具有良好的抗滑、耐磨、抗冲击、抗裂性能和抗冻融性；3.实施方法简单易行，可利用原有的沥青混合料制备设备直接制备，不必投资新设备。
本发明所述的异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层可应用于各种等级公路尤其是高等级公路的维修及养护。
图1为十字形截面单孔聚酯纤维示意图；图2为梅花形截面多孔聚酯纤维示意具体实施例方式实施例1聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维不加纤维。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及石屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
实施例2聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维为图1所示的十字形截面单孔聚酯纤维，掺量均为混合料总质量的0.10％。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及石屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
实施例3聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维为图2所示的梅花形截面多孔聚酯纤维，掺量均为混合料总质量的0.15％。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及石屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
实施例4聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维为图1所示的十字形截面单孔聚酯纤维，掺量均为混合料总质量的0.20％。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
实施例5聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维为图2所示的梅花形截面多孔聚酯纤维，掺量均为混合料总质量的0.25％。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及石屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
实施例6聚合物改性乳化沥青SBS聚合物改性乳化沥青，油石比6％。
纤维为图1所示的十字形截面单孔聚酯纤维，掺量为混合料总质量的0.30％。
填料采用425#普通硅酸盐水泥，掺量为2％。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)之规定。
主骨料砂及石屑。各项性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)之规定。
矿料级配情况为
各实施例均按照前述制备方法生产，即可获得的异型截面中空聚酯纤维增强微表处。6个实施例的性能比较如下不同纤维掺量对湿轮磨耗值的影响
此表表明，当异型截面多孔聚酯纤维的掺量为0.15～0.25％时，磨耗值最低，纤维增强微表处的实际抗滑性能、耐磨性能及抗冲击性能达到最好，因此这是最佳的纤维掺量范围。
权利要求
1.一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，由常规的聚合物改性乳化沥青稀浆封层与异型截面中空聚合物纤维组成，其特征在于聚合物纤维具有异型截面和/或中空结构。
2.根据权利要求1所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于该聚合物纤维可以是聚酯纤维，或聚丙烯腈纤维，或聚酰胺纤维，或由其中任意两种或这三种纤维组成的混杂纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于聚合物纤维的含量为总重量的0.1％～1.0％。
4.根据权利要求3所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于聚合物纤维的含量为总重量的0.1％～0.3％。
5.根据权利要求1或2所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于聚合物纤维的异型截面可以是任何一种规则的或不规则的几何形状。
6根据权利要求5所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于聚合物纤维的异型截面可以是十字形、或三叶形、或井字形、或星形、或梅花形。
7.根据权利要求1或2所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于聚合物纤维的中空结构是指这种纤维不是实心的，而是沿纤维轴向有一个或多个孔的结构。
8.根据权利要求1或2所述的一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，其特征在于，其制备方法为先将制备常规微表处所需的集料与纤维放入稀浆封层搅拌机的拌和仓中拌和均匀，然后再加入改性聚合物乳化沥青、水、填料和添加剂拌和均匀。在搅拌过程中如果发现纤维在沥青混合料中出现结团、未分散等现象，可适当延长干拌时间10～15秒，以使纤维分散均匀。
全文摘要
本发明公开一种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层，由常规的聚合物改性乳化沥青稀浆封层与异型截面单孔或多孔聚合物纤维组成。其中，异型截面单孔或多孔聚合物纤维的含量占总重量的0.1～0.3％，该聚合物纤维可以是单孔或多孔的聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维，或由这些纤维组成的混杂纤维。聚合物纤维的“异型截面”是指纤维的横截面可以是任何一种规则或不规则的几何形状，例如十字形、三叶形、井字形、星形、梅花形，或其他任何一种形状。“中空”是指这种纤维不是实心的，而是沿轴向有一个或多个孔的结构。这种异型截面中空聚合物纤维增强聚合物改性乳化沥青稀浆封层具有较好的高温抗车辙、低温抗龟裂性能，良好的防水、抗水损害性能，良好的抗滑、耐磨、抗冲击、抗裂性能和抗冻融性能；实施方法简单易行，不必投资新设备。
文档编号E01C7/35GK1908306SQ20051003618
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者姚立阳, 汤惠工, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司