专利名称：一种沥青混凝土路面快速修复方法
技术领域：
本发明涉及一种路面修复材料，尤其是用于浙青混凝土路面的快速修复。
背景技术：
浙青混凝土路面是目前世界各国高等级公路的主要路面铺装类型。浙青混凝土路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪声低、行车舒适、养护维修方便等优点。但是受国产浙青本身质量的影响，我国的浙青在路面的强度、稳定性等方面受温度影响比较大，路面易于破坏。如果路面破坏面积比较小，会使用热拌浙青，但使用热拌浙青工作量比较大，同时由于在热拌浙青的使用过程中需要加热，不符合低碳经济的要求。现在小规模的浙青混凝土道路修补主要采用乳化浙青修补，即冷拌浙青。但是乳化浙青的破乳速度比较慢，使用乳化浙青修补时往往需要3天，甚至更长的时间，会严重影响道路通行。因此，快速、早强、节能的新型浙青混凝土道路修补材料具有非常重要的应用前景和现实意义。在世界性的能源危机的背景下，修补道路过程中要求节约能源、节约资金、保护环境、减少污染的呼声越来越高。在这种形势下，以及长期的修路实践中，人们越来越认识到， 使用乳化浙青修复路面，是达到上述要求的可取途径之一。使用乳化浙青与热拌浙青相比， 节约能源，同时施工简单方便，不需要大型机械设备。此外乳化浙青会使路面长期处于良好的状态，提高运输效率，减少油耗及车辆磨损。但是在乳化浙青与骨料接触之后，需要经过与骨料的粘结破乳、排水、蒸干等过程，乳液才能恢复其浙青的性能，形成坚实的路面结构。 施工中乳化浙青混凝土在刚经过碾压之后，乳液中的浙青微粒只是发生吸附聚结，没有发挥粘结作用，其中又有一定的水分，所以路面强度比较低，路面开放较迟。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是怎样提供一种能够加快乳化浙青的破乳速度同时提高乳化浙青混凝土早期强度的浙青混凝土路面快速修复方法。为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案
一种浙青混凝土路面快速修复方法，其特点在于，采用了如下质量份配比的材料 5-10mm粒径的碎石10-30份；ll_16mm粒径的碎石20-40份；小于5mm粒径的石屑20-50 份；中砂5-15份；矿粉0-10份；磷酸镁水泥1-40份；乳化浙青按照油石比49TlO%添加； 所述的磷酸镁水泥由磷酸二氢铵、氧化镁、硼砂按质量比1: (Γ6): ( 0.广0.6)配制而成； 路面修复时，先将上述质量份的碎石、石屑、中砂、矿粉和磷酸镁水泥搅拌均勻后加入乳化浙青继续搅拌，搅拌均勻后将拌合物浇筑到清理好的破损路面上，捣实压实铺平之后，养护 3小时后即可。本发明具体包括有以下步骤(1)准备原材料；其中，采用比表面积大于200m2/kg 氧化镁，采用含油量309Γ60%的乳化浙青；(2)清理破损路面浙青混凝土路面将破损的旧浙青混凝土清除；其他类型路面破损处表面清理干净；(3)拌合；按照所述配比称量氧化镁、硼砂、磷酸二氢铵配合，拌合均勻即成磷酸镁水泥，然后将乳化浙青与砂、碎石、石屑、 矿粉，搅拌均勻后加入已拌合的磷酸镁水泥继续搅拌，人工搅拌2-3分钟，如果搅拌机搅拌只需1-2分钟；(4)浇筑将拌合好的浙青拌合料浇筑到清理好的路基上捣实铺平；(5)养护；养护时需要防雨，养护3小时后可开放路面通车。本发明的机理为乳化浙青混合料的最终强度的形成机理从本质上讲就是热拌浙青的强度形成机理，即是通过矿物质骨料之间的内摩擦力和挤嵌力，以及浙青粘结料和矿物粘结力所构成的。但是乳化浙青必须经过破乳、排水、蒸干等过程才能完全恢复原有的粘结性能。加入磷酸镁水泥后，磷酸镁水泥的水化消耗了乳化浙青中的水分，加速乳化浙青的破乳速度，而且能保证破乳后的浙青材料具有较好的稳定性。从胶浆理论分析，在乳化浙青混合料中掺加磷酸镁水泥后形成了多级空间双重网络结构体系，由有机胶凝材料浙青的粘结和无机胶凝材料磷酸镁水泥的凝固两种粘结料的共同作用构成复合力，使乳化浙青混合料成为一个坚实的、既富有刚性又有柔性的整体，它与刚性大但易于脆性破坏的磷酸镁水泥混凝土不同，也不同于普通浙青混合料的柔性，其性能介于两者之间。本发明利用乳化浙青在实际使用中节约能源、拌合简单等优点，通过掺加磷酸镁水泥，在加快乳化浙青的破乳速度同时提高乳化浙青混凝土的早期强度。同时本发明在实际应用中以浇筑方式成型，在实施过程中对于小面积修补工程无需采用搅拌设备和施工设备，施工方便，同时养护时间短，对交通影响低，力学性能和耐久性能均能满足应用要求。本发明采用上述技术方案后，主要有以下特点(1)乳化浙青破乳时间短。掺加磷酸镁水泥后，乳化浙青立即大量破乳，凝固硬化时间控制在3小时以内。(2)凝结固化快， 3小时后就可以开放路面通车，如在夜间施工对交通的影响很低。(3)粘结强度高，与拌合物之间既有柔性粘结又有刚性粘结，与旧浙青混凝土路面形成化学粘结和物理粘结两种作用。
图1为本发明采用不同材料配比进行混合搅拌并浇注成型后测试其凝结固化时间及其粘结强度的对比结果表。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
和部分实验数据对本发明作进一步的详细说明。实施例一一种浙青混凝土路面快速修复方法，采用了如下质量份配比5-10mm 粒径的碎石22份；ll_16mm粒径的碎石27份；小于5mm粒径的石屑27份冲砂9份； 矿粉10份；磷酸镁水泥5份；乳化浙青按照油石比6% (乳化浙青含油量为60%)添加； 所述的磷酸镁水泥由磷酸二氢铵、氧化镁(采用比表面积300m2/kg的氧化镁)、硼砂按质量比1:2:0. 15配制而成；路面修复时，先将上述质量份的碎石、石屑、中砂、矿粉和乳化浙青搅拌均勻后加入磷酸镁水泥继续搅拌，搅拌均勻后将拌合物浇筑到清理好的破损路面上， 铺平之后压实，养护3小时后即可。
具体实施时包括有以下步骤(1)按照上述要求准备原材料；(2)将破损的旧浙青混凝土清除；(3)拌合；即按照所述配比称量氧化镁、硼砂、磷酸二氢铵配合，拌合均勻后成磷酸镁水泥，然后将乳化浙青与砂、碎石、石屑、矿粉搅拌均勻，搅拌1分钟后加入磷酸镁水泥继续搅拌3分钟；(4)浇筑；即将拌合好的浙青拌合料浇筑到清理好的路基上，铺平之后压实；(5)养护；养护3小时后即达到修补效果，开放路面交通。实施例二，本具体实施方式
和具体实施方式
一仅仅是下述材料比例份大小不同， 其余部分相同。本具体实施方式
中，采用的材料比例份为5-10mm粒径的碎石22份； ll-16mm粒径的碎石27份；小于5mm粒径的石屑27份冲砂9份；矿粉5份；磷酸镁水泥10份；乳化浙青按照油石比6%添加。本具体实施方式
实施时，养护2小时后即可开放路面通车。实施例三，本具体实施方式
和具体实施方式
一仅仅是下述材料比例份大小不同， 其余部分相同。本具体实施方式
中，采用的材料比例份为5-10mm粒径的碎石22份； ll-16mm粒径的碎石27份；小于5mm粒径的石屑27份；中砂9份；矿粉0份；磷酸镁水泥15份；乳化浙青按照油石比6%添加。本具体实施方式
实施时，养护1. 5小时后即可开放路面通车。为了进一步验证本发明的效果，申请人采用将本发明的材料，采用上述不同的配比进行混合搅拌均勻，然后直接浇注成型，测试其凝固硬化时间及其粘结强度。同时测试硅酸盐水泥改性乳化浙青以及直接用乳化浙青拌合砂石集料时的凝固硬化时间及其粘结强度，进行对比判断。试验时，拌合物的初凝时间参照《乳化浙青稀浆封层混合料初凝时间试验》(GB/T 0753-1993)测定，拌合物的粘结强度按照《浙青与石料的低温粘接性实验》(GB/ T 0660— 2000)测定，试验结果参见图1。图1中，剩余石子率的测算方法是将乳化浙青与相应的其它材料拌合后平铺在铁板上，厚度大约6mm，乳化浙青凝固硬化后，将铁板翻转过来，用一个质量35克的钢球从500mm高度自由坠落到铁板上，铁板上剩余的石子质量除以初始石子质量就是剩余石子率。根据图1的试验数据可以看出本发明中乳化浙青的凝固硬化时间在2小时以内， 随磷酸镁水泥掺量的增加，凝固硬化时间可以缩短至30分钟左右。在常规施工条件下，普通硅酸盐水泥改性浙青混凝土的凝固硬化时间约为6小时，直接采用乳化浙青混凝土的凝固硬化时间则长达72小时。破乳后乳化浙青的粘结强度很好，在乳化浙青掺量相同时，与普通硅酸盐水泥改性乳化浙青混凝土相比，不仅磷酸镁水泥乳化浙青混凝土凝结固化时间提前5小时，而且1 小时剩余石子率提高15%，2小时剩余石子率提高40%，说明磷酸镁水泥不仅可以加快乳化浙青的破乳速度和凝固硬化，还可以显著增强乳化浙青与集料的粘结强度。由上述实验结果可知，采用本发明制备的新型浙青混凝土路面修补材料不仅修复需要时间短而且效果显著提高，满足快速修补破损路面的应用要求，完全可以用于浙青混凝土路面的简便快速修复。
权利要求
1.一种浙青混凝土路面快速修复方法，其特征在于，采用如下质量份配比的材料磷酸镁水泥1-40份；5-10mm粒径的碎石10-30份；ll_16mm粒径的碎石20-40份；小于 5mm粒径的石屑20-50份；中砂5_15份；矿粉0_10份；乳化浙青按照油石比4% 10%添加；路面修复时，先将上述质量份的碎石、石屑、中砂、矿粉和磷酸镁水泥搅拌均勻后加入乳化浙青继续搅拌，搅拌均勻后将拌合物浇筑到清理好的破损路面上，捣实或压实铺平之后， 养护3小时后即可。
2.如权利要求1所述的浙青混凝土路面快速修复方法，其特征在于，所述的磷酸镁水泥由磷酸二氢铵、氧化镁、硼砂按质量比1: ( Γ6) ( 0.广0.6)配制而成。
3.如权利要求1所述的浙青混凝土路面快速修复方法，其特征在于(1)准备原材料 采用比表面积大于200m2/kg的氧化镁，采用含油量309Γ60%的乳化浙青；(2)清理破损路面浙青混凝土路面将破损的旧浙青混凝土清除；其他类型路面破损处表面清理干净； (3)拌合按照所述配比称量氧化镁、硼砂、磷酸二氢铵配合，拌合均勻即成磷酸镁水泥，然后将砂、碎石、石屑、矿粉与乳化浙青拌勻，最后加入已拌合的磷酸镁水泥继续搅拌，人工搅拌需要2-3分钟，如果用搅拌机搅拌只需1-2分钟；(4)浇筑将拌合好的浙青拌合料浇筑到清理好的路基上捣实铺平；(5)养护；养护时需要防雨，养护3小时后可开放路面通车。
全文摘要
本发明公开了一种沥青混凝土路面快速修复方法，采用如下质量份配比的材料磷酸镁水泥1-40份；5-10mm粒径的碎石10-30份；11-16mm粒径的碎石20-40份；小于5mm粒径的石屑20-50份；中砂5-15份；矿粉0-10份；乳化沥青按照油石比4%~10%添加。将上述质量份的材料搅拌均匀后浇筑到清理好的破损路面上，捣实铺平之后，养护3小时左右即可。本发明在实际应用中以浇筑方式成型，在实施过程中无需采用搅拌设备和施工设备，施工方便，养护时间短，对交通影响低，力学性能和耐久性能均能满足应用要求，特别适合于沥青混凝土路面快速修补，也能适用于需要冷施工的小面积沥青混凝土工程。
文档编号E01C7/26GK102505601SQ201110371270
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者吴洲, 尤超, 杨之赟, 王庆珍, 苏柳铭, 裴妍, 钱觉时, 马英 申请人:重庆大学