一种加纤增粘微表处罩面的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于沥青道路养护技术领域，具体涉及一种加纤增粘微表处罩面。
【背景技术】
[0002] 随着我国沥青路面路龄的增加、交通量的增大，以及在复杂气候因素作用下，沥青 路面很容易出现裂缝、车辙、坑槽和抗滑性能衰减等早期病害现象，这些病害严重影响了沥 青路面的服务水平，已成为公路工程研究领域中迫切需要解决的重要课题。薄层罩面养护 技术可以使原沥青路面的平整度得到有效恢复，并使抗滑能力提高，增加了行车的舒适性 和安全性。在薄层罩面养护技术中，微表处以冷拌摊铺的工艺特点，被广泛应用于高等级公 路路面的养护施工。
[0003] 微表处技术是将集料、乳化沥青、水泥和添加剂等材料组成的混合料摊铺到旧沥 青路面上，形成与原路面接合牢固的罩面层，可以有效恢复路面的抗滑能力，改善路面的抗 水损害性能。虽然微表处能显著改善原路面的综合使用性能，但是目前一些实体工程研究 表明微表处相关技术还亟待深入研究。在我国西部和北部局部地区，冬天气温很低，微表处 罩面在这些地区的推广应用过程中面对低温抗裂性能的考验，往往出现低温开裂造成的裂 缝或碎裂等病害，特别是在温度骤降或温差较大的情况下更容易发生低温开裂，会对微表 处罩面的使用寿命造成严重影响。另外，加铺在原路面的微表处罩面属于薄层结构，在重交 通荷载环境或者在经常启动制动位置以及拐弯处，在垂直荷载和水平荷载的共同作用下， 产生的切向应力可能导致微表处罩面出现推移和剥落病害，所以需要提高微表处罩面与原 路面之间的粘结性能，然而目前在微表处罩面粘结性能的研究甚少。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题是提供了一种低温抗裂性能突出且层间粘结性能良好的 加纤增粘微表处罩面，该微表处罩面材料工艺技术适用于重载渠化交通条件下的低温地区 沥青路面养护。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种加纤增粘微表处罩面，其特 征在于：在沥青路面上从下到上依次铺设层间粘结剂和微表处混合料，其中层间粘结剂为 复合改性阴离子乳化沥青，微表处混合料为复合纤维改性微表处混合料。
[0006] 进一步优选，所述的复合改性阴离子乳化沥青所用的改性剂为水性环氧树脂和氯 丁胶乳，改性剂的掺量为阴离子乳化沥青质量的〇. 3% -0. 6%，改性剂中水性环氧树脂和 氯丁胶乳的质量比为1:05-6。
[0007] 进一步优选，所述的复合纤维改性微表处混合料包括250重量份的集料、25-30重 量份的阳离子乳化沥青、7重量份的水泥、0. 25-1. 25重量份的复合纤维和18-20重量份的 水，其中复合纤维由沥青基碳纤维和海泡石纤维组成，沥青基碳纤维与海泡石纤维的质量 比为1:1-3。
[0008] 进一步优选，所述的海泡石纤维使用前经过表面处理，该表面处理的具体方法是 先使用质量浓度为98%的硝酸将海泡石纤维浸泡6-12h，再用水清洗，然后于400-600°C加 热 3-8h。
[0009] 进一步优选，所述的复合纤维改性微表处混合料的摊铺厚度为1cm，层间粘结剂的 洒布量为 〇. 2-0. 8kg/m2。
[0010] 本发明具有如下技术优势：
[0011] (1)沥青基碳纤维是以石油沥青或煤沥青为原料制备的纤维，具有力学性能优异 且与沥青相容性良好的特点，对微表处混合料能够起到良好加筋补强的效果。海泡石纤维 的晶体结构的孔道与晶体长轴平行，使得纤维孔道对沥青具有极强的吸持能力，能够有效 调节沥青胶浆的含量。并且这两种纤维表面呈极性性质，有利于均匀分布在微表处混合料 之中。本发明从海泡石纤维和沥青基碳纤维自身结构性质出发，发挥其各自性能特性及复 合效应，更好地提高了微表处罩面的路用性能。
[0012] ⑵氯丁胶乳具有抗渗性能优越，粘结力强的特性，水性环氧树脂在室温条件下以 及潮湿环境中可以快速固化，同时还保留了环氧树脂热稳定性好、强度高和粘结力强的特 点。使用氯丁胶乳和水性环氧树脂对乳化沥青进行复合改性，作为微表处罩面与原路面之 间的粘结层，发挥环氧树脂固化物刚度较大，氯丁橡胶的柔性较好的特性，在层间形成一种 韧性较强的刚柔相济的高聚物网络结构，有效提高了微表处罩面的层间粘结性能。
[0013] (3)本发明所述的微表处混合料所用乳化沥青为阳离子乳化沥青，层间粘结剂所 用改性乳化沥青为阴离子乳化沥青，这种特殊的材料工艺使得微表处混合料中和层间粘结 剂中的沥青粒子及改性剂微粒通过电荷吸引在界面富集凝结，发挥在界面的吸附架桥作 用，有效提高微表处罩面与原路面之间的粘结力。并且通过相反电荷乳液接触导致的局部 破乳促凝的作用，使得微表处罩面和层间粘结剂强度快速形成，提前了道路开放交通时间。
[0014] (4)通过合适条件下对海泡石纤维的酸处理和热处理，在保持海泡石纤维微观结 构的前提下，除去其杂质和结晶水，疏通了纤维晶体孔道，增加了纤维的比表面积，使得海 泡石纤维表面性质得到优化，增强了海泡石纤维与沥青之间的吸附能力，提高了海泡石纤 维的使用效能。
【具体实施方式】
[0015] 以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。
[0016] 实施例1
[0017] 将0. 4g水性环氧树脂和0. 2g氯丁胶乳加入200g阴离子乳化沥青，并充分搅拌均 勾，制得层间粘结剂。用车辙板试模成型300mmX300mmX50mm的AC-13沥青混凝土板，用 以模拟原沥青路面，用毛刷将层间粘结剂均匀涂刷到沥青混凝土板上面。
[0018] 将海泡石纤维在质量分数98%的硝酸中浸泡6h，再用水清洗，然后在400°C加热 3h，制得表面处理过的海泡石纤维。
[0019] 然后按照集料250份、阳离子乳化沥青25份、水泥7份、沥青基碳纤维0. 125份、 表面处理过的海泡石纤维0. 125份和水20份按重量百分比进行混合制得微表处混合料，并 将刚拌合好的微表处混合料迅速摊铺到上述涂刷过层间粘结剂的车辙板上，并用刮刀将其 刮平，使得微表处混合料摊铺厚度为lcm。然后在25°C下保温8h，再用液压拉拔仪测定层间 拉拔力的最大值，通过拉拔强度测量微表处罩面的层间粘结性能。其拉拔强度值见表1。
[0020] 同时，将按照上述组成比例的新制微表处混合料成型为马歇尔试件，并将马歇尔 试件切割成25_厚的半圆弯曲试件，对其进行低温半圆弯曲试验，试验温度为-10°c，支座 间距为80mm，加载速率为0. 5mm/min，通过弯曲应变能密度测量微表处罩面的低温抗裂性 能。其弯曲应变能密度值见表2。
[0021] 实施例2
[0022] 将0. 5g水性环氧树脂和0. 7g氯丁胶乳加入300g阴离子乳化沥青，并充分搅拌均 勾，制得层间粘结剂。用车辙板试模成型300mmX300mmX50mm的AC-13沥青混凝土板，用 以模拟原沥青路面，用毛刷将层间粘结剂均匀涂刷到沥青混凝土板上面。
[0023] 将海泡石纤维在质量分数98%的硝酸中浸泡7h，再用水清洗，然后在430°C加热 4h，制得表面处理过的海泡石纤维。
[0024] 然后按照集料250份、阳离子乳化沥青26份、水泥7份、沥青基碳纤维0. 1份、表 面处理过的海泡石纤维0. 2份和水19. 6份按重量百分比进行混合制得微表处混合料，并将 刚拌合好的微表处混合料迅速摊铺到上述涂刷过层间粘结剂的车辙板上，并用刮刀将其刮 平，使得微表处混合料摊铺厚度为lcm。然后在25°C下保温8h，再用液压拉拔仪测定层间拉 拔力的最大值，通过拉拔强度测量微表处罩面的层间粘结性能。其拉拔强度值见表1。
[0025] 同时，将按照上述组成比例的新制微表处混合料成型为马歇尔试件，并将马歇尔 试件切割成25_厚的半圆弯曲试件，对其进行低温半圆弯曲试验，试验温度为-10°C，支座 间距为80mm，加载速率为0. 5mm/min，通过弯曲应变能密度测量微表处罩面的低温抗裂性 能。其弯曲应变能密度值见表2。
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