本发明涉及一种道路建筑材料技术领域，特别是涉及一种太阳能公路缓冲层材料及其制造方法。
背景技术：
公路路面主要包括水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。水泥路面是刚性路面，容易断板、错台和啃边，行车颠簸大，维修困难影响交通；水泥路面的光、热反射高于沥青路面，白包路面晃眼、眼睛容易疲劳，减振效果差、噪声大、影响行车的舒适性等。沥青路面材料温度稳定性差，冬季脆裂夏季软化，沥青容易老化，路面软化车辙，承载能力不足；混合料空隙率大，耐水性差，下雨积雪结冰，水破坏严重。为了克服上述路面存在的不足，人们已开发出一种兼具一定刚性、弹性和热性的太阳能公路，具有高抗击、吸振和发热的功能，既能承受重载荷，使路面不形变，又能吸收冲击应力，减少路面损坏，而且同时解决了路面冬季不积雪、不结冰，能减少水害的影响，延长使用寿命，并提高行车的舒适性和安全性。为此，开发一种太阳能公路用的缓冲层材料是十分必要的。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能公路缓冲层材料，其能有效提高太阳能公路路面的弹性和承载能力，延长太阳能公路路面的使用寿命，而且生产和施工比较简便。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种太阳能公路缓冲层材料，包括以下重量份的组分：沥青25～35份，水泥5～10份，细砂30～40份，矿粉15～25份，消泡剂0.05～0.2份，引气剂1.5～2份，减水剂0.05～0.1份，环氧组合物4～6份，所述环氧组合物由重量比为1:1.5:4的环氧树脂中空微球、水性固化剂、水组成。
其中，水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把细砂、矿粉等材料牢固地胶结在一起；消泡剂能起到有效抑制和破坏泡沫聚合物产生的作用；引气剂能在拌合过程中引入大量微小、封闭而稳定的气泡，有效提高拌合物的抗冻性、抗渗性、粘聚性、保水性等；减水剂能起到减少单位用水量，改善拌合物流动性的作用。
优选地，本发明所述沥青为阳离子乳化沥青。阳离子乳化沥青的沥青微粒带正电荷，当沥青与细砂、矿粉的表面接触时，由于所带电荷不同产生异性相吸，使得沥青微粒裹覆在细砂和矿粉的表面并能很好地吸附结合。
优选地，本发明所述消泡剂为聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物。
优选地，本发明所述引气剂为三萜皂苷。
优选地，本发明所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂。
优选地，本发明所述环氧组合物由以下步骤制成：
1)将十二烷基苯磺酸钠水溶液与十二烷基三甲基溴化铵水溶液混合，振荡至混合均匀后得到囊泡溶液，将环氧预聚物、三乙烯二胺用注射器加入到囊泡溶液中，搅拌24小时后静置24小时，通入氮气1小时后加热至100℃，搅拌24小时后过滤，用去离子水洗涤3次后100℃下真空干燥至恒重得到环氧树脂中空微球；
2)将乙二醇二缩水甘油醚加入反应瓶中，加热至65℃后搅拌10分钟，将十六胺溶解于无水乙醇中得到十六胺溶液，将十六胺溶液滴加到反应瓶中，65℃下保温反应3小时得到中间产物，将二乙烯三胺溶解于无水乙醇中得到二乙烯三胺溶液，将中间产物滴加到二乙烯三胺溶液中，65℃下保温反应2小时，减压蒸出未反应的二乙烯三胺和无水乙醇得到水性固化剂；
3)将步骤1)得到的环氧树脂中空微球、步骤2)得到的水性固化剂混合，搅拌至混合均匀后加入水，继续混合均匀后得到环氧树脂组合物。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述太阳能公路缓冲层材料的制造方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
按重量份称取各组分，边搅拌边加料将沥青和消泡剂混合均匀，低速搅拌50～60秒，加入其他组分后中速搅拌25～35秒，然后再高速搅拌3～6分钟得到太阳能公路缓冲层材料。
优选地，低速搅拌的搅拌速度为20rpm。
优选地，中速搅拌的搅拌速度为60rpm。
优选地，高速搅拌的搅拌速度为120rpm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明是利用水泥吸水后水化加速沥青固化，然后由水泥水化物和沥青裹砂形成的立体网络，它以沥青和水泥这两种性质差异很大的材料作为结合料，其刚度和强度比普通沥青混凝土高，其特点在于刚柔并济，以柔性为主，兼具刚性，本发明填充于太阳能公路的钢筋混凝土底基层与防水层和面层之间，能够承受重载荷的冲击、消除层间的剪切力，减少车辆的振动以及行驶的噪音，还能减少水的侵害，延长路面寿命，提高路面运营的舒适性和安全性。
(2)本发明所添加的环氧树脂组合物在拌合过程中固化，形成高强度、高粘合力的固结体，能有效提高各组分之间的连接强度，从而提高整体的强度以及抗渗、抗冻、耐腐蚀性能；环氧树脂组合物中的环氧树脂中空微球是利用十二烷基苯磺酸钠和十二烷基三甲基溴化铵形成的囊泡为模板，然后将环氧树脂引入模板后形成的具有中空闭孔结构、热稳定性很好的中空微球，其中空闭孔结构能有效提高缓冲层材料的抗冲击能力，进一步减少车辆的振动和行驶的噪音，还能有效改善缓冲层材料的耐热性；环氧树脂组合物中的水性固化剂是以十六胺、乙二醇二缩水甘油醚为原料反应制得两端为环氧基、中间氮原子接枝有长疏水烷基链段的中间产物，再用三乙烯二胺对其进行封端而制得的，其同时具备固化和乳化环氧树脂中空微球的功能，使得环氧树脂组合物能在常温下水性环境中快速固化，进一步提高缓冲层材料的各项性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
太阳能公路缓冲层材料，包括以下重量份的组分：阳离子乳化沥青25份，水泥10份，细砂40份，矿粉25份，聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物0.2份，三萜皂苷2份，聚羧酸盐类减水剂0.1份，环氧组合物6份，环氧组合物由重量比为1:1.5:4的环氧树脂中空微球、水性固化剂、水组成。
其制造方法包括以下步骤：
1)将十二烷基苯磺酸钠水溶液与十二烷基三甲基溴化铵水溶液混合，振荡至混合均匀后得到囊泡溶液，将环氧预聚物、三乙烯二胺用注射器加入到囊泡溶液中，搅拌24小时后静置24小时，通入氮气1小时后加热至100℃，搅拌24小时后过滤，用去离子水洗涤3次后100℃下真空干燥至恒重得到环氧树脂中空微球；
2)将乙二醇二缩水甘油醚加入反应瓶中，加热至65℃后搅拌10分钟，将十六胺溶解于无水乙醇中得到十六胺溶液，将十六胺溶液滴加到反应瓶中，65℃下保温反应3小时得到中间产物，将二乙烯三胺溶解于无水乙醇中得到二乙烯三胺溶液，将中间产物滴加到二乙烯三溶液中，65℃下保温反应2小时，减压蒸出未反应的二乙烯三胺和无水乙醇得到水性固化剂；
3)将步骤1)得到的环氧树脂中空微球、步骤2)得到的水性固化剂混合，搅拌至混合均匀后加入水，继续混合均匀后得到环氧树脂组合物；
4)按重量份称取各组分，边搅拌边加料将阳离子乳化沥青和聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物混合均匀，20rpm搅拌速度下低速搅拌60秒，加入其他组分后60rpm搅拌速度下中速搅拌28秒，然后再120rpm搅拌速度下高速搅拌4分钟得到太阳能公路缓冲层材料，停机检测含气量、流动度、温度等技术指标，合格后进行浇注施工(若指标不合格，则需要进行调整合格止)。
实施例2
太阳能公路缓冲层材料，包括以下重量份的组分：阳离子乳化沥青沥青35份，水泥5份，细砂30份，矿粉15份，聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物0.05份，三萜皂苷1.5份，聚羧酸盐类减水剂0.05份，环氧组合物4份，环氧组合物由重量比为1:1.5:4的环氧树脂中空微球、水性固化剂、水组成。
该太阳能公路缓冲层材料的制造方法与实施例1所不同的是步骤4)中，低速搅拌的时间为50秒，中速搅拌的时间为32秒，高速搅拌的时间为5分钟。
实施例3
太阳能公路缓冲层材料，包括以下重量份的组分：阳离子乳化沥青沥青30份，水泥7份，细砂35份，矿粉20份，聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物0.1份，三萜皂苷1.8份，聚羧酸盐类减水剂0.08份，环氧组合物5份，环氧组合物由重量比为1:1.5:4的环氧树脂中空微球、水性固化剂、水组成。
该太阳能公路缓冲层材料的制造方法与实施例1所不同的是步骤4)中，低速搅拌的时间为55秒，中速搅拌的时间为35秒，高速搅拌的时间为3分钟。
实施例4
太阳能公路缓冲层材料，包括以下重量份的组分：阳离子乳化沥青沥青28份，水泥8份，细砂36份，矿粉18份，聚甲基硅氧烷-聚醚共聚物0.07份，三萜皂苷1.7份，聚羧酸盐类减水剂0.07份，环氧组合物5.5份，环氧组合物由重量比为1:1.5:4的环氧树脂中空微球、水性固化剂、水组成。
该太阳能公路缓冲层材料的制造方法与实施例1所不同的是步骤4)中，低速搅拌的时间为57秒，中速搅拌的时间为25秒，高速搅拌的时间为6分钟。
经检测，实施例1-4的各项性能指标如表i所示。
表i
由表i可看出：实施例1-4的各项性能指标均符合要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。