一种水性环氧树脂乳化沥青微表处混合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程领域，特别涉及一种水性环氧树脂乳化浙青微表处混合料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 高速公路经过几年的正常运营后，部分路面会形成车辙、发生裂缝，虽然暂时不影 响路面功能，但是如果不及时进行处理，会导致路面使用性能降低，使用寿命缩短。
[0003] 微表处是乳化浙青稀浆罩面的最高级形式，是在稀浆封层的基础上发展起来的一 种预防性养护技术措施，适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑 道等。微表处可以提高路面的抗滑能力，修复轻度的不平整和车辙，阻止水分下渗、防止路 面的老化与松散，从而明显改善路面使用性能，有效延长路面的使用寿命；作为预防性养护 技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程 造价，显著降低早期水损坏的发生；此外还具有施工方便，工程造价低，开放交通快等优点， 具有十分广阔的应用前景。
[0004] 微表处是一种由聚合物改性乳化浙青、矿料、水和添加剂按一定配比拌和并通过 专用设备摊铺到路面上，并迅速开放交通的薄层结构，对组成材料有着极高的要求：首先， 所用的集料必须坚固、耐磨而且是清洁的，石料的级配通常采用II型或III型级配；其次，为 了保证浙青与石料之间具有较好的粘附性，通常使用阳离子乳化浙青，并且需经聚合物改 性，通常采用SBR胶乳或SBS改性，从而保证微表处罩面在重交通作用下仍可达到较长的使 用寿命。
[0005] 水性环氧树脂作为一种乳化浙青改性剂，自身具有优良的物化性能，能明显改善 乳化浙青的路用性能。但是阳离子乳化浙青在制备过程中需将pH调至2-3左右，而加入含 有胺类固化剂的水性环氧树脂乳液，就会破坏阳离子乳化浙青的平衡体系，导致乳化效果 失败，且结块现象明显。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种利用水性环氧树 脂对阴离子乳化浙青进行改性，并应用于微表处的混合料，具有优良的耐磨耗、抗水损和抗 车辙性能。
[0007] 为实现上述目的，本发明一方面提供一种用于微表处的水性环氧树脂乳化浙青混 合料，其特征在于，包括以下重量份配比的原料：
[0008] 矿料 10:0 阴离子乳化沥青 10-15 水性环氧树脂乳液0.5-12 水 各11
[0009] 特别是，所述混合料还包括添加剂，所述矿料与添加剂的重量比为100:1-3。
[0010] 其中，所述添加剂为水泥、消石灰、纤维和絮凝剂中的一种或者多种。
[0011] 尤其是，所述絮凝剂可以为硫酸铝、硫酸铁或聚丙烯酰胺中的一种。
[0012] 其中，所述矿料由粗集料、细集料和填料组成；所述粗集料、细集料和填料的重量 =比为10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公称粒径为：4. 75mm<δ彡9. 5mm;所述细集料 的公称粒径为：S< 4. 75mm;所述填料的公称粒径为：δ< 〇. 〇75mm。
[0013] 其中，所述水性环氧树脂乳液包括水性环氧树脂和水性环氧固化剂，所述水性环 氧树脂、水性环氧固化剂的重量之比为1:1-2。
[0014] 特别是，所述水性环氧树脂乳液还包括水，所述水性环氧树脂和水的比例为 1:1-5。
[0015] 其中，所述水性环氧树脂为水溶性环氧树脂或标准液体环氧树脂，其固含量为 50-100%。
[0016] 其中，所述水性环氧固化剂为多元胺类固化剂乳液，其固含量为30-70%。
[0017] 特别是，所述多元胺类固化剂还包括改性的多元胺类固化剂。
[0018] 本发明另一方面提供一种上述混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0019] 1)准备适于混合的矿料；
[0020] 2)将水性环氧树脂乳液和乳化浙青混合，搅拌均匀，得到水性环氧树脂改性乳化 浙青，备用；
[0021] 3)向准备的矿料中加入水，充分搅拌使矿料湿润；
[0022] 4)向湿润的矿料中加入所述的水性环氧树脂改性乳化浙青，搅拌均匀，养护，即 得；
[0023] 其中，所述矿料、水性环氧树脂乳液、乳化浙青和水的重量比为 100:0.5-12:10-15:6-11；
[0024] 其中，步骤4)中所述搅拌时间为30s_180s。
[0025] 特别是，所述适于混合的矿料由粗集料、细集料和填料混合而成，所述粗集料、 细集料和填料的重量=比为10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公称粒径为：4. 75mm <δ< 9. 5mm;所述细集料的公称粒径为：δ< 4. 75mm;所述填料的公称粒径为： δ< 0. 075mm。
[0026] 尤其是，所述适于混合的矿料由粗集料、细集料和填料混合后再加入添加剂而成， 所述粗集料、细集料和填料的重量=比为10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公称粒径为： 4. 75mm<δ< 9. 5mm;所述细集料的公称粒径为：δ< 4. 75mm;所述填料的公称粒径为： δ< 0. 075mm，所述矿料与添加剂的重量比为100:1-3。
[0027] 特别是，所述水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂和水性环氧固化剂混合、搅拌 而成，所述搅拌时间为5-10min。其中，所述水性环氧树脂和水性环氧固化剂的重量比为 1:1-2。
[0028] 尤其是，所述水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂和水性环氧固化剂混合、搅拌 5-10min形成混合液后，再加入水，制备而成。其中，所述水性环氧树脂、水性环氧固化剂和 水的重量比为1:1-2:1-5。
[0029] 本发明再一方面提供一种所述混合料的制备方法，包括如下步骤：
[0030] 1)准备适于混合的矿料；
[0031] 2)向准备的矿料中加入水，充分搅拌使矿料湿润；
[0032] 3)向湿润的矿料中加入水性环氧树脂乳液、乳化浙青，搅拌均匀，养护，即得；
[0033] 其中，所述矿料、添加剂、水性环氧树脂乳液、乳化浙青和水的重量之比为 100:0.5-12:10-15:6-11；
[0034] 其中，步骤3)所述搅拌时间为30s-180s。
[0035] 特别是，所述适于混合的矿料由粗集料、细集料和填料混合而成，所述粗集料、 细集料和填料的重量=比为10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公称粒径为：4. 75mm <δ< 9. 5mm;所述细集料的公称粒径为：δ< 4. 75mm;所述填料的公称粒径为： δ< 0. 075mm。
[0036] 尤其是，所述适于混合的矿料由粗集料、细集料和填料混合后再加入添加剂制备 而成，所述粗集料、细集料和填料的重量=比为10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公称粒 径为：4. 75mm<δ< 9. 5mm;所述细集料的公称粒径为：δ< 4. 75mm;所述填料的公称粒 径为：δ彡〇. 〇75mm，所述矿料与添加剂的重量比为100:1-3。
[0037] 特别是，所述水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂和水性环氧固化剂混合、搅拌 而成，所述搅拌时间为5-10min。其中，所述水性环氧树脂和水性环氧固化剂的重量比为 1:1-2。
[0038] 尤其是，所述水性环氧树脂乳液由水性环氧树脂和水性环氧固化剂混合、搅拌 5-10min形成混合液后，再加入水，制备而成。其中，所述水性环氧树脂、水性环氧固化剂和 水的重量比为1:1-2:1-5。
[0039] 本发明的有益效果体现在以下方面：
[0040] 1)本发明首次将阴离子乳化浙青应用于微表处混合料中，阴离子与石料之间的粘 附性较差，通常不应用于制备微表处混合料，经水性环氧树脂乳液改性后，不仅与石料的粘 附性得到改善，而且与乳化浙青的相容性及稳定性良好，同时避免了阳离子乳化浙青和水 性环氧树脂乳液中胺类固化剂反应产生的结块现象，乳化性能优异。
[0041] 2)本发明的水性环氧树脂乳化浙青微表处混合料，在常温条件下水性环氧树脂和 水性环氧固化剂发生交联反应，形成具有空间网状结构的高性能复合材料体系，大幅改善 微表处的耐磨耗性能，抗水损坏性能和抵抗车辙性能，改善路面行车质量，延长路面使用寿 命。
【具体实施方式】
[0042] 尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可 以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为 落入本发明的保护范围。
[0043] 实施例1
[0044] 1.制备水性环氧树脂乳液
[0045] 将100g水性环氧树脂和150g二乙烯三胺混合，使用低速搅拌器将混合的乳液充 分搅拌7. 5分钟，使混合物均匀一致，即得。
[0046] 其中，水性环氧树脂为标准液体环氧树脂，其固含量为75% ;
[0047] 其中，二乙烯三胺的固含量为50%。
[0048] 2.制备水性环氧乳化浙青
[0049] 将50g水性环氧树脂乳液倒入120g阴离子乳化浙青中，搅拌均匀，制得水性环氧 乳化浙青。
[0050] 3.制备微表处混合料
[0051] 按照如下重量配比备料：
[0052] 矿料 1000g
[0053] 水 80g
[0054] 水性环氧乳化浙青170g
[0055] 将水加入矿料中，常温下搅拌均匀，再加入水性环氧树脂乳化浙青，继续搅拌 100s，即得。
[0056] 其中，所述矿料由粗集料、细集料和填料组成；所述粗集料、细集料和填料的重量 比为20:60:10 ;所述粗集料的公称粒径为：4. 75mm<δ彡9. 5mm;所述细集料的公称粒径 为：δ彡4. 75mm;所述填料的公称粒径为：δ彡〇· 〇75mm。
[0057] 实施例2
[0058] 1.制备水性环氧树脂乳液
[0059] 将10g水性环氧树脂和20g聚酰胺-650混合，使用低速搅拌器将混合的乳液充分 搅拌5分钟，使混合物均匀一致，即得。
[0060] 其中，水性环氧树脂为水溶性环氧树脂，其固含量为50% ;
[0061] 其中，聚酰胺-650的固含量为70%。
[0062] 3.制备水性环氧乳化浙青
[0063] 将10g水性环氧树脂乳液倒入120g阴离子乳化浙青中，搅拌均匀，制得水性环氧 乳化浙青。
[0064] 4.制备微表处混合料
[0065]