专利名称：：一种沥青路面调理养护剂及制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种可对老化沥青路面再生还原，使其性能恢复到原有新沥青路面部分性能指标，并可自动弥合微小裂缝，有效封水，改善道路摩擦系数和优美路面外观的沥青路面调理养护剂的制备方法，属沥青路面维护和修理相关领域。技术背景近年来，半刚性沥青混凝土道路已经成为我国公路的主要结构类型。沥青路面以表面平整，行车舒适，噪音小，有很好的减振性，旧沥青混合料可再生利用等优点占有主导地位。在使用过程中，路面在各种自然因素(如氧、温度、紫外线、水等)和人为因素(如施工，重载等)的作用下，其各项性能会逐步降低，表现为沥青路面出现车辙、坑洞、松散、各种形式的开裂等。如果不采取有效的养护措施，及时消除病害，会导致路面的严重破坏。目前的养护维修方法主要是被动式的维修，即等到路面的破坏达到较严重影响行车时，进行罩面或铺新路面。虽然可以获得新建路面的使用性能，但也存在一些缺陷翻修路面对交通的影响较大，特别是对一些繁忙的城市主干道和交通量较大的高速公路；另外，路面翻修成本较高，废弃的沥青混合料对环境造成污染。这种方式不仅增加道路养护管理费用和直接的经济投入，还无形中增加了由于道路维修或翻修重建过程中造成堵车、环境污染等产生社会成本。因此，为了既可以降低施工成本，又可以延长沥青路面的耐久性，同时施工方便，对交通的影响小，可以对沥青路面在未出现或已经出现早期病害如沥青老化、路面发涩、松散、麻面、微小裂缝、渗水等时采用沥青路面专门再生养护材料进行预防性养护。在国外，采用沥青路面专门再生养护材料进行预防性养护的技术已有较多的研究和应用。目前，这项技术已在美国、加拿大和欧洲的一些国家得到了广泛的应用，并取得了巨大经济和社会效益。国外经验表明，采用沥青路面专门再生养护材料对道路进行预养护处理，投资少、效益好，花小钱，治大病。美国研制的PavementDressingConditioner(简称PDC，美国专利号5，580,603)是一种预防性的沥青路面再生剂，已在美国和加拿大等地一些机场跑道和公路使用。它可对老化沥青再生，可增强沥青温度稳定性。同时，对路面进行密封防水，阻碍水的渗透破坏作用，从而预防或延缓沥青路面的早期破坏。但是，这一技术对处理已出现35mm的裂缝、沥青老化脱落、严重松散等病害的效果不是太明显。
发明内容本发明根据国内的沥青道路养护朝冷态施工发展的趋势和预养护材料所存在的不足，并结合国外先进技术的优势，目的在于提供一种沥青路面调理养护剂及制备方法，从施工工艺和对沥青路面的作用原理两方面着手，通过消耗较少资源，最大程度改善沥青路面质量，美化路面外观，提高道路抗滑能力和防水性能，预防或遏止病害发展和蔓延，有效延长道路寿命。该材料可以有效解决沥青老化、松散、麻面、细小裂缝、渗水等沥青路面早期病害。本发明的目的通过如下技术方案实现一种沥青路面调理养护剂，以重量百分比计，其配方包括如下组分精制沥青10~50%,有机溶剂23~50%，表面改性剂323%，功能助剂2~10%和再生剂5~25%。所述的精制沥青为石油沥青、煤沥青、SBS热塑性丁苯橡胶改性沥青或橡胶粉改性沥青。所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水等溶剂中任一种或一种以上的混合物。所述的表面改性剂为石油树脂、聚氨酯、热塑性丙烯酸树脂、有机硅树脂、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、植物油中任一种或一种以上的混合物。所述的功能助剂为煅烧高岭土、黑矿砂、蒙脱石、粘土、碳酸钙、橡胶粉和碳黑的任一种或一种以上的混合物。所述的再生剂为轻质矿物油、机油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多环芳烃、煤油和润滑油的任一种或多种混合物。所述的沥青路面调理养护剂的制备方法，包括以下步骤(1)将精制沥青、有机溶剂、再生剂、表面改性剂和功能助剂按上述重量百分比进行合理配比，依次加入搅拌釜中，开动搅拌机，在一定搅拌速度下连续搅拌；(2)将步骤(1)中的混合物在6015(TC下，冷凝回流搅拌0.5~4h;(3)将步骤(2)中制得的混合物冷却至常温，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的沥青路面调理养护剂。相对于现有技术，本技术发明的优点(1)本发明沥青路面调理养护剂是一种冷态施工黑色浓溶液，施工时不需加热、不需稀释，可通过手工或机械在常温下直接涂刷在高速公路或市政道路沥青路面。(2)在沥青路面施用后，沥青路面调理养护剂能够迅速渗入高速公路或市政道路的沥青路面，使表层老化的沥青再生复活。恢复后的老化沥青针入度、软化点和延度可以达到或接近原有新沥青指标。恢复再生后的老化沥青可以对松散集料进行重新粘结，在路表形成严实的密封层，可以有效防止路面渗水。(3)在沥青路面施用后，沥青路面调理养护剂可以补给路面因沥青老化脱落的沥青结合料，将裸露的集料重新包裹粘结。(4)在沥青路面施用后，沥青路面调理养护剂可以自动弥合3mm以下微小裂缝，对35mm的裂缝密封有很好的修复效果。(5)本发明选用了特有的表面改性剂，是一类外表带有多个硬体的齐聚物，均匀地分散在沥青体系中，可赋予沥青稳定的延伸及高低温韧性；同时，这类材料通过架桥技术反应，加强再生后的沥青对松散集料的粘结力，使得沥青结合料与集料粘结更加紧密。(6)本发明特别加有的功能助剂是一类具有多孔、耐磨的材料，能与本发明材料中的其他成分有效结合在一起，形成稳定的体系；在施用到沥青路面后，该类功能助剂可以补给路表损失的集料和部分粘结料，有效改善路面微观抗滑能力，改善沥青路面的摩擦系数和构造深度，并长久发挥其作用。同时，这类功能助剂的使用，减少了沥青结合料的使用量，增加了沥青结合料的强度。(7)本发明沥青路面调理养护剂对高速公路或市政道路的沥青路面的渗透性强，在施工一个月后，其渗透深度可以达到616mm左右，有效阻止雨水或其它燃油的侵蚀。(8)本发明用于未出现或已经出现早期病害如沥青老化、松散、麻面、细小裂缝、渗水等，且路面结构良好的沥青路面，特别适合对开级配(矿料成型后空隙率相对较大)、开级配多孔隙排水型沥青磨耗层沥青路面(OGFC)、沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)路面及其它沥青路面进行预防性养护。(9)本发明沥青路面调理养护剂制备工艺简单，设备要求低，使用成本低，施工工艺简单，资源环保，使用效果明显，可明显提高老化沥青的针入度、软化点和延度，优美沥青路面外观，改善路面质量，延长道路使用寿命。具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面通过实例l一4对发明的沥青路面调理养护剂及制备方法进行详细说明。实例14中使用的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水、石油树脂、聚氨酯、热塑性丙烯酸树脂、有机硅树脂、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、植物油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多环芳烃、轻质矿物油、机油、煤油、润滑油、高岭土、黑矿砂、蒙脱石、粘土、碳酸钙、橡胶粉和碳黑等原材料均为工业级。沥青老化再生试验方法老化沥青试样制备(T0610-1993)、沥青针入度(T0604誦2000)、延度(T0605-1993)和软化点(T0606画2000)。路面试验测试内容包括摩擦系数(摆式仪测定)、构造深度(T0731-2000)、渗水系数(T0730國2000)。实施例l取煤沥青200g，甲苯60g,二甲苯32g，丁醇5g,多环芳烃10g，苯酚10g，蒽20g,热塑性丙烯酸树脂(佛山市高明同德化工有限公司生产，牌号AC1024)34g，邻苯二甲酸二辛酯10g，煅烧高岭土(规格325目)12g，橡胶粉(规格120目)10g，碳酸钙(规格325目)5g，碳黑(规格325目)5g，依次加入搅拌釜中，连续搅拌，然后在150。C温度下，冷凝回流搅拌4h，冷却至常温，得到均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的沥青路面调理养护剂。沥青老化再生试验取26.4g该养护剂与经85分钟老化后的韩国SK公司70弁基质沥青600g混合均匀。对韩国SK公司70#基质沥青老化前后，以及老化后添加沥青路面调理养护剂后的指标对比见表1—1:表1—1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>现场试验在某高速公路(SMA柔性面层)路面上，用手工涂刷本品。在处理前路面己出现沥青老化脱落、微小裂缝、轻微松散、渗水等病害。对该路段施用本品后，对使用前后路面的摩擦系数、构造深度、渗水系数和渗透深度进行检测，测试结果见表1一2。表1—2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>处理后，细小裂缝密封，松散集料重新粘结，路面呈现均匀黝黑色，封水性能有效提高，路面质量得到改善。实施例2取石油沥青(牌号AH-70)140g，苯10g、甲苯80g、二甲苯20g、乙酸丁酯15g、丙酮5g，间二苯酚10，煤油40g，萘10，蒽20g，润滑油20g，碳五石油树脂8g，碳九石油树脂12g，植物油7g，邻苯二甲酸二丁酯3g，粘土(规格325目)10g，蒙脱石(规格325目)8g，煅烧高岭土(规格325目)5g,碳黑(规格325目)2g，依次加入搅拌釜中，连续搅拌，然后在6(TC下，冷凝回流搅拌0.5h，冷却至常温，得到均匀粘稠液态混合物即为本发明所述沥青路面调理养护剂。沥青老化再生试验取26.4g该养护剂与经85分钟老化后的韩国SK公司70#基质沥青600g混合均匀。对韩国SK公司70#基质沥青老化前后，以及老化后添加沥青路面调理养护剂后的指标对比见表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>沥青路面试验将本发明的沥青路面调理养护剂施用于某市政道路老化的沥青路面后，路面摩擦系数绝对值在原来基础上提高了5BPN，构造深度基本不变，渗水系数由28ml/min降为零。实施例3取石油沥青(牌号AH-90)100g，天那水120g，间二苯酚10,萘10，蒽20g,轻质矿物油20g，润滑油20g，煤油30g，碳九石油树脂12g，有机硅树脂(即聚硅氧烷)5g，邻苯二甲酸二丁酯4g,粘土(规格325目)10g，蒙脱石(规格325目)8g，煅烧高岭土(规格325目)5g，碳黑(规格325目)2g，依次加入搅拌釜中，连续搅拌，然后在12(TC下，冷凝回流搅拌3h，冷却至常温，得到均匀粘稠液态混合物即为本发明所述沥青路面调理养护剂。沥青老化再生试验取26.4g该养护剂与经85分钟老化后的韩国SK公司70#基质沥青600g混合均匀。对韩国SK公司70#基质沥青老化前后，以及老化后添加沥青路面调理养护剂后的指标对比见表3:表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>沥青路面试验将本发明的沥青路面调理养护剂施用于某市政道路老化的沥青路面后，路面摩擦系数绝对值在原来基础上提高了5BPN，构造深度基本不变，渗水系数由28ml/min降为零。实施例4取SBS改性沥青70g，甲苯100g，二甲苯30g，乙醇5g，丙酮15g，乙酸丁酯20g，对二苯酚10，润滑油20g，轻质矿物油5g、机油5g，碳五石油树脂25g，碳九石油树脂50g，碳酸钙(规格325目)25g，黑矿砂(规格325目)10g，，碳黑(规格325目)6g，依次加入搅拌釜中，连续搅拌，然后在150'C温度下，冷凝回流搅拌4.0h，冷却至常温，得到均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的沥青路面调理养护剂。沥青老化再生试验取26.4g该养护剂与经85分钟老化后的韩国SK公司70#基质沥青600g混合均匀。对韩国SK公司70#基质沥青老化前后，以及老化后添加沥青路面调理养护剂后的指标对比见表4:表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>沥青路面试验将本发明的沥青路面调理养护剂施用于老化的沥青路面后，路面摩擦系数绝对值在原来基础上提高了4BPN，构造深度基本不变，渗水系数由22ml/min降为零。权利要求1.一种沥青路面调理养护剂，其特征在于以重量百分比计，其由如下组分组成精制沥青10～50％，有机溶剂23～50％，表面改性剂3～23％，功能助剂2～10％和再生剂5～25％。2.根据权利要求1所述的沥青路面调理养护剂，其特征在于所述的精制沥青为石油沥青、煤沥青、SBS热塑性丁苯橡胶改性沥青或橡胶粉改性沥青。3.根据权利要求1所述的沥青路面调理养护剂，其特征在于所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水中的任一种或一种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的沥青路面调理养护剂，其特征在于所述的表面改性剂为石油树脂、聚氨酯、热塑性丙烯酸树脂、有机硅树脂、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、植物油中的任一种或一种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的沥青路面调理养护剂，其特征在于所述的功能助剂为煅烧高岭土、黑矿砂、蒙脱石、粘土、碳酸钙、橡胶粉和碳黑的任一种或一种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的沥青路面调理养护剂，其特征在于所述的再生剂为轻质矿物油、机油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多环芳烃、煤油和润滑油中的任一种或一种以上的混合物。7.制备权利要求1所述的沥青路面调理养护剂的制备方法，包括以下步骤(1)将精制沥青、有机溶剂、再生剂、表面改性剂和功能助剂按重量百分比进行配比，依次加入搅拌釜中，开动搅拌机，连续搅拌；(2)将步骤(1)中搅拌以后的混合物在60150'C下，冷凝回流搅拌0.5~4h;(3)将步骤(2)中制得的混合物冷却至常温，得到的均匀粘稠液态混合物即为本发明所述的沥青路面调理养护剂。全文摘要本发明公开了一种沥青路面调理养护剂及制备方法，其配方包括如下重量百分比的组分精制沥青10～50％，有机溶剂23～50％，表面改性剂3～23％，功能助剂2～10％和再生剂5～25％。其制备方法为将精制沥青、有机溶剂和再生剂、表面改性剂和功能助剂，进行合理配比，依次加入搅拌釜中，开动搅拌机，连续搅拌，在60～150℃下，冷凝回流搅拌0.5～4h，然后冷却至常温。待混合物完全冷却后，即可得到沥青路面调理养护剂产品。该养护剂制作工艺简单，设备要求低，使用成本低，施工工艺简单，可明显提高老化沥青的针入度、软化点和延度，优美沥青路面外观，改善路面质量，提高道路抗滑能力，延长道路使用寿命。文档编号C08L95/00GK101235209SQ20081006920公开日2008年8月6日申请日期2008年1月4日优先权日2008年1月4日发明者刘帮银,吴祥燕,张会平,瑛鄢申请人:重庆诚邦科技发展有限公司