一种路面再生剂及其制备方法和应用与流程

本发明实施例涉及道路修复技术领域，具体涉及一种路面再生剂及其制备方法和应用。

背景技术：

目前国内的道路主要为沥青路和水泥路，沥青路面通车时间大多都达到十年甚至更久，然而沥青道路长时间受环境因素影响容易老化，如受到阳光照射，雨水冲刷及温度变化等，这使得在服役过程中沥青路面会产生车辙、裂缝、松散、坑槽等问题，尤其是在现代交通重载、大流量与渠道化的背景下问题尤甚，及时的维修养护十分重要。目前沥青路面再生主要为热再生和冷再生两种。热再生后混合料得高低温性能及疲劳性能相比于未热再生的路面均有所降低，工程量大、施工周期长、成本高。冷再生可以有效的提高再生路面的低温性能，但是冷再生路面的效果受乳化沥青影响较大，很多冷再生混合料高温性能不高，尤其防水性能和抗滑性能不佳。

另一个比较普遍的道路为水泥路，因混凝土是一种脆性材料，其拉伸强度低、韧性差，所以混凝土浇筑施工后，极易产生开裂断层现象，日前水泥路面的修复方法主要有两种，一种是是翻修，将病害部分路面凿除，对基层进行处理后重新修筑水泥路面，另一种是用环氧树脂进行填缝，翻修方法存在造价高、施工期长、不利于开放交通等缺点；环氧树脂填缝方法存在与断层的粘结力差，易脱落，效果不佳，本身耐老化性能不好等缺点，并且其固化时间较长，这种材料与混凝土材料的收缩、膨胀性差异较大，容易导致修复失败，修补效果较差。

二氧化碳共聚物材料是以二氧化碳为主要原料经化学方法合成而制得的绿色高分子材料，可完全生物降解。并且在一次性医用敷料、医用包装材料、一次性输液器材等医用材料上得到了很好的利用。

基于二氧化碳共聚物医用敷料下脚料再生利用率高，可实施性高并且无毒无害，适用于在道路修复技术领域应用上的开发和研究，也适用于公共场所瓷砖、大理石等破损处修补的研究。因此，有必要发明一种二氧化碳共聚物再生路面及其制备方法。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种路面再生剂，以解决现有技术中病害路面修复困难的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明的一个方面提供一种路面再生剂，所述路面再生剂包括按重量份计的以下组分：

二氧化碳共聚物50-100份

纤维材料10-20份

纳米填充剂1-5份。

二氧化碳共聚物是以二氧化碳为主要原料进行化学方法合成得到的绿色高分子材料，其无毒无害。不仅如此，二氧化碳共聚物还能够与病害道路的创面有效结合，因而特别适用于作为路面再生剂使用。

优选地，所述二氧化碳共聚物的数均分子量为3万-16万。

优选地，所述二氧化碳共聚物包括二氧化碳共聚物医用敷料下脚料。

二氧化碳共聚物由于其绿色无毒且可完全讲解的特性，广泛应用在医疗领域，常用作医疗敷料、包装材料、输液器材等，也因此，在医疗敷料等相关材料领域的生产中，会产生大量下脚料，本发明的路面再生剂提供了一种废料再利用的解决方案，能够有效节约路面再生和生产废料处理的成本。本发明的路面再生剂可以使用任意比例的医用敷料下脚料作为二氧化碳共聚物的原料来源。

优选地，所述纤维材料为天然纤维材料。

优选地，所述天然纤维材料选自玄武岩纤维、碳纤维、稻草秸秆纤维、玉米秸秆纤维中的至少一种。

纤维材料可以增加本发明提供的路面再生剂的韧性，在实际应用中，能够使得修复后的路面更为耐久。本发明中采用天然纤维材料，原料成本低廉，其中稻草秸秆和玉米秸秆属于农业废料，本发明为处理这些废料提供了新的方案，有利于节能环保。

优选地，所述纤维材料为玄武岩纤维、碳纤维、稻草秸秆纤维和玉米秸秆纤维的混合物，所述混合物中各组分的重量比为玄武岩纤维：碳纤维：稻草秸秆纤维：玉米秸秆纤维＝(1-3)：(0.5-2)：(4-6)：(4-6)。

优选地，所述纳米填充剂为纳米二氧化硅。

本发明的方法也可以采用其他具有相似性质的纳米填充剂，例如纳米二氧化钛。

本发明的另一个方面提供所述的路面再生剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将二氧化碳共聚物粉碎并溶于溶剂中，形成溶液a，其中，所述溶剂是乙酸乙酯或碳酸二甲酯；

2)混匀纤维材料和纳米填充剂，加入所述步骤1)中得到的溶液a，共同搅拌形成混合料b。

本发明的另一个方面提供使用所述方法制备得到的路面再生剂进行病害路面再生的方法，所述方法包括以下步骤：

i)将病害路面破损处周边的路面材料切除并破碎成颗粒p；

ii)搅拌所述颗粒p，再加入所述溶液a，共同搅拌，随后加入混合料b，继续搅拌得到铺路材料；

iii)将所述铺路材料摊铺在病害出，刮平、压实。

优选地，在步骤iii)进行前使用溶液a润湿病害路面，并在步骤iii)完成后再次喷洒溶液a。

本发明的技术方案具有如下优点：

1.本发明实现了废弃物料的综合利用，绿色环保，容易获取，成本低，配方合理，制备方法简单可靠，易于施工，适用于各种水泥路面、沥青路面、机场路面、抢修与常规修补。

2.本发明修补材料与原始路面的结合方式是渗透结合及胶合结合，使其与病害路面相结合的能力大大增强，同时修补的周期短、抗压强度高、具有抗寒、耐高温能力，修补后颜色可调节，具有减缓路面热胀冷缩的功能。

附图说明

图1为病害路面的照片。

图2为病害路面修复后的照片。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

1.利用切胶机将数均分子量为3万-16万的块状二氧化碳共聚物原料切割成直径小于8cm的块状，然后利用粉碎机将切割出来的块状二氧化碳共聚物粉碎成颗粒，使其直径小于3mm；利用粉碎机将二氧化碳共聚物医用敷料下脚料粉碎成碎片状态，使其面积小于25mm²。

2.用电子秤分别称取二氧化碳共聚物原料颗粒30kg，二氧化碳共聚物医用敷料下脚料碎片50kg，乙酸乙酯200kg(或者碳酸二甲酯)，玄武岩纤维2kg，碳纤维1kg，稻草秸秆纤维5kg、玉米秸秆纤维5kg、纳米二氧化硅2kg。开启搅拌釜，以300r/min搅拌，先将乙酸乙酯(或者碳酸二甲酯)倒入搅拌釜，在搅拌的情况下，加入二氧化碳共聚物原料颗粒30kg，搅拌3-6小时直溶解完全，然后将回收的二氧化碳共聚物废料碎片30kg倒入乳化罐继续搅拌直至完全溶解，关闭搅拌釜，浸泡24小时，然后开启搅拌机搅拌1小时，将剩下的二氧化碳共聚物医用敷料下脚料20kg倒入搅拌罐，一直搅拌直至溶解完全。制备出二氧化碳共聚物乙酸乙酯(或者碳酸二甲酯)溶液a；

3.将病害路面的破损处剥离，利用切胶机将剥离后的病害路面切割成面积小于10cm的块状；然后利用粉碎机将切割出来的块状粉碎成颗粒。

4.将病害路面颗粒p称量出600kg倒入搅拌机搅拌5分钟，再倒入称量好的二氧化碳共聚物乙酸乙酯(或者碳酸二甲酯)溶液100kg，共同搅拌5分钟，最后将玄武岩纤维2kg，碳纤维1.5kg，稻草秸秆纤维5kg、玉米秸秆纤维5kg、纳米二氧化硅2kg倒入搅拌机共同搅拌5分钟，搅拌均匀形成混合料并取出，此时的材料即为一种基于二氧化碳共聚物废料的铺路材料。

5.将病害处路面清理干净，喷洒浓度为(5％-8％)的二氧化碳共聚物乙酸乙酯(或者碳酸二甲酯)溶液，使其完全将病害路面润湿，然后干燥10分钟，将混合料摊铺在病害处，刮平，1小时后压实，然后再喷洒一定浓度(8％-12％)的二氧化碳共聚物乙酸乙酯(或者碳酸二甲酯)溶液，4小时后可以通车，此时的路面即为一种二氧化碳共聚物再生路面。

实施例2

采用同实施例1中的方法进行路面再生，不同之处在于再生剂的组分配比。(见表1)

实施例3

采用同实施例1中的方法进行路面再生，不同之处在于再生剂的组分配比。(见表1)

实施例4

采用同实施例1中的方法进行路面再生，不同之处在于再生剂的组分配比。(见表1)

表1路面再生剂组分表

实验例

对实施例1中再生的路面进行性能测试，结果如表2所示

表2再生路面性能测试结果

按照上表中各项标准对实施例2-4中再生的路面进行检测，结果也均符合各项标准。图1和图2给出了实施例1中再生前后的路面状况对比，可以看出，路面再生的效果良好。

从以上实施例的检测结果可以看出，本发明实施例的再生路面，抗压强度、稳定性、弹性模量、抗折强度都达到了使用要求，而与原始路面粘结强度高达，与病害路面相结合的能力比普通再生方法大大增强。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。