本发明属于道路工程材料
技术领域：
，具体的是涉及一种抗剥落型沥青冷补料及其制备方法。
背景技术：
：道路在达到服役年限之前，往往会出现坑槽、破损等病害，为了使道路保持应有的通行性，需要对这些部位进行维修。由于道路的修补部位存在面积小、位置分散等特点，采用热拌沥青混合料进行维修施工过程中，混合料热量散失迅速，温度降低严重，使路面不易压实；且维修过程中混合料用量少，热拌沥青混合料一般采用机械化拌和，拌和量大，易造成浪费。因此，路面修补过程中，一般采用沥青冷补料，具有易压实，随取随用，方便储存，操作简单的特点。沥青冷补料一般是在普通热拌沥青混合料中加入柴油稀释后得到的产品，在柴油的稀释作用下，可以实现常温的摊铺碾压作业，施工完成后随着柴油的挥发，沥青冷补料逐渐形成强度，且将沥青冷补料密封后，可以长时间保存，随取随用，使用方便。沥青冷补料是随着柴油的挥发逐步形成强度的，在这个过程中，若遇到雨水，由于强度没有完全形成，水分易渗入沥青冷补料内部，造成沥青与矿料剥离，产生水损坏；此外，由于加入柴油，也降低了沥青与石料的粘附性能，进一步降低了沥青冷补料的水稳定性能。因此，需要开发一种具有抗剥落特性的沥青冷补料，以提高沥青冷补料中沥青与矿料的粘附性，提升冷补料的抗水损坏性能，延长其使用寿命。技术实现要素：本发明旨在提供一种一种抗剥落型沥青冷补料及其制备方法，能够显著提升沥青冷补料的水稳定性能，为了实现上述目的，其特征在于包括以下步骤：1、一种抗剥落型沥青冷补料及其制备方法，它由集料、填料、沥青、柴油、冷补剂、专用抗剥落剂混合后制得。其材料比例与制备步骤如下：(1)在沥青加热至100-140℃后将沥青、柴油、冷补剂、专用抗剥落剂按质量比73-80:18-24:2-3：0.2-0.5在搅拌装置内进行搅拌混合制得冷补沥青。(2)将集料加热至70-80℃，冷补沥青加热至80-100℃，然后将集料、填料、冷补沥青按质量比90-95:2-5:4-6在沥青拌合楼中进行混合。混合料搅拌时间≥25秒，出料温度不超过80℃。所述沥青为a级70号道路沥青。所述集料为石灰岩、玄武岩或辉绿岩碎石。所述填料为石灰石矿粉。所述柴油为0号柴油。所述冷补剂脂肪酸铵类冷补剂。2、所述沥青冷补料专用抗剥落剂，它由三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺、甲醇经一定化学反应后的产物与石灰混合而成。三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按摩尔比为1:(1.01-1.02)：(0.4-0.8)。反应步骤为：(1)三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按摩尔比1:1.01-1.02：0.4-0.8选取称量，将三氯氢硅和n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按比例装入反应器中搅拌混合均匀，再边搅拌边滴定甲基丙烯酸烯丙酯，反应温度90-110℃，滴定时间1-1.5h，滴定完成后，升温至115-125℃，保温反应0.5-1h，得到产物a。(2)将产物a装入反应器中，变搅拌边滴加甲醇，甲醇与反应物a的质量比为1:1.1-1.4，滴定时间0.5-1h，滴定温度55-64℃，滴定完成后保温1h，得到产物b。(3)将产物b在真空度为2-2.2kpa，温度125-135℃条件下，减压蒸馏得到产物c。(4)将产物c与石灰按照质量比1:0.1-0.2搅拌混合均匀得到产品抗剥落剂。步骤(1)所述的三氯氢硅纯度大于99％，甲基丙烯酸烯丙酯纯度大于98％，n,n'-二(2-萘基)对苯二胺纯度大于98％。步骤(2)所述的甲醇纯度大于99％。步骤(4)所述的石灰为氧化钙和氧化镁的混合物，其中氧化钙的质量含量大于60％。本发明的效益是：本发明的一种沥青冷补料用抗剥落剂由产物c和少量的石灰组成。其中产物c由三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯和甲醇通过聚合和水解得到，含有甲基丙烯酰氧基和硅醇，两者依靠脂肪链相连(如式1)；石灰被吸附于产物c中部分的硅醇基团上。产物c中的甲基丙烯酰氧基与沥青冷补料中的沥青能够很好的吸附结合，硅醇容易与沥青冷补料中的无机矿料结合，因此通过产物c的作用在一定程度上增强了沥青与矿料的粘结性能；吸附于产物c上的石灰能在集料表面形成碱性的活性中心，与沥青中的酸性成分反应，生成具有表面活性剂成分的盐，进一步增强沥青与矿料的粘结性能。两者作用下，显著提升了沥青与矿料的粘结性能，阻止在水分作用下，冷补料中沥青与矿料剥离，提高沥青冷补料的抗水稳定性能。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1：所用沥青为70号a级道路石油沥青，集料为石灰岩碎石，填料为石灰岩石粉，柴油为市售0号柴油，冷补剂西安博望新材料有限公司生产的脂肪酸铵类冷补剂，其它化学试剂均采用市售化学试剂。1、首先合成专用冷补剂(1)三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按摩尔比1:1.01：0.4选取称量，将三氯氢硅和n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按比例装入反应器中搅拌混合均匀，再边搅拌边滴定甲基丙烯酸烯丙酯，反应温度90℃，滴定时间1h，滴定完成后，升温至115℃，保温反应0.5h，得到产物a。(2)将产物a装入反应器中，变搅拌边滴加甲醇，甲醇与反应物a的质量比为1:1.1，滴定时间0.5h，滴定温度55℃，滴定完成后保温1h，得到产物b。(3)将产物b在真空度为2kpa，温度125℃条件下，减压蒸馏得到产物c。(4)将产物c与石灰按照质量比1:0.1搅拌混合均匀得到产品抗剥落剂。步骤(1)所述的三氯氢硅纯度为99.2％，甲基丙烯酸烯丙酯纯度为98.2％，n,n'-二(2-萘基)对苯二胺纯度为98.2％。步骤(2)所述的甲醇纯度为99.2％。步骤(4)所述的石灰为氧化钙和氧化镁的混合物，其中氧化钙的质量含量为62％。2、制备冷补沥青将沥青加热至110℃，将沥青、柴油、冷补剂、专用抗剥落剂按质量比78:20:2:0.3在搅拌装置内进行搅拌6min，混合制得冷补沥青。3、制备冷补沥青混合料将集料加热至75℃，冷补沥青加热至90℃，然后将集料、填料、冷补沥青按质量比92:3:5在沥青拌合楼中进行混合。混合料搅拌时间30秒，出料温度77℃。本发明与普通市售沥青冷补料的水稳性性能指标见表1。本发明的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均有显著的提升，提高了沥青冷补料的水稳定性能。表1沥青冷补料的水稳定性能对比项目浸水残留稳定度冻融劈裂强度比沥青冷补料82％79％本发明实施例192％90％实施例2所用沥青为70号a级道路石油沥青，集料为石灰岩碎石，填料为石灰岩石粉，柴油为市售0号柴油，冷补剂西安博望新材料有限公司生产的脂肪酸铵类冷补剂，其它化学试剂均采用市售化学试剂。1、首先合成专用冷补剂(1)三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按摩尔比1:1.005：0.6选取称量，将三氯氢硅和n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按比例装入反应器中搅拌混合均匀，再边搅拌边滴定甲基丙烯酸烯丙酯，反应温度100℃，滴定时间1.3h，滴定完成后，升温至120℃，保温反应0.8h，得到产物a。(2)将产物a装入反应器中，变搅拌边滴加甲醇，甲醇与反应物a的质量比为1:1.3，滴定时间0.8h，滴定温度60℃，滴定完成后保温1h，得到产物b。(3)将产物b在真空度为2.1kpa，温度130℃条件下，减压蒸馏得到产物c。(4)将产物c与石灰按照质量比1:0.15搅拌混合均匀得到产品抗剥落剂。步骤(1)所述的三氯氢硅纯度为99.5％，甲基丙烯酸烯丙酯纯度为98.5％，n,n'-二(2-萘基)对苯二胺纯度为98.5％。步骤(2)所述的甲醇纯度为99.5％。步骤(4)所述的石灰为氧化钙和氧化镁的混合物，其中氧化钙的质量含量为65％。2、制备冷补沥青将沥青加热至110℃，后将沥青、柴油、冷补剂、专用抗剥落剂按质量比79:18:3:0.4在搅拌装置内进行搅拌5min，混合制得冷补沥青。3、制备冷补沥青混合料将集料加热至80℃，冷补沥青加热至85℃，然后将集料、填料、冷补沥青按质量比93:2.5:4.5在沥青拌合楼中进行混合。混合料搅拌时间30秒，出料温度80℃。本发明与普通市售沥青冷补料的水稳性性能指标见表2。本发明的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均有显著的提升，提高了沥青冷补料的水稳定性能。表2沥青冷补料的水稳定性能对比项目浸水残留稳定度冻融劈裂强度比沥青冷补料82％79％本发明实施例293％91％实施例3所用沥青为70号a级道路石油沥青，集料为石灰岩碎石，填料为石灰岩石粉，柴油为市售0号柴油，冷补剂西安博望新材料有限公司生产的脂肪酸铵类冷补剂，其它化学试剂均采用市售化学试剂。1、首先合成专用冷补剂(1)三氯氢硅、甲基丙烯酸烯丙酯、n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按摩尔比1:1.02：0.8选取称量，将三氯氢硅和n,n'-二(2-萘基)对苯二胺按比例装入反应器中搅拌混合均匀，再边搅拌边滴定甲基丙烯酸烯丙酯，反应温度110℃，滴定时间1.5h，滴定完成后，升温至125℃，保温反应1h，得到产物a。(2)将产物a装入反应器中，变搅拌边滴加甲醇，甲醇与反应物a的质量比为1:1.4，滴定时间1h，滴定温度64℃，滴定完成后保温1h，得到产物b。(3)将产物b在真空度为2.2kpa，温度135℃条件下，减压蒸馏得到产物c。(4)将产物c与石灰按照质量比1:0.2搅拌混合均匀得到产品抗剥落剂。步骤(1)所述的三氯氢硅纯度为99.8％，甲基丙烯酸烯丙酯纯度为98.8％，n,n'-二(2-萘基)对苯二胺纯度为98.8％。步骤(2)所述的甲醇纯度为99.8％。步骤(4)所述的石灰为氧化钙和氧化镁的混合物，其中氧化钙的质量含量为70％。2、制备冷补沥青将沥青加热至105℃，后将沥青、柴油、专用冷补剂按质量比78:18:2：0.45在搅拌装置内进行搅拌5min，混合制得冷补沥青。3、制备冷补沥青混合料将集料加热至80℃，冷补沥青加热至85℃，然后将集料、填料、冷补沥青按质量比92:3.5:4.5在沥青拌合楼中进行混合。混合料搅拌时间30秒，出料温度80℃。添加本发明的抗剥落剂后，其水稳性性能指标见表3。添加本发明的抗剥落剂后，沥青冷补料的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均有显著的提升，提高了沥青冷补料的水稳定性能。表1沥青冷补料的水稳定性能对比项目浸水残留稳定度冻融劈裂强度比沥青冷补料82％79％本发明实施例393％91％当前第1页12