一种水反应型沥青冷补料及其制备方法和使用方法

本发明涉及道路养护，具体涉及一种水反应型沥青冷补料及其制备方法和使用方法。

背景技术：

1、沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面，其具有行车舒适、轮胎与路面的摩擦噪音小、强度较高等优点，得到了大规模应用。然而，在自然因素和行车荷载的共同作用下，沥青路面容易出现坑槽，而坑槽的出现不仅会影响行车舒适性，而且还会影响行车安全。目前，对沥青路面的坑槽进行修补的方法分为热补法和冷补法这两种，热补法对施工环境和施工设备的要求高，并不适合小坑槽的快速修补，而冷补法是提前预制好沥青冷补料，并密封、干燥储存，需要使用时再运到施工现场加水进行简单搅拌、摊铺，能够对坑槽进行快速修补，可以快速恢复交通通行，与热补法相比实际应用前景更好。然而，现有的沥青冷补料存在不易储存、施工要求较高、早期强度形成较慢、与原路面的粘结性能较差、抗水损害能力较差、易产生二次破坏等问题，尚难以完全满足实际应用要求。

2、因此，开发一种储存简单、施工方便、早期强度发展快、与原路面的粘结性能好、抗水损害能力强的沥青冷补料具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水反应型沥青冷补料及其制备方法和使用方法。

2、本发明所采取的技术方案是：

3、一种水反应型沥青冷补料，其包括以下质量份的组分：

4、集料：1000份；

5、矿粉：50份～60份；

6、乳化沥青：85份～150份；

7、破乳剂：15份～30份；

8、高吸水树脂：1份～10份。

9、优选地，所述集料包括以下质量百分比的组分：

10、粒径10mm～15mm的集料：19％～28％；

11、粒径5mm～10mm的集料：35％～43％；

12、粒径3mm～5mm的集料：11％～18％；

13、粒径小于3mm的集料：16％～26％。不同粒径的集料按照特定配比进行级配，可以使水反应型沥青冷补料具有稳定的骨料密实结构。

14、优选地，所述矿粉为500目～600目的石灰石矿粉。

15、优选地，所述乳化沥青为25℃弹性恢复≥93％、60℃复合剪切模量≥10kpa、60℃动力粘度≥38500pa·s、蒸发残留物的车辙因子(g＊/sinδ)≥2.5kpa、5℃延度≥30cm、蒸发残留物含量≥60.5％的乳化沥青。乳化沥青具有很好的常温流动性，在水反应型沥青冷补料的生产过程中不需要对沥青进行加热，可以减少能源消耗，生产方式更绿色环保。

16、优选地，所述乳化沥青为阳离子乳化沥青。

17、优选地，所述破乳剂为190目～210目的氧化钙粉末。破乳剂可以消耗乳化沥青体系中的水分，从而可以避免水反应型沥青冷补料在未投入使用的情况下发生高吸水树脂与水的反应，避免影响水反应沥青冷补料的施工和易性。

18、优选地，所述高吸水树脂为数均分子量1000～8000的聚丙烯酸盐。高吸水树脂是一种具有三维空间网络结构的功能型高分子材料，分子链上存在着大量羧基、羟基、磺基、酰胺基等强吸水性基团，当与水分接触时，外部自由水分子扩散到树脂聚合物网络中形成水合聚合物链，使其吸水量达到自身重量的几百倍甚至上千倍，树脂大分子链之间以氢键连接构成三维网状结构，能够有效锁水，其内部高浓度离子基团使得体系内外形成指向内部的渗透压，从而使环境中的水向体系内扩散并被锁住。基于高吸水树脂的功能特点，其吸水过程包含化学吸附与物理吸附，化学吸附是指高吸水树脂分子链上的亲水基团与水分子通过化学键结合的方式形成为一个整体。在水反应型沥青冷补料修补坑槽时，高吸水树脂与水进行固化反应形成强度，从而满足路用要求，实现快速通车。

19、一种如上所述的水反应型沥青冷补料的制备方法包括以下步骤：

20、1)将集料加入搅拌锅，搅拌均匀；

21、2)将乳化沥青加入搅拌锅，搅拌均匀；

22、3)将矿粉和破乳剂加入搅拌锅，搅拌均匀；

23、4)将高吸水树脂加入搅拌锅，搅拌均匀，即得水反应型沥青冷补料。

24、优选地，步骤1)所述搅拌的时间为20s～40s。

25、优选地，步骤2)所述搅拌的时间为40s～50s。

26、优选地，步骤3)所述搅拌的时间为20s～35s。

27、优选地，步骤4)所述搅拌的时间为20s～30s。

28、优选地，步骤1)～4)中搅拌的总时间≤180s。

29、一种如上所述的水反应型沥青冷补料的使用方法包括以下步骤：将水反应型沥青冷补料加水，再搅拌10s～25s，再填补沥青路面的坑槽。

30、优选地，所述水反应型沥青冷补料、水的质量比为1:0.01～0.21。

31、本发明的有益效果是：本发明的水反应型沥青冷补料具有储存简单、施工方便、早期强度发展快、与原路面的粘结性能好、抗水损害能力强、绿色环保等优点，适合进行大规模推广应用。

32、具体来说：

33、1)本发明的水反应型沥青冷补料克服了传统沥青冷补料存在的不易储存、早期强度形成慢、与原路面的粘结性能差、易产生二次破坏、施工现场多种添加剂拌合困难、施工技术要求高等技术难题，其储存性能稳定、早期强度提升快、与原路面的粘结性能好、生产工艺简单、路用性能良好、绿色环保，完全满足沥青冷补料使用简单、快速通车的要求；

34、2)本发明的水反应型沥青冷补料在常温下处于松散状态，储存方便，在使用时通过加水与高吸水树脂发生固化反应便可快速形成早期强度，有利于快速通车。

技术特征：

1.一种水反应型沥青冷补料，其特征在于，包括以下质量份的组分：

2.根据权利要求1所述的水反应型沥青冷补料，其特征在于：所述集料包括以下质量百分比的组分：

3.根据权利要求1所述的水反应型沥青冷补料，其特征在于：所述矿粉为500目～600目的石灰石矿粉。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的水反应型沥青冷补料，其特征在于：所述乳化沥青为25℃弹性恢复≥93％、60℃复合剪切模量≥10kpa、60℃动力粘度≥38500pa·s、蒸发残留物的车辙因子≥2.5kpa、5℃延度≥30cm、蒸发残留物含量≥60.5％的乳化沥青。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的水反应型沥青冷补料，其特征在于：所述破乳剂为190目～210目的氧化钙粉末。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的水反应型沥青冷补料，其特征在于：所述高吸水树脂为数均分子量1000～8000的聚丙烯酸盐。

7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的水反应型沥青冷补料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述搅拌的时间为20s～40s；步骤2)所述搅拌的时间为40s～50s；步骤3)所述搅拌的时间为20s～35s；步骤4)所述搅拌的时间为20s～30s；步骤1)～4)中搅拌的总时间≤180s。

9.一种如权利要求1～6中任意一项所述的水反应型沥青冷补料的使用方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于：所述水反应型沥青冷补料、水的质量比为1:0.01～0.21。

技术总结
本发明公开了一种水反应型沥青冷补料及其制备方法和使用方法。本发明的水反应型沥青冷补料包括以下质量份的组分：集料：1000份；矿粉：50份～60份；乳化沥青：85份～150份；破乳剂：15份～30份；高吸水树脂：1份～10份。本发明的水反应型沥青冷补料的制备方法包括以下步骤：1)将集料加入搅拌锅，搅拌均匀；2)将乳化沥青加入搅拌锅，搅拌均匀；3)将矿粉和破乳剂加入搅拌锅，搅拌均匀；4)将高吸水树脂加入搅拌锅，搅拌均匀。本发明的水反应型沥青冷补料具有储存简单、施工方便、早期强度发展快、与原路面的粘结性能好、抗水损害能力强、绿色环保等优点，适合进行大规模推广应用。

技术研发人员：邹桂莲,周琳密,虞将苗,彭启邦,张园,于华洋
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17