一种改进型溶剂冷铺沥青和制备工艺及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种改进型溶剂冷铺沥青和制备工艺及其使用方法，本发明改进型溶剂冷铺沥青在常温和低温下呈液态，在现场可以随即冷油冷料直接拌合施工，不需加热，能在高低温季节及雨雪天气施工，施工时不需大量机械及人力，施工简便且修补质量好，修补后可以立即开放交通，不影响人们的出行，常用于日常养护如坑槽修补等及应急抢修，同时该改进型溶剂冷铺沥青在长时间贮存后无变质无分层现象等优点。
【专利说明】一种改进型溶剂冷铺沥青和制备工艺及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于道路工程使用材料【技术领域】，具体涉及一种改进型溶剂冷铺浙青和制备工艺及其使用方法。
【背景技术】
[0002]浙青路面修补主要是针对坑槽、松散、局部网裂等病害进行的修补和加强，同时还可对局部沉陷、拥包以及滑移裂缝等病害进行处治，我国目前常用的处治方法主要是热补法，其中包括利用热源(液化石油气、红外加热技术等)热再生法、喷射式修补法等。不论是传统的热修补还是热再生修补方式，都易受气候影响，施工时需要加热和碾压，对环境污染和工人的健康影响比较大，在低温季节和雨季不能施工，这对在不利气候条件下对路面修补技术提出了更高的要求。
[0003]冷修补即冷铺浙青混合料修补技术是在常温，甚至寒冷和潮湿环境下修补路面的一种新技术，可以全天候、全时段使用，不受低温、雨雪等天气的影响，不需加热，节约能源，减少环境污染，具有修补及时、施工速度快、开放交通早等优点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适用于冷施工的改进型溶剂冷铺浙青和制备工艺及其使用方法，该改进型溶剂冷铺浙青具有低温工作性良好，初始强度高，水稳定性好，不需加热，操作简便、存放长久、用途广泛、利于环保、成本低廉、质量可靠等优点。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种改进型溶剂冷铺浙青，以质量份数计，包括以下组分:
[0007]道路石油历青IOO份
稀释剂15~30份
增粘剂2~6份
增塑剂0.5~3份
补强剂I~5份
防沉剂0.5~2.5份
软化剂0.5~3份
表面活性剂0.1~2份
抗剥落剂O 2~0.5份。
[0008]所述的道路石油浙青为70#或90#的基质浙青。[0009]所述的稀释剂为汽油、煤油以及柴油中的一种或几种组成的混合物；其中，汽油为90#,93#或97#，柴油为-35#、-20#、-10#、0#或5#’煤油为航空煤油、动力煤油或溶剂煤油。
[0010]所述的增粘剂为萜烯树脂、古马隆树脂、脂肪族和脂环族石油树脂、天然松香以及氢化松香树脂中的一种或是几种组成的混合物。
[0011]所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯D0P、邻苯二甲酸二异辛酯D10P、呋喃树脂、己二酸二辛酯DOA以及葵二酸二异辛脂DIOS中的一种或几种组成的混合物。
[0012]所述的补强剂为炭黑、白炭黑、纳米二氧化硅、钛白粉以及硅灰石粉中的一种或几种组成的混合物；其中，炭黑、白炭黑、钛白粉以及硅灰石粉的粒径均为800~1250目。
[0013]所述的防沉剂为白炭黑防沉剂和钛白粉防沉剂中的一种或几种组成的混合物；
[0014]所述的软化剂为加工油、矿物油、芳香族石油树脂、煤焦油、松焦油以及机械油中的一种或几种组成的混合物；
[0015]所述的抗剥落剂为PA-1。
[0016]所述的表面活性剂为C17~C2tl或C7~C9烷基丙烯二胺二盐酸盐和烷基胺的盐酸盐、木质素类季铵盐、椰子油丙烯二胺、双十二烷二甲基氯化铵以及双十八烷二甲基氯化铵中的一种或是几种的混合物。
[0017]一种改进型溶剂冷铺浙青的制备方法，包括以下步骤:
[0018]I)按照质量份数计，按照顺序依次将2~6份的增粘剂、0.5~3份的增塑剂、I~5份的补强剂、0.5~2.5份的防沉剂、0.5~3份的软化剂以及0.1~2份的表面活性剂混溶，并搅拌均匀，得到混合物A ；
[0019]2)取100份道路石油浙青并加热至熔融状态，再将熔融状态的道路石油浙青倒入转速为200~500r/min的搅拌设备中；
[0020]3)将15~30份的稀释剂加入到搅拌设备中的道路石油浙青中，充分搅拌形成稀
释浙青；[0021]4)将混合物A加入到稀释浙青中，并搅拌均匀，得到混合物B ;
[0022]5)向混合物B中加入0.2~0.5份的抗剥落剂，搅拌均匀，得到改进型溶剂冷铺浙青；其中，步骤I)至步骤5)中，搅拌的总时间小于等于30min。
[0023]一种改进型溶剂冷铺浙青的使用方法，包括以下步骤:
[0024]先将改进型溶剂冷铺浙青搅拌均匀，然后直接与冷集料拌合形成冷铺浙青混合料，最后用施工机械将冷铺浙青混合料铺筑在坑槽处；
[0025]铺筑时将坑槽破损处开槽成型，按照“圆洞方补”原则，最后将冷铺浙青混合料倒入坑槽中，填满坑槽，坑槽中央应高于路面呈凸状，对于破损深度在5cm以上的坑槽，以3~5cm为一层，分层填补、逐层压实，铺设均匀后，根据修补面积大小和深度，将其压实；压实过程中如发现局部位置有少料情况，应立即用铁锹手工补料，压实完毕后，用乳化浙青对坑槽边缘进行封边处理。
[0026]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0027]本发明改进型溶剂冷铺浙青采用增粘剂、软化剂、增塑剂与表面活性剂，不仅对浙青的粘附性与流动性进行了改善，而且对所用的补强剂进行了表面改性，使得补强剂更好的融于浙青中；另外，本发明增粘剂、补强剂、防沉剂与软化剂联合使用，粘附性增加且补强作用更显著。因此本发明改进型溶剂冷铺浙青低温流动性好，储存稳定性佳，粘附性优，粘滞性强，其所拌制的冷铺浙青混合料具有低温环境下施工操作方便，铺筑后能及早提供较强的初始强度，方便开放交通，同时具有较强的水稳定性，即使在铺筑后遇到下雨或下雪，都不会有浙青剥落或混合料松散等现象，冷铺浙青混合料的强度不会降低。 [0028]进一步的，本发明所采用的增粘剂在制备的改进型溶剂冷铺浙青中的作用是增加浙青与集料之间的粘附性，从而增强浙青与集料间的粘结强度，以保证冷铺浙青混合料的强度及水稳定性。
[0029]进一步的，本发明所采用的增塑剂，在制备的改进型溶剂冷铺浙青中的作用是消弱了浙青分子的表面张力，从而使浙青原有的胶束状态被破坏，分子间摩擦减小，分子流动变得容易，从而起到增塑作用。
[0030]本发明改进型溶剂冷铺浙青的制备工艺具有可以全天候、全时段使用，不受低温、雨雪等恶劣天气的影响。不但在成本、质量和使用上，都优于传统的热拌浙青混合料，克服了热拌浙青的很多困难。采用本发明工艺制备的改进型溶剂冷铺浙青在常温和低温下呈液态，在现场可以随即冷油冷料直接拌合施工，不需加热，能在高低温季节及雨雪天气施工，施工时不需大量机械及人力，施工简便且修补质量好，修补后可以立即开放交通，不影响人们的出行，常用于日常养护如坑槽修补等及应急抢修，同时该改进型溶剂冷铺浙青在长时间贮存后无变质无分层现象等优点。另外，本发明施工设备简单，施工方便灵活，节约能源，养护时间短，开放交通早，不影响交通。
【具体实施方式】
[0031]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明:
[0032]本发明一种改进型溶剂冷铺浙青，以质量份数计，包括以下组分:
[0033]100份的道路石油浙青、15~30份的稀释剂、2~6份的增粘剂、0.5~3份的增塑剂、I~5份的补强剂、0.5~2.5份的防沉剂、0.5~3份的软化剂、0.1~2份的表面活性剂以及0.2~0.5份的抗剥落剂。其中，道路石油浙青采用70#或90#的基质浙青。稀释剂采用汽油、煤油以及柴油中的一种或几种组成的混合物；其中，汽油为90#、93#或97#，柴油为-35#、-20#、-10#,0#或5#，煤油为航空煤油、动力煤油或溶剂煤油。增粘剂采用萜烯树脂、古马隆树脂、脂肪族和脂环族石油树脂、天然松香以及氢化松香树脂中的一种或是几种组成的混合物。增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、呋喃树月旨、己二酸二辛酯DOA以及葵二酸二异辛脂DIOS中的一种或几种组成的混合物。补强剂采用炭黑、白炭黑、纳米二氧化硅、钛白粉以及硅灰石粉中的一种或几种组成的混合物；炭黑、白炭黑、钛白粉以及硅灰石粉的粒径均为800~1250目。防沉剂采用白炭黑防沉剂和钛白粉防沉剂中的一种或几种组成的混合物；软化剂采用加工油、矿物油、芳香族石油树脂、煤焦油、松焦油以及机械油中的一种或几种组成的混合物；抗剥落剂采用PA-1。表面活性剂采用C17~C2tl或C7~C9烷基丙烯二胺二盐酸盐和烷基胺的盐酸盐、木质素类季铵盐、椰子油丙烯二胺、双十二烷二甲基氯化铵以及双十八烷二甲基氯化铵中的一种或是几种的混合物。
[0034]本发明还公开了一种改进型溶剂冷铺浙青的制备方法，包括以下步骤:
[0035]I)按照质量份数计，按照顺序依次将2~6份的增粘剂、0.5~3份的增塑剂、I~5份的补强剂、0.5~2.5份的防沉剂、0.5~3份的软化剂以及0.1~2份的表面活性剂混溶，并搅拌均匀，得到混合物A ；
[0036]2)取100份道路石油浙青并加热至熔融状态，再将熔融状态的道路石油浙青倒入转速为200~500r/min的搅拌设备中；
[0037]3)将15~30份的稀释剂加入到搅拌设备中的道路石油浙青中，充分搅拌形成稀
释浙青；
[0038]4)将混合物A加入到稀释浙青中，并搅拌均匀，得到混合物B ;
[0039]5)向混合物B中加入0.2~0.5份的PA-1，搅拌均匀，得到改进型溶剂冷铺浙青；其中，步骤I)至步骤5)中，搅拌的总时间小于等于30min。
[0040]实施例1
[0041]首先将2.9%的增粘剂、0.7%的增塑剂、3.7%的补强剂、1.8%的防沉剂、1.5%的软化剂与0.6%的表面活性剂按质量百分比混溶，充分搅拌，备着；其次将加热至熔融状态的73.7%的基质浙青倒入搅拌设备中，调节搅拌设备速度，控制其转速在200~500r/min ;再次将14.7%的稀释剂加入浙青中，充分搅拌形成稀释浙青；然后将事先配制的增粘剂、增塑剂、补强剂、防沉剂、软化剂与表面活性剂的混合物加进稀释浙青中，充分搅拌；最后加入
0.4%的抗剥落剂，充分搅拌。加入各添加剂时势必搅拌数分钟，总搅拌时间应控制在30min内。
[0042]注意事项:
[0043]将基质浙青加热至熔融状态后，应停几分钟再加稀释剂进入浙青中，是因为浙青温度太高，加入的稀释剂会有部分挥发，则浙青中稀释剂的真实质量百分比会降低。
[0044]应该在稀释剂将基质浙青充分稀释后再可添加其它试剂。
[0045]添加各试剂时，应尽量减少残留在称量容器壁上的试剂，以保证加进浙青中的各试剂质量百分比准确。
[0046]加入添加剂时应当充分搅拌，每次搅拌时间为IOmin左右，以便添加剂与浙青充分结合。
[0047]检测结果如表1所示:
[0048]表1改进型溶剂冷铺浙青及冷铺浙青混合试验结果
[0049]
【权利要求】
1.一种改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的道路石油浙青为70#或90#的基质浙青。
3.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的稀释剂为汽油、煤油以及柴油中的一种或几种组成的混合物；其中，汽油为90#、93#或97#，柴油为-35#、-20#、-10#、0#或5#，煤油为航空煤油、动力煤油或溶剂煤油。
4.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的增粘剂为萜烯树月旨、古马隆树脂、脂肪族和脂环族石油树脂、天然松香以及氢化松香树脂中的一种或是几种组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯D0P、邻苯二甲酸二异辛酯D10P、呋喃树脂、己二酸二辛酯DOA以及葵二酸二异辛脂DI OS中的一种或几种组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的补强剂为炭黑、白炭黑、纳米二氧化娃、钛白粉以及娃灰石粉中的一种或几种组成的混合物；其中，炭黑、白炭黑、钛白粉以及硅灰石粉的粒径均为800~1250目。
7.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的防沉剂为白炭黑防沉剂和钛白粉防沉剂中的一种或几种组成的混合物；软化剂为加工油、矿物油、芳香族石油树脂、煤焦油、松焦油以及机械油中的一种或几种组成的混合物；抗剥落剂为PA-1。
8.根据权利要求1所述的改进型溶剂冷铺浙青，其特征在于:所述的表面活性剂为C17~C2tl或C7~C9烷基丙烯二胺二盐酸盐和烷基胺的盐酸盐、木质素类季铵盐、椰子油丙烯二胺、双十二烷二甲基氯化铵以及双十八烷二甲基氯化铵中的一种或是几种的混合物。
9.一种改进型溶剂冷铺浙青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: I)按照质量份数计，按照顺序依次将2~6份的增粘剂、0.5~3份的增塑剂、I~5份的补强剂、0.5~2.5份的防沉剂、0.5~3份的软化剂以及0.1~2份的表面活性剂混溶，并搅拌均匀，得到混合物A ; 2)取100份道路石油浙青并加热至熔融状态，再将熔融状态的道路石油浙青倒入转速为200~500r/min的搅拌设备中； 3)将15~30份的稀释剂加入到搅拌设备中的道路石油浙青中，充分搅拌形成稀释浙青; 4)将混合物A加入到稀释浙青中，并搅拌均匀，得到混合物B； 5)向混合物B中加入0.2~0.5份的抗剥落剂，搅拌均匀，得到改进型溶剂冷铺浙青；其中，步骤I)至步骤5)中，搅拌的总时间小于等于30min。
10.一种如权利要求1至9任意一项所述改进型溶剂冷铺浙青的使用方法，其特征在于，包括以下步骤: 先将改进型溶剂冷铺浙青搅拌均匀，然后直接与冷集料拌合形成冷铺浙青混合料，最后用施工机械将冷铺浙青混合料铺筑在坑槽处； 铺筑时将坑槽破损处开槽成型，按照“圆洞方补”原则，最后将冷铺浙青混合料倒入坑槽中，填满坑槽，坑槽中央应高于路面呈凸状，对于破损深度在5cm以上的坑槽，以3~5cm为一层，分层填补、逐层压实，铺设均匀后，根据修补面积大小和深度，将其压实；压实过程中如发现局部位 置有少料情况，应立即用铁锹手工补料，压实完毕后，用乳化浙青对坑槽边缘进行封边处理。
【文档编号】C08K3/34GK103923475SQ201410148787
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】郑木莲, 闫春梅, 陈楚鹏 申请人:长安大学