本发明属建筑材料领域，具体涉及一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法。
背景技术：
路用沥青在紫外光、热、氧等作用下发生老化，导致沥青路面变硬变脆、引发水损害和低温开裂问题，使沥青路面的使用寿命大大缩短，如何修复沥青路面的微裂纹并还原老化沥青是一直道路工程领域关心并亟待解决的重要难题。为了解决上述问题，通常采用在沥青路面的表面喷洒或涂刷沥青再生剂，使其与老化沥青反应，使得沥青的针入度、软化点以及延度复原，但是该方法不仅严重影响道路的交通通行能力，而且存在再生剂喷洒时机难以抉择、渗透深度无法精确控制、难以渗透到裂缝处等缺陷。本发明将沥青再生剂包覆成核壳型自修复剂掺加到沥青混合料中，在混凝土产生裂纹时核壳型自修复剂破裂释放再生剂，实现对裂纹的自动修复。
技术实现要素：
本发明目的在于提提供一种核壳型沥青自修复剂及其制备方法，不仅能够修改沥青路面中的微裂纹，而且可以同时使老化沥青的性能得以恢复。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
一种核壳型沥青自修复剂，采用海藻酸钙为壁材，沥青再生剂为芯材，且壁材与芯材的质量比介于1:1～1:1.5之间；壳体粒径1～3mm。
上述核壳型沥青自修复剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液中加入沥青再生剂搅拌混合；
2)利用高速剪切机将步骤1所得液体与海藻酸钠溶液剪切混合，剪切速率2000～3000转/分钟，剪切时间为3～5分钟；
3)将步骤2所得液体缓慢加入氯化钙溶液中，在75-85℃搅拌反应1.5-2.5h，蒸馏水洗涤、干燥得到核壳型沥青再生剂。
按上述方案，所述沥青再生剂为LKJ型、ERA-C型、沥再生型等普通沥青再生剂。
按上述方案，步骤1中聚乙烯马来酸酐共聚物水溶液浓度为2wt％～3wt％；聚乙烯马来酸酐共聚物用量为沥青再生剂质量的1.5％～2.5％。
按上述方案，步骤2中步骤1所得液体与海藻酸钠溶液的体积比为5:1～10:1，海藻酸钠溶液浓度为4wt％～7wt％。
按上述方案，步骤3中氯化钙溶液浓度为2wt％～3wt％。
按上述方案，海藻酸钠与氯化钙的质量比为2:3～3:2。
按上述方案制备的核壳型沥青自修复剂能够随着沥青混合料裂纹的产生自动破裂释放沥青再生剂，实现对裂纹的自动修复。
本发明的有益效果为：
1)本发明的壳体海藻酸钙热稳定好、机械强度高，在沥青混合料拌和时破裂率小于10％。
2)本发明的壳体粒径1～3mm，沥青再生剂包覆率高，能够提供足够的再生剂用于沥青自修复。
附图说明
图1：沥青混合料马歇尔试件的间接拉伸疲劳加载曲线。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
实施例1
称量15g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成6％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.3g，按质量分数2.5％溶解在70℃的水中，低速搅拌保温1小时；
将15g LKJ型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌5分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率2000转/分钟，剪切时间为2.5分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 2％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥；
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为3mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。
将3wt％核壳型沥青再生剂掺入到沥青中，经长期老化后制备沥青混合料马歇尔试件，进行间接拉伸自修复实验。自修复实验方法包括：(1)20℃对试件施加23万次的疲劳荷载(0.8MPa)，(2)卸载24小时以便试件进行自修复，(3)继续对修复后的试件进行疲劳试验，直至试件断裂。
如图1所示，试验结果表明：含有核壳型沥青自修复剂的沥青混合料变形量略微大于普通沥青混合料，而修复后含有核壳型沥青自修复剂的沥青混合料变形量明显大于普通沥青混合料，说明核壳型沥青自修复剂能够释放再生剂软化老化沥青，恢复其变形能力；同时核壳型沥青自修复剂修复后的疲劳寿命明显大于普通沥青混合料，说明核壳型沥青自修复剂具有良好的自修复效果。
实施例2
称量10g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成4％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.45g，按质量分数2％溶解在70℃的水中，并保温1小时；
将15g ERA-C型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌5分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率3000转/分钟，剪切时间为5分钟；
在搅拌的同时将沥青再生剂逐渐加入三口瓶中，保持搅拌速率500转/分钟继续搅拌20分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 3％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥。
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为1mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。间接拉伸自修复实验表明，老化沥青混合料服役过程中核壳型沥青自修复剂能够自动破裂、释放沥青再生剂用于沥青自修复。
实施例3
称量17.5g海藻酸钠，加入到250ml蒸馏水中，配制成7％的海藻酸钠溶液；
称量聚乙烯马来酸酐共聚物(PEMA)0.3g，按质量分数3％溶解在70℃的水中，低速搅拌保温1小时；
将17.5g沥再生型沥青再生剂加入到PEMA溶液中，保持搅拌速率300转/分钟搅拌8分钟；
利用高速剪切机将PEMA-沥青修复剂溶液与海藻酸钠溶液在三口瓶中混合，剪切速率2500转/分钟，剪切时间为4分钟；
将上述溶液逐滴滴入500ml 2.5％的氯化钙溶液中，在80℃搅拌条件下聚合2小时。所得核壳型沥青再生剂采用蒸馏水洗涤干燥；
该方法制备的核壳型沥青再生剂的平均粒径为2mm，其在180℃与沥青拌合后破裂率小于10％。间接拉伸自修复实验表明，老化沥青混合料服役过程中核壳型沥青自修复剂能够自动破裂、释放沥青再生剂用于沥青自修复。