本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种沥青注浆材料及其制备方法。
背景技术:
随着公路和城市道路运输的高速化、重载化给道路基础设施的建设和运行带来严峻挑战。在交通荷载过大、设计施工不当、自然因素等综合作用下,一些道路基层、路基出现了不同类型、程度的损坏,主要表现为裂缝、车辙、坑槽和局部沉陷等形式。注浆技术是常见的道路快速养护方式之一,当前我国道路注浆以水泥基、地聚物材料为主。水泥基浆材成本低,结石体强度高且抗渗性较强,但是由于水泥材料本身的特点,存在稳定性差、易离析而产生泌水和沉淀、可注性低以及凝结时间长等缺点;地聚物注浆养护时间虽然低于水泥基注浆,但仍然需要1~3天,且地聚物注浆材料价格昂贵,注浆受地质和气候条件影响较大。沥青不溶于水,硬化时间快,将沥青注浆应用于道路脱空加固工程,有效防止了水对道路的影响。但现有的注浆沥青硬度和软化点较低,稳定性差,对注浆沥青进行改进,以改善注浆沥青的流动性能、硬化强度和耐久性,这样随着热沥青的注入,不仅可以有效防止水的影响,同时沥青冷却后,还可以在脱空部位形成良好的支撑,起到防水与加固的双重作用。但是目前我国对于热沥青注浆加固基本空白,亟需针对热沥青注浆特点,研发专用注浆材料。
技术实现要素:
本发明为了解决现有注浆材料硬化强度低、稳定性差、流动性能差的问题,从而提供了一种沥青注浆材料及其制备方法,所述沥青注浆材料稳定性高且流动性好。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种沥青注浆材料,其包括以下组分:
86.5%~94.5%的基质沥青;
1%~3%的芳烃油;
3%~8%的sbs改性剂;
1.5%~2.5%的羟乙基乙撑双硬脂酰胺。
本发明中,所述的沥青注浆材料较佳地包括以下组分:
86.5%~90%的基质沥青;
2%~3%的芳烃油;
6%~8%的sbs改性剂;
2%~2.5%的羟乙基乙撑双硬脂酰胺。
本发明中,所述沥青注浆材料更佳地由以下组分组成:
86.5%的基质沥青;
3%的芳烃油;
8%的sbs改性剂;
2.5%的羟乙基乙撑双硬脂酰胺。
本发明中,各百分比均为质量百分比。
本发明中,所述基质沥青为本领域常规沥青,较佳地为10#基质沥青。
本发明中,所述sbs改性剂为本领域常规sbs改性剂,其型号较佳地为791-h。
本发明中,所述芳烃油为本领域常规芳烃油。芳烃油又称芳香烃油,富含芳香烃,所述的芳烃油中芳烃含量≥85%,灰分≤0.05%,水分≤0.01%,凝固点<5℃,闪点≥220℃,凝固点低于5℃便于在常温下施工。
本发明中,所述羟乙基乙撑双硬脂酰胺用于减小高温粘度。
本发明还提供了上述沥青注浆材料的制备方法,其可为本领域常规制备方法,较佳地包括以下步骤:将所述的基质沥青、芳烃油、sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺按照上述配比混合均匀,在170~190℃下研磨30~50分钟,再搅拌50~70分钟,即可。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
本发明通过按一定比例将芳烃油、sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺同时使用对基质沥青进行改性,所得到的沥青注浆材料,针入度小于10(0.1mm),软化点大于75℃,且48h后软化点差不大于2℃,稳定性高,耐久性良好;其粘度在180℃时小于3pa·s,流动性好,扩散半径在1.5~3.0m范围内,适于注浆施工。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
将10#基质沥青、芳烃油、791-h型sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺按照93.5:1:4:1.5的质量比称取,置于胶体磨中,在180℃下研磨40分钟,再搅拌60分钟,即可。
实施例2
本实施例中10#基质沥青、芳烃油、791-h型sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺的质量比为90:2:6:2,制备工艺和步骤均同实施例1。
实施例3
本实施例中10#基质沥青、芳烃油、791-h型sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺的质量比为86.5:3:8:2.5,制备工艺和步骤均同实施例1。
对比例1
本对比例中10#基质沥青、芳烃油、791-h型sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺的质量比为89.5:2:8:0.5,制备工艺和步骤均同实施例1。
对比例2
本对比例中10#基质沥青、芳烃油、791-h型sbs改性剂和羟乙基乙撑双硬脂酰胺的质量比为86:2:8:4,制备工艺和步骤均同实施例1。
效果实施例
1、针入度的测定:沥青针入度是指根据《t0604-2011沥青针入度试验》的方法,在25℃下,测定的5s时间内载重100g的标准尖针垂直穿入试样的深度。由于沥青针入度的单位为0.1mm,本发明的沥青针入度是在该深度的基础上乘以10得到的数值。
2、软化点的测定:沥青软化点的测试方法根据《t0606-2011沥青软化点试验(环球法)》,即将试样注于规定尺寸的铜环内,保持规定的温度5℃至少15分钟后,在铜环正上方放钢球,开动搅拌器,开始加热,使水温在3分钟内调节至每分钟上升5℃±0.5℃,记录每分钟上升的温度值;当试样受热软化逐渐下坠,至与下层地板表面接触时,读取温度值,记为软化点。
3、48h后软化点之差的测定:根据《t0661-2011聚合物改性沥青离析试验》进行测定注浆沥青的48h后软化点之差。
4、粘度的测定:粘度根据《t0619-2011沥青运动粘度试验(毛细管法)》测定180℃下注浆沥青的粘度。
5、扩散半径的测定:扩散半径采用本领域常规方法进行测定,即在注浆孔周边1m开始,向外每隔30cm钻芯取样,查看注浆沥青是否到达,到达后再依次向外递增,直至注浆沥青达到的极限,记录为注浆扩散半径。
本发明实施例1~3和对比例1和2制得的沥青注浆材料的性能,如表1所示:
表1
表2为沥青注浆材料主要性能指标。
表2