一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土制备方法及用途技术

技术编号:14482498 阅读:168 留言:0更新日期:2017-01-26 01:01
本发明专利技术提供了一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,包括矿料;与所述矿料混合搅拌在一起的水性丙烯酸树脂改性乳化沥青;其中,所述矿料与所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青的重量份配比为100:5-40。本发明专利技术通过一步法制得水性丙烯酸树脂改性乳化沥青,再向矿料中加入水性丙烯酸树脂改性乳化沥青搅拌均匀,养护即得。本发明专利技术制得的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土不仅具有传统冷拌沥青混凝土的优点,而且具有优良的力学性能和稳定性,路用性能优异,大大延长了路面使用寿命,养护时间短,1-3天即可开放交通,可以用于沥青混凝土铺装材料、沥青路面修补材料、养护的稀浆封层、微表处和高速铁路沥青砂浆的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路工程领域,涉及一种乳化沥青混凝土,特别涉及一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土。
技术介绍
传统的冷拌沥青混合料能在一定程度上实现常温拌合施工,降低能源消耗,但是冷拌沥青混合料路用性能较差,无法满足现代路面对沥青材料的要求,只能应用于低质量的路面铺设或小范围的修补。丙烯酸脂类单体具有碳碳不饱和双键,经聚合反应生成丙烯酸酯类树脂,不仅具有很高的光、热和化学稳定性,而且具有耐候性优异、耐腐蚀性、耐化学药品、耐沾污性和附着力高等优点。并且具有原料来源丰富、成本相对较低的特点。水性丙烯酸树脂广义上包括水性丙烯酸树脂乳液、水性丙烯酸树脂水分三体及水性丙烯酸树脂水溶液。其在建筑涂料市场占有重要的应用,但目前未应用于道路方面。水性丙烯酸树脂乳液作为一种沥青改性剂,具有优良的物化性能,可以提高沥青的耐酸、耐碱及有机溶剂对沥青的腐蚀,提高沥青的高温及低温性能,降低沥青对温度的敏感性,增加沥青的弹性,减轻沥青老化倾向,改善沥青与石料的粘附性,提高沥青的耐疲劳强,全面改善乳化沥青的路用性能。近几年国内已有相关的研究,例如:申请号为201410023492.6的中国专利公开了一种丙烯酸树脂乳化沥青制备方法,其主要针对的是现有丙烯酸树脂乳化沥青的干燥时间长和防水性能差等技术问题而研究的,主要是乳化沥青防水材料。申请号为201410023481.8的中国专利公开了一种脲醛树脂乳化沥青制备方法,其合成脲醛树脂乳化沥青所需的反应时间长,操作复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,水性丙烯酸树脂与乳化沥青混合后相容性和稳定性较好,与集料混合后,通过水性丙烯酸树脂的自交联固化作用,提高了混合料的强度及抗水损坏性能。并且水性丙烯酸树脂固化以后形成具有的空间网状结构,起到增强、抗渗和抗化学品作用,可在常温条件下蒸发固化,不产生龟裂。本专利技术一方面提供一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,包括:矿料;与所述矿料混合搅拌在一起的水性丙烯酸树脂改性乳化沥青;其中,所述矿料与所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青的重量份配比为100:5-40。其中,所述矿料为玄武岩或石灰岩或其他满足现行技术标准规范的石料。特别是,所述矿料由粗集料和细集料和填料组成,所述粗集料、细集料和填料的重量比为30-70:30-70:5-10,所述粗集料的公称粒径为δ>4.75mm,所述细集料的公称粒径为:δ≤4.75mm,所述填料的公称粒径为δ≤0.075mm。其中,所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青包括:用水和乳化剂混合搅拌而制成的皂液;用于加入到所述皂液中以形成混合液的单体混合物和引发剂;加入到所述混合液中的沥青;其中,在将所述单体混合物和引发剂加入到所述乳状液期间,在65-85℃的温度下进行搅拌;所述单体混合物进行滴加,所述引发剂用去离子水溶解后分批加入,在单体混合物滴加完毕后继续搅拌10-30min,再将所述混合液的pH调节到10-12;其中,所述沥青在被加热至100-170℃时加入到所述混合液中。特别是,所述皂液、单体混合物、引发剂、沥青的重量份配比为皂液41-73、单体混合物30-60、引发剂0.3-0.7、沥青40-80。其中,将1-3份的乳化剂和40-70份去离子水混合搅拌,使乳化剂溶于水中,制成所述皂液。特别是,所述乳化剂为阴离子乳化剂,包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。尤其是,所述搅拌速度为500-1000r/min。其中,将所述单体混合物滴加至所述乳状液中,将引发剂用去离子水溶解后分批加入所述乳状液中,在65-85℃的温度下进行搅拌2-5min。特别是,所述搅拌速度为500-1000r/min。尤其是,所述单体混合物为丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酰胺中的任意两种或两种以上的混合物。特别是,所述引发剂为过硫酸盐,包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠。尤其是,在单体混合物滴加完毕后继续搅拌10-30min。其中,将所述混合液的pH调节到10-12。特别是,用碱溶液将所述混合液的pH调节到10-12。尤其是,所述碱溶液优选氢氧化钠溶液。其中,将所述沥青加热至100-170℃后缓慢加入到所述混合液中,持续搅拌,得到水性丙烯酸树脂改性乳化沥青。特别是,所述搅拌速度为1000-3000r/min。其中,将所述矿料和水性丙烯酸树脂改性乳化沥青混合,搅拌均匀,养护即得所述水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土。特别是,所述搅拌时间为30-300s。其中,所述水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土通过如下方法制备而成:将乳化剂和水混合,搅拌均匀,制得皂液;将所述单体混合物滴加至所述皂液中,将引发剂用去离子水溶解后分批加入所述皂液中,在65-85℃的温度下进行搅拌;在单体混合物滴加完毕后继续搅拌10-30min,然后将所述混合液的pH调节到10-12;将加热至100-170℃的沥青加入所述已调节pH至10-12的混合液中,搅拌均匀,得到水性丙烯酸树脂乳化沥青;将所述水性丙烯酸树脂乳化沥青与矿料混合,搅拌均匀,养护,即得。使用水性丙烯酸树脂改性乳化沥青,能够改善沥青的高温及低温性能,降低沥青对温度的敏感性,增加沥青的弹性,减轻沥青老化倾向,改善沥青与石料的粘附性,提高沥青的耐疲劳强度。本专利技术另一方面提供一种丙烯酸树脂乳化沥青,包括:矿料;与所述矿料混合搅拌在一起的水性丙烯酸树脂和乳化沥青;其中,所述矿料、水性丙烯酸树脂和乳化沥青的重量份配比为100:1-20:4-20。其中,所述矿料为玄武岩或石灰岩或其他满足现行技术标准规范的石料。特别是,所述矿料由粗集料和细集料和填料组成。尤其是,所述粗集料、细集料和填料的重量比为30-70:30-70:5-10。其中,所述粗集料的公称粒径为δ>4.75mm,所述细集料的公称粒径为δ≤4.75mm,所述填料的公称粒径为δ≤0.075mm。其中,所述乳化沥青包括:用水和乳化剂混合搅拌而制成的皂液;用于与所述皂液混合乳化的沥青;其中,将所述皂液的pH调节到10-12,再将所述沥青加热至100-170℃加入到所述皂液中进行乳化2-5min。特别是,所述水、乳化剂和沥青的重量份配比为25-60:1-3:40-80。尤其是,将水和乳化剂混合,并在30-70℃下搅拌均匀,制得所述皂液。特别是,所述乳化剂为阴离子乳化剂,包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。其中,所述水性丙烯酸树脂乳液为水性丙烯酸树脂的乳化液或分散液,其固含量为30-70%。其中,将所述矿料、水性丙烯酸树脂和乳化沥青混合,搅拌均匀,养护即得所述水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土。特别是,所述搅拌时间为30-300s。其中,所述水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土通过如下方法制备而成:将乳化剂和水混合,搅拌均匀,制得均一皂液;将加热至100-170℃的沥青加入所述均一皂液中进行乳化,制得乳化沥青;将水性丙烯酸树脂乳液与所述乳化沥青混合,搅拌均匀,得到水性丙烯酸树脂改性乳化沥青;将所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青与矿料混合,搅拌均匀,养护,即得。本专利技术所述的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土可以应用于沥青混凝土铺装材料、沥青路面修补材料、养护的稀浆封层、微表处和高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,包括:矿料;与所述矿料混合搅拌在一起的水性丙烯酸树脂改性乳化沥青;其中,所述矿料与所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青的重量份配比为100:5‑40。

【技术特征摘要】
1.一种水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,包括:矿料;与所述矿料混合搅拌在一起的水性丙烯酸树脂改性乳化沥青;其中,所述矿料与所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青的重量份配比为100:5-40。2.如权利要求1所述的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,所述水性丙烯酸树脂改性乳化沥青包括:用水和乳化剂混合搅拌而制成的皂液;用于加入到所述皂液中以形成混合液的单体混合物和引发剂;加入到所述混合液中的沥青;其中,在将所述单体混合物和引发剂加入到所述皂液期间,在65-85℃的温度下进行搅拌;所述单体混合物进行滴加,所述引发剂用去离子水溶解后分批加入,在单体混合物滴加完毕后继续搅拌10-30min,再将所述混合液的pH调节到10-12;其中,所述沥青在被加热至100-170℃时加入到所述混合液中。3.如权利要求2所述的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,所述皂液、单体混合物、引发剂、沥青的重量份配比为皂液41-73、单体混合物30-60、引发剂0.3-0.7、沥青40-80。4.如权利要求2所述的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,所述乳化剂为阴离子乳化剂,包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。5.如权利要求3所述的水性丙烯酸树脂乳化沥青混凝土,其特征在于,所述单体混合物为丙烯酸、丙烯酸正...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹东伟季节张艳君张海燕贾晓鹏
申请(专利权)人:交通运输部公路科学研究所北京建筑大学中路高科北京公路技术有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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