一种基于微胶囊和感应加热的沥青混凝土修复方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微胶囊和感应加热的沥青混凝土修复方法。沥青混凝土在制备时掺入钢砂和含有沥青再生剂的微胶囊得到导电沥青混凝土；利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至80～110℃。所述微胶囊壁材为脲醛树脂，脲醛树脂及其所包含的沥青再生剂的质量比为1:1～1:2。本发明专利技术利用感应加热技术对沥青混凝土中的裂纹进行热诱导自修复，可实现对沥青混凝土路面的快速修复和预防性养护，且成本低，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微胶囊和感应加热的沥青混凝土修复方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种沥青混凝土修复方法。
技术介绍
沥青路面具有表面平整无接缝、行车振动小、噪音低、铺筑后开放交通快、养护方便等优点，在高等级公路和市政道路中得到越来越广泛的应用。我国已铺筑的超过100万公里的沥青路面，随着沥青路面里程的增长和服役年限的增加，公路行业面临日益严重的养护任务。目前，我国提倡畅通为主的养护概念，要求路面养护要最大限度提高养护效率、减轻养护施工对通行能力的干扰和交通安全的影响。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种沥青混凝土快速修复方法，该修复技术具有快速、高效、对交通影响小等优点。一种沥青混凝土修复方法，包括以下步骤：沥青混凝土在制备时掺入钢砂和含有沥青再生剂的微胶囊得到导电沥青混凝土；利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至80～110℃。按上述方案，所述导电沥青混凝土电阻率小于104Ωm。按上述方案，所述微胶囊粒径为5～30μm，其掺量为沥青体积的1％～3％。按上述方案，所述微胶囊壁材为脲醛树脂，脲醛树脂及其所包含的沥青再生剂的质量比为1:1～1:2。按上述方案，所述钢砂掺量为沥青体积的4～6％，粒径为0.6～1.4mm，密度≥7.0g/cm3，电阻率为10-7Ωm。按上述方案，沥青路面感应加热仪的线圈为平板线圈，对沥青路面的加热深度为3～5cm。按上述方案，沥青混凝土的感应热修复温度为沥青软化点以上30～40℃。按上述方案，沥青混凝土的感应热修复的时机为沥青路面铺筑后2～4年。按上述方案，沥青混凝土的感应热修复的时机为沥青混凝土出现裂纹初期。对沥青混凝土掺入钢砂和含有沥青再生剂的微胶囊，当沥青混凝土出现裂纹初期，再利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至85～100℃，利用微胶囊中沥青再生剂对沥青混凝土中部分微裂纹的填补作用和对老化沥青的还原效果、以及感应加热对沥青混凝土中裂纹的热修复作用，实现对沥青混凝土的修复和预防性养护。微胶囊中沥青再生剂释放以后填补了部分裂纹，从而改善了沥青混合料的防水性能。微胶囊中沥青再生剂对老化沥青起到一定的还原效果，能够恢复沥青的针入度、延度、软化点等指标，提高沥青混凝土的低温抗裂能力和耐久性。同时，通过感应加热加速沥青和沥青再生剂粘性流动和分子扩散的速率，修复沥青混凝土中的细微裂纹。愈合药剂的还原作用可以解决感应加热导致的沥青老化问题。微胶囊壁材为脲醛树脂在于脲醛树脂具有较高的玻璃化转变温度，在沥青混凝土拌合过程中的温度高达140-170摄氏度，选用脲醛树脂可以避免微胶囊在制备沥青混凝土中遭受破坏。同时在沥青混凝土老化过程中，脲醛树脂随着同步老化，其树脂中的分子键发生断裂，当利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至80～110℃时，相当部分的脲醛树脂微胶囊壁材发生玻璃化转变并破裂，释放出再生剂修补老化的沥青混凝土路面。本专利技术的有益效果如下：1)本专利技术利用感应加热技术对沥青混凝土中的裂纹进行热诱导自修复，可实现对沥青混凝土路面的快速修复和预防性养护，且成本低，操作方便。2)本专利技术还可采用微胶囊和感应加热技术对沥青混凝土进行复合修复，一方面利用微胶囊中沥青再生剂的填充性能和对老化沥青的还原性能对沥青混凝土进行修复；另一方面利用感应加热技术对沥青混凝土中的裂纹进行热诱导自修复；同时感应加热技术可提高沥青再生剂的粘性流动和分子扩散速率及其渗透深度，进一步改善沥青再生剂的修复效果；微胶囊释放的沥青再生剂的还原作用可以解决的沥青老化问题。3)本专利技术所述的修复方法无需开挖破损沥青混合料，可实现对沥青混凝土路面的快速养护，大幅度提高沥青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命，且对交通影响小，适合推广应用。具体实施方式以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。实施例1：一种基于微胶囊-感应加热的沥青混凝土复合自修复技术，沥青混凝土采用AC-13级配，SBS改性沥青(I-C型)含量5.2％，SBS改性沥青的软化点为68℃；微胶囊粒径为5～30μm，掺量占沥青体积3％，壁材为脲醛树脂，包裹的沥青再生剂为常州东泰C-型沥青再生剂；钢砂粒径为0.6～1.4mm，掺量为沥青体积的6％。在沥青路面铺筑4年后，利用感应加热设备将沥青路面表面加热至100℃进行预防性修复。修复2年后，沥青路面的裂纹、掉粒病害相比对比路段减少70％以上，证实了感应加热对裂纹的修复作用；对沥青路面进行钻芯取样进行沥青老化分析，结果表明沥青路面的老化程度比对比路段显著降低，证实了胶囊释放再生剂对老化沥青的还原效果。经过应用上的检测，微胶囊壁材选用脲醛树脂，强度高、热稳定好，能够保证微胶囊在拌合施工中破裂率小于10％，且能在低温循环作用下或者再生修复加热过程中破裂释放沥青再生剂。对比例1重复设计实施例1，将微胶囊完全替换为沥青再生剂。在沥青路面铺筑4年后，利用感应加热设备将沥青路面表面加热至100℃进行预防性修复。经过检测，修复后老化沥青的性能并没有显著的改善。是由于没有微胶囊壁材的保护，再生剂直接混入沥青混凝土中会年久失效，再次修复时，已经失去了再生剂的性能。对比例2重复设计实施例1，将微胶囊壁材替换为酚醛树脂。在沥青路面铺筑4年后，利用感应加热设备将沥青路面表面加热至100℃进行预防性修复。经过检测，修复后老化沥青的性能并没有显著的改善。可能是酚醛树脂微胶囊壁材在加热到100℃时并没有发生玻璃化转化或者破裂，需要更高的修复温度才能够破裂并释放再生剂，这样需要更多的加热电量，并且过高的修复温度会影响沥青混凝土的路面性能，实用性下降。实施例2：一种基于微胶囊-感应加热的沥青混凝土复合自修复技术，沥青混凝土采用AC-16级配，70#道路石油沥青含量4.7％，沥青的软化点为45.8℃；微胶囊粒径为5～30μm，掺量占沥青体积1％，包裹的沥青再生剂为荆门石化RA25型沥青再生剂；钢砂粒径为0.6～1.4mm，掺量为沥青体积的5％。在沥青路面铺筑3年后，利用感应加热设备将沥青路面表面加热至85℃进行预防性修复。修复后，沥青路面的裂纹、掉粒病害相比对比路段减少80％以上，证实了感应加热对裂纹的修复作用；对沥青路面进行钻芯取样进行沥青老化分析，结果表明沥青路面的老化程度比对比路段显著降低，证实了胶囊释放再生剂对老化沥青的还原效果。实施例3：一种基于微胶囊-感应加热的沥青混凝土复合自修复技术，沥青混凝土采用AC-13级配，90#道路石油沥青含量5.0％，沥青的软化点为40.4℃；微胶囊粒径为5～30μm，掺量占沥青体积2％，包裹的沥青再生剂为美国生产的金熊油沥青再生剂；钢砂粒径为0.6～1.4mm，掺量为沥青体积的4％。在沥青路面铺筑2年后，利用感应加热设备将沥青路面表面加热至80℃进行预防性修复。修复后，沥青路面的裂纹、掉粒病害相比对比路段减少85％以上，证实了感应加热对裂纹的修复作用；对沥青路面进行钻芯取样进行沥青老化分析，结果表明沥青路面的老化程度比对比路段显著降低，证实了胶囊释放再生剂对老化沥青的还原效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青混凝土修复方法，其特征在于包括以下步骤：沥青混凝土在制备时掺入钢砂和含有沥青再生剂的微胶囊得到导电沥青混凝土；利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至80～110℃。

【技术特征摘要】
1.一种沥青混凝土修复方法，其特征在于包括以下步骤：沥青混凝土在制备时掺入钢砂和含有沥青再生剂的微胶囊得到导电沥青混凝土；利用沥青路面感应加热仪将沥青混凝土路面加热至80～110℃。2.如权利要求1所述沥青混凝土修复方法，其特征在于所述导电沥青混凝土电阻率小于104Ωm。3.如权利要求1所述沥青混凝土修复方法，其特征在于所述微胶囊粒径为5～30μm，其掺量为沥青体积的1％～3％。4.如权利要求1所述沥青混凝土修复方法，其特征在于所述微胶囊壁材为脲醛树脂，脲醛树脂及其所包含的沥青再生剂的质量比为1:1～1:2。5.如权利要求1所述沥青混凝土修复方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全涛，周玉鹏，吴少鹏，薛理辉，肖月，刘刚，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42