一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料及制备方法。研究开发一种组分简单、生产工艺简便、性能优良的路面裂缝病害处治用灌缝胶材料是迫切需要解决的技术问题。本发明专利技术由以下原材料按重量份数比制成：改性沥青100份、橡胶粉10～30份、增塑剂1～10份、增粘剂0～4份、矿物填充剂2～10份。本发明专利技术组成成分少，生产工艺简单，生产时间为35～55min，提高了灌缝胶材料的高温稳定性和低温抗裂性。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料及制备方法
本专利技术属于道路材料领域，具体涉及一种沥青路面裂缝修补用高粘改性灌缝胶材料及制备方法。
技术介绍
已建运营通车的沥青路面，在车辆循环荷载和温度、天气等环境因素的综合作用下，极易出现裂缝病害，如不及时进行处治，在水和行车荷载的多重作用下将极大削弱路面结构强度，减少道路使用寿命。灌缝填封技术是一种被广泛使用的、能够有效处治路面裂缝的预防性养护技术，所用灌缝材料多为橡胶类沥青灌缝胶，其以橡胶粉和沥青为主要成分，以多种外掺剂为次要成分，通过一定的生产工艺制备而成。中国专利CN101935459B公开了一种路面灌缝材料，其由改性沥青、橡胶粉、软化剂、增塑剂、增粘剂、成膜剂和矿物填充剂等7种组分按重量分数比组成，该灌缝材料具有良好的长期使用性能，但其组成成分多，增加了生产成本，同时对灌缝材料的制备工艺未做细致论述，制备温度和搅拌速率等参数对于灌缝材料的使用性能具有很大的影响。因此，研究开发一种组分简单、生产工艺简便、性能优良的路面裂缝病害处治用灌缝胶材料是迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
从材料组成和生产工艺为出发点，本专利技术提出了一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料及其制备方法。本专利技术一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，由以下原材料按重量份数比制成：改性沥青100份、橡胶粉10～30份、增塑剂1～10份、增粘剂0～4份、矿物填充剂2～10份。所述的改性沥青采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段(SBS)改性沥青、聚乙烯(PE)改性沥青或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)改性沥青，优选地为SBSI-D型改性沥青。所述的橡胶粉采用天然橡胶粉、丁苯橡胶粉或废旧轮胎胶粉中的一种或多种。所述的增塑剂主要作用是增加灌缝胶材料的可塑性以及施工和易性，采用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、异辛酸或苯甲酸多元醇混合酯类环保型增塑剂中的一种或多种。所述的增粘剂采用C5石油树脂或C9石油树脂中的一种或多种，优选为C5石油树脂，具有色浅、价低、无毒环保、耐热性和耐酸碱性优良的特点，与增塑剂复合作用，提高灌缝胶的粘结性和可塑性。所述的矿物填充剂采用大理石粉、滑石粉、合成纤维或矿粉。优选地为矿粉。所述橡胶粉的粒径为40～80目。优选地为40目。所述矿粉粒径要求为0.075mm筛孔通过率不低于99.0％。该沥青路面用高粘改性灌缝胶材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量份数比称量各组分：改性沥青100份、橡胶粉10～30份、增塑剂1～10份、增粘剂0～4份、矿物填充剂2～10份，分别放入容器中备用；(2)将改性沥青加热到180～190℃，均匀地加入橡胶粉，采用高速剪切机连续剪切20～30min，剪切速率3000～5000r/min；(3)将温度下降到165～175℃后，边剪切边加入增塑剂和增粘剂，保持步骤(2)中的剪切速率不变，连续剪切10～15min；(4)保持步骤(3)中的温度不变，均匀地加入矿物填充剂，剪切速率2500～3500r/min，连续剪切5～10min，自然冷却。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术高粘性改性灌缝胶材料，选用材料合理、种类少、综合性能好：废旧轮胎胶粉具有节能环保、价格低廉、与改性沥青具有良好的溶胀性等特点；增塑剂与增粘剂适当比例共同使用能够增强灌缝胶材料的低温性能、可塑性和粘结性，提高材料使用年限；适当比例矿粉不仅可以增加灌缝胶材料体积，降低生产成本，还能够增强灌缝胶材料的粘结性和抗老化性。2、本专利技术首次使用0.075mm筛孔通过率不低于99.0％的矿粉为填充剂，该类矿粉加入灌缝胶材料中具有抗老化性、增韧性等特点，与橡胶粉、改性沥青复合作用共同提高灌缝胶材料的高温稳定性和低温抗裂性。3、本专利技术高粘改性灌缝胶材料由5种原材料组成，组成成分少，且所用废旧轮胎橡胶粉、矿粉等原材料市场价格低，大幅降低了生产成本。4、本专利技术生产工艺简单，生产时间为35～55min，传统技术制备时间在90min以上，节约了时间成本，减少能耗，大幅提高了生产效率。具体实施方式下文实施例1～实施例5均按照以下相同的生产工艺制备高粘改性灌缝胶材料：1)按照设计重量配比称量各组分，分别放入容器中备用；2)将SBS改性沥青加热到185℃，均匀地加入橡胶粉，采用高速剪切机剪切25min，剪切速率4000r/min；3)将步骤2)制得材料的温度下降到175℃，保持步骤2)的剪切速率不变，边剪切边加入增塑剂和增粘剂，连续剪切15min；4)保持步骤3)中的温度不变，在步骤3)制得的材料中均匀地加入矿粉，剪切速率下降到3000r/min，连续剪切5min，室温下冷却，即得高粘改性灌缝胶材料。实施例1：SBS改性沥青100g，40目橡胶粉30g，DOP5g，C5石油树脂1g，矿粉2g。按上述重量配比制备灌缝胶材料，按《路面橡胶沥青灌缝胶》(JT/T740-2009)和《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)所规定的试验规程进行性能测试。所得测试结果分别为，软化点：89.9℃，锥入度：54.4mm，弹性恢复率：51.9％，-10℃低温拉伸：通过，流动值：1.5mm，满足行业标准普通型灌缝胶技术要求。实施例2：SBS改性沥青100g，40目橡胶粉25g，DOP5g，矿粉8g。按上述重量配比制备灌缝胶材料，按《路面橡胶沥青灌缝胶》(JT/T740-2009)和《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)所规定的试验规程进行性能测试。所得测试结果分别为，软化点：89.2℃，锥入度：63.4mm，弹性恢复率：46.4％，-10℃低温拉伸：通过，流动值：1.8mm，满足行业标准普通型灌缝胶技术要求。实施例3：SBS改性沥青100g，40目橡胶粉25g，DOP10g，C5石油树脂2g，矿粉2g。按上述重量配比制备灌缝胶材料，按《路面橡胶沥青灌缝胶》(JT/T740-2009)和《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)所规定的试验规程进行性能测试。所得测试结果分别为，软化点：80.8℃，锥入度：94.2mm，弹性恢复率：47.1％，-10℃低温拉伸：通过，流动值：4.4mm，满足行业标准普通型灌缝胶技术要求。实施例4：SBS改性沥青100g，40目橡胶粉10g，DOP1g，矿粉10g。按上述重量配比制备灌缝胶材料，按《路面橡胶沥青灌缝胶》(JT/T740-2009)和《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)所规定的试验规程进行性能测试。所得测试结果分别为，软化点：94.7℃，锥入度：54.4mm，弹性恢复率：32.9％，-10℃低温拉伸：通过，流动值：0.6mm，满足行业标准普通型灌缝胶技术要求。实施例5：SBS改性沥青100g，80目橡胶粉25g，DOP2.5g，C9石油树脂4g，矿粉6g。按上述重量配比制备灌缝胶材料，按《路面橡胶沥青灌缝胶》(JT/T740-2009)和《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)所规定的试验规程进行性能测试。所得测试结果分别为，软化点：86.7℃，锥入度：47.5mm，弹性恢复率：39.3％，-10℃低温拉伸：通过，流动值：2.4mm，满足行业标准普通型灌缝胶技术要求。对比5个实施例结果知：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：由以下原材料按重量份数比制成：改性沥青100份、橡胶粉10～30份、增塑剂1～10份、增粘剂0～4份、矿物填充剂2～10份。

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：由以下原材料按重量份数比制成：改性沥青100份、橡胶粉10～30份、增塑剂1～10份、增粘剂0～4份、矿物填充剂2～10份。2.根据权利要求1所述的一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：所述的改性沥青采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段改性沥青、聚乙烯改性沥青或乙烯-醋酸乙烯共聚物改性沥青。3.根据权利要求1所述的一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：所述的橡胶粉采用天然橡胶粉、丁苯橡胶粉或废旧轮胎胶粉中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：所述的增塑剂采用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、异辛酸或苯甲酸多元醇混合酯类环保型增塑剂中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：所述的增粘剂采用C5石油树脂或C9石油树脂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种沥青路面用高粘改性灌缝胶材料，其特征在于：所述的矿物填充剂采用大理石粉、滑石粉、合成纤维或矿粉。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王修山，郭伟，郑兴海，凡涛涛，宋思君，
申请(专利权)人：浙江理工大学，枣庄市公路管理局市中公路局，
类型：发明
国别省市：浙江,33