道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料及其制备方法，该冷补料包括胶结料和矿料，所述胶结料包括以下重量份数的组分：阳离子乳化沥青80‑84份、水性环氧树脂乳液16‑20份、胺类固化剂4‑5份、水玻璃20‑22份、助剂0.5‑2.0份；所述矿料包括以下重量份数的组分：粗骨料50‑52份、细集料40‑42份、复合水泥4.5‑5.0份、偏高岭土2.4‑2.8份、矿渣0.6‑0.7份；胶结料与矿料的质量比为9‑10:100。该冷补料早期强度高、后期强度形成快，与旧路面结合牢固，可在室温及低温下施工，并能快速开放交通，具有良好的路用性能，适用于沥青路面的预养护、局部修补和后期养护。

【技术实现步骤摘要】
道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料及其制备方法
本专利技术属于道路快速修补用乳化沥青冷补料
，具体涉及一种道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料及其制备方法。
技术介绍
随着城市发展和交通运输的需要，我国公路里程逐年攀升，其中以沥青路面最为常见。公路网体系日益庞大，路面交通也朝着大交通量、重型荷载的方向发展，使得路面结构的病害也逐渐加重。沥青路面常见的病害有裂缝、车辙、坑槽、松散剥落等，不仅严重影响路面行车安全性，还会缩短公路的使用寿命。面对日渐密集和完善的公路网体系建设，如何快速高效地实现沥青路面的预养护、局部修补和后期养护，保证行车安全性，延长公路使用寿命，成为研究的重点和热点。乳化沥青是一种常见的可冷施工的道路养护粘结材料，是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌、化学稳定等方法，扩散到水中而液化(乳化)成常温下粘度低、流动性好的道路建筑材料；具有施工简便、节能降耗、受环境影响小的优点，在沥青路面预养护、局部修补中得到广泛应用。但是，单纯以普通乳化沥青作为胶结料，存在粘结力低、内聚力及强度不足、温度敏感、耐水性及稳定性差等缺点，为改善上述缺点，现有技术通常采用改性沥青制备乳化沥青或高聚物直接改性乳化沥青，采用水性环氧树脂改性乳化沥青是其中一种。水性环氧树脂是将环氧树脂通过物理化学方法改变在水中的分散状态，形成以水为连续相的水性乳液，其无毒无味，可在室温及潮湿条件下固化，固化时间可控，固化产物有较高的交联密度，化学稳定性好、粘度高；将其掺入乳化沥青体系中，随着掺量的增大，能明显改善乳化沥青混合料的耐温性、耐久性、抗剪强度和稳定性。但是，水性环氧树脂在乳化沥青混合料中的掺量不能太高，否则会严重影响路面的抗滑性，降低其路用性能。在对沥青路面进行局部修补时，需要冷补料具有合适的可使用时限和较短的开放交通时间，目前在调整水性环氧树脂在乳化沥青混合料中的掺量时发现，在保证路面抗滑性的基础上，所得乳化沥青冷补料存在早期强度低、后期强度形成缓慢、与旧路面粘结强度不足的问题，不能实现对沥青路面的快速冷补。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，早期强度高、后期强度形成快，与旧路面粘结强度高。本专利技术的另一个目的是提供一种道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，包括胶结料和矿料，所述胶结料包括以下重量份数的组分：阳离子乳化沥青80-84份、水性环氧树脂乳液16-20份、胺类固化剂4-5份、水玻璃20-22份、助剂0.5-2.0份；所述矿料包括以下重量份数的组分：粒径>2.36mm的粗骨料50-52份、粒径2.36-0.075mm细集料40-42份、复合水泥4.5-5.0份、偏高岭土2.4-2.8份、矿渣0.6-0.7份；所述胶结料与矿料的质量比为9-10:100。所述阳离子乳化沥青的固含量不低于55％；所述水性环氧树脂乳液的固含量不低于45％。进一步的，所述阳离子乳化沥青的固含量为55％-65％；所述水性环氧树脂乳液的固含量为45％-55％。此处尽量选择固含量高的阳离子乳化沥青和水性环氧树脂乳液，以控制冷补料整体的水灰比。所述水玻璃的模数为1.4-1.6，含水量不高于55％。此处所述的水玻璃为低模水玻璃，可采用市售高模水玻璃为原料用氢氧化钠调整模数。水玻璃的用量满足冷补料整体激固比为0.49-0.55，此处的激固比是指水玻璃与偏高岭土、矿渣的总质量之比。所述助剂为减水剂、消泡剂、早强剂、促凝剂、缓凝剂中的任意一种或组合。一般的，所述助剂为减水剂、消泡剂和早强剂的组合；其他可根据需要选择使用，如促凝剂、缓凝剂等，以调整合适的可使用时限和开放时间。所述复合水泥由以下质量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥70％-75％、普通硅酸盐水泥25％-30％。所述复合水泥、偏高岭土和矿渣的粒径均小于0.075mm。该冷补料的水灰比不大于0.50；所述水灰比中的水包含阳离子乳化沥青、水性环氧树脂乳液和水玻璃所含的水；所述水灰比中的灰为复合水泥与偏高岭土、矿渣的总和。进一步的，该冷补料的水灰比为0.45-0.50。道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料的制备方法，包括以下步骤：1)将粗骨料、细集料按配比混合均匀后，再加入配方量的复合水泥、偏高岭土、矿渣，搅拌混合得矿料；2)将配方量的水性环氧树脂乳液与胺类固化剂混合均匀后，加入配方量的阳离子乳化沥青和助剂，搅拌混合得胶浆；将所得胶浆与配方量的水玻璃混合，搅拌均匀得胶结料；3)将步骤2所得胶结料与步骤1)所得矿料按比例混合，即得。本专利技术的道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，包括胶结料和矿料，所述胶结料包括阳离子乳化沥青、水性环氧树脂乳液、胺类固化剂、水玻璃和助剂。该胶结料通过水性环氧树脂改性乳化沥青，形成以环氧树脂为骨架结构，沥青穿插于骨架结构中的均匀两相结构，增强胶结料的粘结力和结构强度；同时环氧树脂是热固性树脂，固化后形成的骨架结构能够提高冷补料在高温荷载、低温荷载下的抗变形能力，从而提高冷补料的力学强度、高低温稳定性和水稳定性。水玻璃是地聚合物的碱激发剂，与矿料中的偏高岭土、矿渣配合使用形成无机胶凝材料。所述矿料包括粗骨料、细集料、复合水泥、偏高岭土、矿渣；采用复合水泥、偏高岭土和矿渣代替传统级配矿料中的粒径<0.075mm的矿粉，复合水泥采用硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥复配，硫铝酸盐水泥具有快硬低碱度的特点，作为主要的无机胶凝材料，可使冷补料具有超早强的性能；普通硅酸盐水泥的作用是保证后期强度的稳定增长。偏高岭土和矿渣作为硅铝质粉料，经过胶结料中的水玻璃激发形成地聚合物胶凝材料，具有凝结硬化快、早期强度高、后期强度增长快、高低温稳定、耐酸碱等特点。将形成地聚合物的粉体原料与复合水泥复配，代替传统级配矿料中的矿粉，能最大限度的填充粗骨料、细集料等之间的孔隙，与胶结料相配合，在胶凝固化时快速硬化形成早期强度，并使冷补料固化后的结构致密、强度高。复合水泥硬化及地聚合物缩聚过程能更好的包裹住粗骨料和细集料，将粗骨料和细集料限制在沥青、环氧树脂形成的三维网状结构内，通过有机-无机胶凝体系(有机胶凝材料形成三维骨架和立体网络，无机胶凝材料填充孔隙，将粒料与骨架和网络粘结在一起)，提高修补路面对粒料的裹挟力，这样在早期开放交通时，冷补料硬化后的表层具有足够的摩擦系数，且被包裹的粗骨料和细集料固定牢固，被飞驰碾压的车轮碾过，不易松散脱落或受力飞溅；粗骨料和细集料几乎全部保留在修补路面中，与有机胶凝体系固化、复合水泥硬化及地聚合物成形过程相结合，使得后期强度发展快、强度形成高。同时，复合水泥、偏高岭土、矿渣这些无机材料比表面积大，与需要修补的沥青路面具有更好的相容性，能更好的填充在冷补料与旧路面的界面结合处，并能携带流动性好的乳化沥青和水性环氧树脂向旧路面的细小缝隙、开放孔隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，其特征在于：包括胶结料和矿料，所述胶结料包括以下重量份数的组分：阳离子乳化沥青80-84份、水性环氧树脂乳液16-20份、胺类固化剂4-5份、水玻璃20-22份、助剂0.5-2.0份；/n所述矿料包括以下重量份数的组分：粒径>2.36mm的粗骨料50-52份、粒径2.36-0.075mm细集料40-42份、复合水泥4.5-5.0份、偏高岭土2.4-2.8份、矿渣0.6-0.7份；/n所述胶结料与矿料的质量比为9-10:100。/n

【技术特征摘要】
1.道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，其特征在于：包括胶结料和矿料，所述胶结料包括以下重量份数的组分：阳离子乳化沥青80-84份、水性环氧树脂乳液16-20份、胺类固化剂4-5份、水玻璃20-22份、助剂0.5-2.0份；
所述矿料包括以下重量份数的组分：粒径>2.36mm的粗骨料50-52份、粒径2.36-0.075mm细集料40-42份、复合水泥4.5-5.0份、偏高岭土2.4-2.8份、矿渣0.6-0.7份；
所述胶结料与矿料的质量比为9-10:100。


2.根据权利要求1所述的道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，其特征在于：所述阳离子乳化沥青的固含量不低于55％；所述水性环氧树脂乳液的固含量不低于45％。


3.根据权利要求1所述的道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，其特征在于：所述水玻璃的模数为1.4-1.6，含水量不高于55％。


4.根据权利要求1所述的道路快速修补用水性环氧树脂改性乳化沥青冷补料，其特征在于：所述助剂为减水剂、消泡剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭炎伟，
申请(专利权)人：郭炎伟，
类型：发明
国别省市：河南;41