一种毫米级道路表观快速修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及道路养护技术领域，提供一种毫米级道路表观快速修复材料及其制备方法，该修复材料包括：有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青、细粒砂、功能改性剂和填料；所述有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青中包括乳化沥青、有机硅接枝水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂；所述有机硅接枝水性环氧树脂乳液是由γ

【技术实现步骤摘要】
一种毫米级道路表观快速修复材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路养护
，尤其涉及一种毫米级道路表观快速修复材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着沥青路面铺筑技术水平的提升，车辙、坑槽、网裂等病害已逐步得到有效治理，目前影响道路养护技术水平评定的主要病害形式为各类纵、横向裂缝，路面的微裂缝难以采用常规的开槽、灌缝工艺修复，是一类难以采用常规工艺处理的病害形式。
[0003]传统雾封层技术是采用乳化沥青以雾状喷洒至路面上，以期达到封闭路面结构、防止路面集料松散的路面预防性养护技术。为了解决抗滑问题，引入了含砂雾封层技术施工，但是由于乳化沥青的粘附力及渗透性有限，其养护效果及寿命不尽如人意，进一步地，现有技术中将水性环氧树脂也引入雾封层中，如专利申请CN102276996A中，将20～70重量份的水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂混合均匀后作为雾封层材料的B组分，与含有沥青和沥青乳化剂的A组分混合，能提高雾封层材料与原路面粘附性和渗透性。但是，水性环氧树脂的固化反应需要时间，因此，在引入水性环氧树脂提高雾封层与路面黏附性能时，有必要加快雾封层的干燥时间，尽量提高雾封层的初期强度，从而快速地开放交通。
[0004]鉴于此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种毫米级道路表观快速修复材料及其制备方法，通过采用特定的有机硅接枝水性环氧树脂对乳化沥青进行改性，用以解决现有技术中雾封层存在的缺陷，实现高强度、高粘接力以及使用耐久性等优良性能的修复层(一般为毫米级，如10mm以内)且能够快速地开放交通。
[0006]本专利技术提供一种道路表观修复材料，包括：有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青、细粒砂、功能改性剂和填料；
[0007]所述有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青中包括重量比为10～50:50～90的物质A和乳化沥青，其中，物质A为有机硅接枝水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂的混合物；
[0008]所述有机硅接枝水性环氧树脂乳液是由γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或者乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交联聚合物对水性环氧树脂进行开环改性得到。
[0009]传统乳化沥青的感温性高、粘结能力不足，目前，采用环氧树脂、聚氨酯等材料对乳化沥青进行改性的方案较多，但较少甚至极少有针对性改善含砂雾封层的快速修复能力的技术，特别是当含砂雾封层还需要与石料具备较好的粘附性和渗透性时，这种改进技术就存在诸多难度。本专利技术采用特定的有机硅接枝水性环氧树脂，在乳化沥青的体系中增加一定量的环氧树脂的固化反应，一方面通过水性环氧树脂充分固化后获得具备高强度、高粘接力以及使用耐久性等优良性能的修复层，大大延长了路面使用寿命，另一方面这种特定的有机硅接枝水性环氧树脂还使修复层的固化时间降低，可在修复材料被铺设于路面6h
后强度达到1MPa以上，即可投入使用。
[0010]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青或非离子乳化沥青。
[0011]本专利技术采用的阴离子乳化沥青或非离子乳化沥青，可使修复材料的综合性能优异。
[0012]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，所述功能改性剂中包括：纳米二氧化钛、增粘树脂、抗紫外线吸收剂和KN4010环烷油中的一种以上；所述功能改性剂与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为5～11:65～150。
[0013]在修复材料中引入功能改性剂对修复材料综合性能的提高会产生积极作用，比如可以选择平均粒径为20～50nm的纳米二氧化钛吸收汽车尾气，在修复材料中引入KN4010环烷油提高修复材料的抗老化性能和渗透性能等。特别是，当在修复材料中引入特定量的增粘树脂时，修复材料的初期强度会大大增加。
[0014]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，所述增粘树脂为C5(碳五石油树脂)、C9(碳九石油树脂)、古马隆和松香中的一种以上；优选地，所述增粘树脂与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为1～5:65～150；对于本专利技术采用的水性环氧树脂改性乳化沥青的修复材料而言，一方面需要控制体系的粘度使修复材料容易干燥从而利于环氧树脂的固化，另一方面还需要使修复材料能够具备较高的初期强度而快速地适应交通需要，本专利技术通过大量试验，发现当将上述增粘树脂控制在一定含量下可以达到更快的干燥并实现更高的初期强度。
[0015]所述抗紫外线吸收剂为二苯甲酮类(如2，4
‑
二羟基二苯甲酮)、苯并三唑类(如2
‑
(2
ˊ
‑
羟基
‑5ˊ
‑
甲基苯基)苯并三氮唑)或水杨酸苯酯。
[0016]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，所述填料中包括：纳米插层蒙脱石、硅藻土、纳米碳酸钙和白炭黑中的一种以上；所述填料与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为1～15:65～150。
[0017]在修复材料中引入填料，可以促进水性环氧树脂的固化，但是添加量过多，则会影响修复材料的粘附性和力学性能。本专利技术发现，当填料中包含硅藻土时，修复材料的性能提升效果更加显著，这是因为：硅藻土既可以吸附乳化沥青中的水分，促进材料破乳，缩短干燥时间，增长强度，也可以对其他的功能改性剂起到缓释作用，如吸收尾气、抗紫外线、抗老化等，并且可以对老化沥青进行再生等功能。
[0018]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，当所述硅藻土的粒径分布为200～800目，比表面积为40～65m2/g时，修复材料的综合性能更佳。
[0019]根据本专利技术提供的道路表观修复材料，所述细粒砂为石英砂、金刚砂和玄武岩机制砂中的一种以上；
[0020]所述细粒砂的细度为30～50目；
[0021]所述细粒砂的与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为3～6:3～7。
[0022]本专利技术还提供如上所述的道路表观修复材料的制备方法，包括：
[0023]将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或者乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交联聚合物作为改性剂对水性环氧树脂进行开环改性得到有机硅接枝水性环氧树脂乳液；
[0024]将水性环氧固化剂和所述有机硅接枝水性环氧树脂乳液混合均匀后再加入至乳化沥青中混合均匀得有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青；
[0025]将功能改性剂用溶剂进行分散后加入到填料中混合均匀得共混物；
[0026]将所述有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青、所述共混物和细粒砂混合均匀得所述道路表观修复材料。
[0027]有机硅接枝水性环氧树脂是热固性的水性材料，会随着时间的增长其强度逐渐增加，且其有机挥发物(VOC)含量极低甚至没有，对环境的污染很小。本专利技术将有机硅接枝水性环氧树脂乳液作为一种乳化沥青改性剂，具有优良的物化性能，能明显改善乳化沥青的路用性能。特别是，当引入有机硅对环氧树脂进行开环改性后得到的有机硅接枝水性环氧树脂乳液的粘度比常规环氧树脂更低，在用于路面时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种道路表观修复材料，其特征在于，包括：有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青、细粒砂、功能改性剂和填料；所述有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青中包括重量比为10～50:50～90的A组分和乳化沥青，其中，A组分为有机硅接枝水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂的混合物；所述有机硅接枝水性环氧树脂乳液是由γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷或者聚甲基硅氧烷硅倍半氧烷交联聚合物对水性环氧树脂进行开环改性得到。2.根据权利要求1所述的道路表观修复材料，其特征在于，所述乳化沥青为阴离子乳化沥青或非离子乳化沥青。3.根据权利要求1或2所述的道路表观修复材料，其特征在于，所述功能改性剂中包括：纳米二氧化钛、增粘树脂、抗紫外线吸收剂和KN4010环烷油中的一种以上；所述功能改性剂与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为5～11:65～150。4.根据权利要求3中任一项所述的道路表观修复材料，其特征在于，所述增粘树脂为C5、C9、古马隆和松香中的一种以上；优选地，所述增粘树脂与有机硅接枝水性环氧树脂改性乳化沥青的重量比为1～5:65～150；所述抗紫外线吸收剂为二苯甲酮类、苯并三唑类或水杨酸苯酯。5.根据权利要求1～4中任一项所述的道路表观修复材料，其特征在于，所述填料中包括：纳米插层蒙脱石、硅藻土、纳米碳酸钙和白炭黑中的一种以上；所述填料与有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔亚萍，王益，姜磊，孙运洪，宁瑞林，申小童，刘薇，郝建军，沈建，张秀民，张艳君，贾晓鹏，丁润铎，赵立东，
申请(专利权)人：北京市首都公路发展集团有限公司中路交建北京工程材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：