【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种公路灌溉用的嵌缝材料及其制备方法。
技术介绍
1、道路病害包括裂缝、车辙、坑槽等，其中裂缝为最为常见的道路病害形式，当公路出现裂缝时，会造成路面水下渗，浸泡路面结构层，使路面承载力降低，目前公路采用的材料均为沥青，路面水会使沥青粘附性减少，从而导致沥青混合料强度、劲度减少，并使沥青从集料表面剥落；同时在行车载荷的作用下，会产生相当大的动水压力，压力水不断冲刷基层材料中的细料，细料浆被逐渐压挤出裂缝，形成沥青面层裂缝处的唧浆，细料浆一旦被唧出，沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象，同时在裂缝的两侧引起新的裂缝，导致路面裂缝两侧破碎，使路面损坏面积进一步加大，影响行车，极大的缩短公路的服务寿命，造成巨大经济损失，如何消除裂缝是道路施工面临的重要问题。
2、芽孢杆菌是一种耐不利条件的细菌，在不利条件下会形成芽孢，在条件适宜时又可以重新萌发，当出现裂缝时，芽孢接触空气重新萌芽，以乳酸钙为食，产生碳酸钙，填补裂缝；圆褐固氮菌具有厚荚膜，可抵御不良环境，是一种自生固氮菌，可利用大气中的氮气，提高裂缝处的氧气浓度，促进芽孢杆菌产生碳酸钙；巴氏葡萄球菌可分泌脲酶，当脲酶暴露在尿素和钙离子中时，会产生碳酸钙，进一步增加强度。非雨季时，主要是芽孢杆菌和圆褐固氮菌发挥作用，雨季时主要是巴氏葡萄球菌发挥作用，共同实现裂缝的修复。在公路出现裂缝时，几种菌接触空气和水，发生一系列反应，不同反应之间协同增效，促进嵌缝材料的自修复。
3、目前公路嵌缝多以改性沥青灌注封闭裂缝，但需加热融化，燃烧热利用效
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种公路灌缝用的嵌缝材料及其制备方法，利用芽孢杆菌和巴氏葡萄球菌生成碳酸钙，实现嵌缝材料的自我修复，利用圆褐固氮菌促进碳酸钙的产生，可在出现裂缝时及时自动修复裂缝，无需人力干预，多种微生物协同作用，互为补充，修复裂缝效率高，具有长时间的修复功能，同时添加聚丙烯酸钠、邻苯二甲酸酯、增强嵌缝材料的耐久性，以及羧甲基纤维素钠、粉煤灰、磷灰石等材料，增强嵌缝材料的粘附性和强度，制得一种可自动修复、耐久性好、强度高的公路灌缝用的嵌缝材料。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种公路灌缝用的嵌缝材料，由下列重量份的原料制成：
4、芽孢杆菌制剂20-30份、圆褐固氮菌制剂25-40份、巴氏葡萄球菌制剂15-20份、氯化钙8-12份、乳酸钙100-150份、尿素30-35份、聚丙烯酸钠22-35份、邻苯二甲酸酯10-12份、羧甲基纤维素钠70-80份、粉煤灰200-300份、磷灰石150-200份、水200-250份。
5、进一步的，所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌制剂的制备方法，包括以下步骤：
6、(1) 将芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌分别与聚丙烯酰胺、琼脂糖于1.5倍重量份的水中混匀，于剪切机下乳化，制得乳化液；
7、(2) 将乙二胺基-β-环糊精加入2倍重量份的水中，充分研磨得到糊状物，不断搅拌，将步骤(1)制得的乳化液加入到糊状物中，混合均匀，冷冻干燥，制得芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌制剂。
8、进一步的，步骤(1)所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌与聚丙烯酰胺、琼脂糖的比例分别为4-6:2-3:4-5、5-8:3-4:4-6、3-4:1.2-2:2-3。
9、进一步的，步骤(2)所述乙二胺基-β-环糊精与乳化液的比例为1:2.5。
10、进一步的，所述聚丙烯酸钠的制备方法，包括以下步骤：
11、(a) 将去离子水和链转移剂异丙醇按照质量比5:1的比例依次加入反应釜中，加热至80-82℃，滴加过硫酸铵和单体丙烯酸的1 mol/l去离子水溶液，滴毕后，反应3 h，得到反应混合液i；
12、(b) 将步骤(a)所得反应混合液i冷至40℃，加入质量分数为30%的naoh溶液至ph值为8-9，加热至80-85°c蒸出异丙醇，得到反应混合液ii；
13、(c) 将步骤(b)所得反应混合液ii冷却至40-50°c后，每12 ml反应混合液ii加1 g过硫酸铵，反应1.5-2 h，在50-60°c、绝对压强0.075-0.085mpa的条件下浓缩至原体积的20％，对浓缩液进行喷雾干燥，制得聚丙烯酸钠，反应方程式如图4所示。
14、进一步的，步骤(a)所述链转移剂异丙醇、过硫酸铵的去离子水溶液、单体丙烯酸的去离子水溶液的质量比为2:1:10。
15、进一步的，所述羧甲基纤维素钠的制备方法，包括以下步骤：
16、i. 按照质量比1:12的比例将精制棉和纤维素活化剂加入反应釜中，抽真空，在无氧环境中于15°c-20°c搅拌90 min进行碱化，得到碱化纤维素；
17、ii. 按照纤维素醚化剂溶液与精制棉质量比为2:1的比例将纤维素醚化剂溶液加入步骤i所得的碱化纤维素中，搅拌，均匀升温至75°c，恒温反应80 min后，冷却至30°c，进行固液分离后得到醚化纤维素；
18、iii. 将步骤ii制得的醚化纤维素和75%乙醇按照质量比1:12的比例混匀，烘干，粉碎后即得羧甲基纤维素钠，制备流程图式如图5所示。
19、进一步的，步骤i所述纤维素活化剂是氢氧化钠和乙醇溶液中的水按照质量比1:1.2的比例混合，于75°c下搅拌60 min制得的。
20、进一步的，所述乙醇溶液浓度为85%-95%。
21、进一步的，所述纤维素醚化剂溶液是氯乙酸和乙醇按照质量比1:5的比例混合均匀而得。
22、本专利技术还提出了一种公路灌缝用的嵌缝材料及其制备方法，包括以下步骤：
23、s1. 将粉煤灰、磷灰石与三分之一的水通过搅拌机搅拌，以线速度为2.5 m/s的速度搅拌60 s，直至混合均匀，得到混合料a；
24、s2. 将芽孢杆菌制剂、圆褐固氮菌制剂、巴氏葡萄球菌制剂以及羧甲基纤维素钠与三分之一的水混合均匀，得到混合料b；
25、s3. 将步骤s1-2制得的混合料a与混合料b通过搅拌机搅拌，以线速度为1.6m/s的速度搅拌25s，直至混合均匀，得到混合料c；
26、s4. 将步骤s3所得混合料c加入氯化钙、乳酸钙、尿素、聚丙烯酸钠、邻苯二甲酸酯，以及剩余的水，以线速度为1.8 m/s的速度搅拌2 min，直至混合均匀，得到本专利技术一种公路灌缝用的嵌缝材料。
27、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
28、(1) 本专利技术利用芽孢杆菌，芽孢杆菌在不利条件下会形成芽孢，在条件适宜时又可以重新萌发，当出现裂缝时，芽孢接触空气重新萌芽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种公路灌缝用的嵌缝材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤S2所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌制剂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌与聚丙烯酰胺、琼脂糖的质量比分别为4-6:2-3:4-5、5-8:3-4:4-6、3-4:1.2-2:2-3。
5.根据权利要求4所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述乙二胺基-β-环糊精与乳化液的质量比为1:2.5。
6.根据权利要求5所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤S2所述羧甲基纤维素钠的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤I所述氢氧化钠和85%-95%的乙醇溶液中的水
8.根据权利要求7所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤III所述氯乙酸和乙醇的质量比为1:5。
9.根据权利要求8所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤S4所述聚丙烯酸钠的制备方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述链转移剂异丙醇、过硫酸铵的去离子水溶液、单体丙烯酸的去离子水溶液的质量比为2:1:10。
...【技术特征摘要】
1.一种公路灌缝用的嵌缝材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤s2所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌制剂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述芽孢杆菌、圆褐固氮菌、巴氏葡萄球菌与聚丙烯酰胺、琼脂糖的质量比分别为4-6:2-3:4-5、5-8:3-4:4-6、3-4:1.2-2:2-3。
5.根据权利要求4所述的一种公路灌缝用的嵌缝材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述乙二胺基-β-环糊精与乳化液的质量比为1:2.5。
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【专利技术属性】
技术研发人员：孟晋涛，
申请(专利权)人：侯马市怡达汽车销售有限公司，
类型：发明
国别省市：
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