CN110760192A - 再生封层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生封层及其制备方法，按照重量份数包括以下物质：轻质石油40‑45份；1‑甲基‑3‑乙基己烷4‑6份；1，4‑二环戊基丁烷2‑3份；乳化沥青5‑7份；液体橡胶10‑12份；环氧树脂3‑5份；渗透剂4‑5份；液体橡胶分子质量在5000‑10000。通过采用上述技术方案，有效改善其耐老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及沥青道路修补技术领域，更具体地说，它涉及一种再生封层及其制备方法。
背景技术
20世纪90年代以来，我国公路建设一直处于快速增长时期，国家交通运输部行业发展统计公报数据显示：截止2015年底全国公路通车总里程已达457万公里，公路密度47.6公里/百平方公里，其中高速公路通车里程达到12.54万公里。江苏省公路总里程达到15.88万公里，其中高速公路4539公里。目前，国家干线公路网络已基本形成，随着公路里程和使用年限的不断增长，大量沥青路面即将进入或已经进入维修养护期，我国的公路建设也因此呈现出新的发展趋势，路面养护渐成了现在及将来重点工作和研究方向。
路面养护是指为了延长路面寿命、提高路面性能、减少行车延误、确保养护措施的效益费用比而对现有道路进行的维护投资和养护活动。沥青路面的养护工作一般可分为预防性养护和矫正性养护。所谓矫正性养护，就是传统意义上的修补路面的局部损害或对某些特定病害进行的养护作业，通常适用于路面已经发生局部的结构性破损，但还没有波及全局的情况，显然这是一种事后、被动的养护方式，治标不治本，各种局部病害积累起来将形成全局性的结构性破坏，最终导致昂贵的修复(大修)工程。
预防性养护是指一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用-效益比的养护策略。其在没有提高路面结构承载的情况下，延迟路面的损坏，维持或改善路面现有通车条件，通过延长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动，通常适用于没有发生损坏或只有轻微缺陷和病害的路面。也可以说，预防性养护就是指在道路使用状况衰减的初期，在最适当的时机，应用最适当的预防性养护措施，以最小的寿命周期成本，最大程度地延缓路况退化。预防性养护理念的核心思想在于要求采用最佳成本-效益比的养护措施，强调养护管理的计划性。
目前，沥青路面养护方法根据路面病害严重程度主要有以下几种：
1)早期预防性养护：雾封层、微表处、碎石封层、稀浆封层；
2)中期预防性养护：微表处、超粘磨耗层、超薄磨耗层；
3)后期预防性养护：薄层罩面(AC、SMA、OGFC)、复合罩面；
4)中修、大修：铣刨罩面、厂拌或就地热再生。
雾封层是一种功能性预防性养护技术，尽管不都具有再生功能，习惯上我们有时也称之为预养护再生封层技术(简称为“再生封层”)。该技术工艺是将封层材料喷洒在沥青路面表面，通过再生材料与老化沥青的物理化学作用，恢复老化沥青结合料的性质，改善沥青路面的功能性损害，起到封闭路面微裂缝、防止松散石料脱落、阻止水分下渗的作用，达到显著改善路面外观、延长路面大中修周期、延长沥青路面使用寿命的目的。
沥青的老化表现在组分上主要是芳香类化合物含量的减少，因此一般针对性的会去补充芳香类化合物，如公告号为CN1027645C的一种用于旧沥青路面翻修的再生复活剂，采用蒽油(芳香类化合)进行修补。但芳香类化合物其抗氧化性弱，再生材料初期使用效果显著，但耐老化性能较差，长期路用性能改善不明显。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种再生封层，其具有耐久性能良好、快速渗透，且基本不影响原路面抗滑性能的功能性的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种再生封层的制备方法，能够制备再生封层。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种再生封层，按照重量份数包括以下物质：
轻质石油 40-45份
1-甲基-3-乙基己烷 4-6份
1，4-二环戊基丁烷 2-3份
乳化沥青 5-7份
液体橡胶 10-12份
环氧树脂 3-5份
渗透剂 4-5份
液体橡胶分子质量在5000-10000。
通过采用上述技术方案，由于采用轻质石油，轻质石油的流动性好，使得产品容易渗入裂缝中，轻质石油和乳化沥青中含有芳香类化合物，因此可以有效补充老化沥青缺少的芳香烃化合物；同时依靠轻质石油和乳化沥青中含有的饱和烷烃和环烷烃类、以及添加的1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷来提高产品的抗氧化性，从而改善其耐老化性能，使得产品初期使用效果显著，且能够维持较长的时间；另外产品中还加入了液体橡胶，液体橡胶能够起到交联的作用，同时具有较好的流动性，能够保证各组分均匀的混合在一起；且液体橡胶分子质量在5000-10000，改善产品的力学性能，环氧树脂提高产品的固化后的粘性。
进一步地，所述轻质石油包括汽油、煤油、轻柴油、拔头油、橡胶油的一种或多种。
通过采用上述技术方案，上述种类的轻质石油均具有较好的流动性。
进一步地，所述渗透剂包括溴化钠、氯化钠的一种或多种。
溴化钠、氯化钠有效提升产品的渗透性，利于渗入老化沥青的裂缝内。
进一步地，所述液体橡胶包括液体丁腈橡胶、液体聚丁二烯、液体丁苯橡胶、液体氯丁橡胶的一种或多种。
进一步地，再生封层还包括氧化镁或氧化铁2-3份。
氧化镁或氧化铁的加入可以提升液体橡胶的交联作用。
进一步地，再生封层还包括纳米级云母粉5-7份。
纳米级云母粉能够提升再生封层的抗滑性，再生封层的使用使得老化沥青路面在初期的时候其抗滑性能下降，使用一段时间后老化沥青路面会恢复到原来的抗滑性，加入纳米级云母粉有效改善初期抗滑性能。
进一步地，再生封层还包括焦煤油6-8份。
焦煤油的加入能够提升产品润滑性能，利于产品流动渗入老化沥青路面的裂缝内。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种再生封层的制备方法，将轻质石油、1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷、液体橡胶、环氧树脂、焦煤油、氧化镁或氧化铁按照计量加热混合，之后加入乳化沥青、纳米级云母粉、渗透剂搅拌均匀即可。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1)由于本发明采用，通过采用上述技术方案，由于采用轻质石油，轻质石油的流动性好，使得产品容易渗入裂缝中，轻质石油和乳化沥青中含有芳香类化合物，因此可以有效补充老化沥青缺少的芳香烃化合物；同时依靠轻质石油和乳化沥青中含有的饱和烷烃和环烷烃类、以及添加的1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷来提高产品的抗氧化性，从而改善其耐老化性能，使得产品初期使用效果显著，且能够维持较长的时间；另外产品中还加入了液体橡胶，液体橡胶能够起到交联的作用，同时具有较好的流动性，能够保证各组分均匀的混合在一起；且液体橡胶分子质量在5000-10000，改善产品的力学性能，环氧树脂提高产品的固化后的粘性。
2)本发明中增加了溴化钠和/或氯化钠、焦煤油，有效提升产品渗透性。
3)纳米级云母粉有效提升初期抗滑性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
实施例1：一种再生封层，按照重量份数包括以下物质：
轻质石油 42份
1-甲基-3-乙基己烷 5份
1，4-二环戊基丁烷 2.5份
乳化沥青 6份
液体橡胶 11份
环氧树脂 4份
渗透剂 4.5份
液体橡胶分子质量在8000；
轻质石油为汽油，渗透剂为溴化钠，液体橡胶为液体丁腈橡胶。
实施例2：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油为轻柴油，渗透剂为氯化钠，液体橡胶为液体丁苯橡胶。
实施例3：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油为橡胶油，渗透剂为氯化钠，液体橡胶为液体氯丁橡胶。
实施例4：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油为轻柴油，渗透剂为溴化钠，液体橡胶为液体丁苯橡胶。
实施例5：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油为煤油，渗透剂为溴化钠，液体橡胶为液体聚丁二烯。
实施例6：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油由煤油和橡胶油按照重量比1:1组成；渗透剂为溴化钠；液体橡胶由液体丁腈橡胶、液体聚丁二烯按照重量比1:1组成。
实施例7：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油由汽油、煤油和轻柴油按照重量比1:1:1组成；渗透剂由溴化钠和氯化钠按照重量比1:1组成；液体橡胶由液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶、液体聚丁二烯按照重量比1:1:1组成。
实施例8：一种再生封层，与实施例1的区别在于：轻质石油由汽油、煤油和轻柴油按照重量比1:1:1组成；渗透剂由溴化钠和氯化钠按照重量比1:1组成；液体橡胶由液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶、液体聚丁二烯按照重量比1:1:1组成。
实施例9:一种再生封层，与实施例1的区别在于：液体橡胶分子质量在5000。
实施例10:一种再生封层，与实施例1的区别在于：液体橡胶分子质量在10000。
制备例：将实施例1-10采用如下方式制备：将轻质石油、1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷、液体橡胶、环氧树脂、按照计量加热混合，之后加入乳化沥青搅拌均匀即可。
实施例11:一种再生封层，与实施例1的区别在于：还包括氧化镁2份。
实施例12:一种再生封层，与实施例1的区别在于：还包括氧化铁2份。
实施例13:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括纳米级云母粉6份。
实施例14:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化镁2份、纳米级云母粉6份。
实施例15:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化铁2份、纳米级云母粉6份。
实施例16:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括焦煤油7份。
实施例17:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化镁2份、焦煤油7份。
实施例18:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化铁2份、焦煤油7份。
实施例19:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括纳米级云母粉6份、焦煤油7份。
实施例20:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化镁2份、纳米级云母粉6份、焦煤油7份。
实施例21:一种再生封层，与实施例1的区别在于：再生封层还包括氧化铁2份、纳米级云母粉6、焦煤油7份。
制备例：实施例11-21采用如下方式制备将轻质石油、1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷、液体橡胶、环氧树脂、焦煤油、氧化镁或氧化铁按照计量加热混合，之后加入乳化沥青、纳米级云母粉、渗透剂搅拌均匀即可。
对比例1：一种再生封层，与实施例1的区别在于：缺少1-甲基-3-乙基己烷5份。
对比例2：一种再生封层，与实施例1的区别在于：缺少1，4-二环戊基丁烷2.5份。
对比例3：一种再生封层，与实施例1的区别在于：缺少1-甲基-3-乙基己烷5份，1，4-二环戊基丁烷2.5份。
制备例：将对比例1-3采用如下方式制备：将轻质石油、液体橡胶、环氧树脂、按照计量加热混合，之后加入乳化沥青搅拌均匀即可。
性能检测试验
通过旋转薄膜老化与压力老化(RTFOT+PAV4h)实验室模拟不同程度老化沥青，RTFOT模拟混合料生产运输过程中热老化，PAV模拟使用过程中空气老化。并试验原样沥青及不同模拟老化程度沥青60℃动力粘度、针入度、延度及软化点以评价老化沥青性能。试验结果如下：
在原样1中依次分别加入5％的实施例1-21以及对比例1-3其中一种再生封层。通过旋转薄膜老化与压力老化(RTFOT+PAV4h)实验室模拟不同程度老化沥青，RTFOT模拟混合料生产运输过程中热老化，PAV模拟使用过程中空气老化。并试验原样沥青及不同模拟老化程度沥青60℃动力粘度、针入度、延度及软化点以评价老化沥青性能。试验结果如下：
从上表中实施例1-10看出，轻质石油、渗透剂以及液体橡胶的在本方案中的选择对于产品的耐久性能影响微弱。实施例1和实施例11-15对比可以看出，氧化镁、氧化铁的加入能够提升产品的耐久性，而纳米级云母粉对产品的耐久性几乎无影响。从实施例16-21看出，焦煤油的加入可以提升产品耐久性能，焦煤油和氧化铁或氧化镁联合作用可以进一步提升产品的耐久性。从实施例1和对比例1-3看出，1-甲基-3-乙基己烷和1，4-二环戊基丁烷需要同时存在才良好的提升产品耐久性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种再生封层，其特征在于，按照重量份数包括以下物质：
轻质石油 40-45份
1-甲基-3-乙基己烷 4-6份
1，4-二环戊基丁烷 2-3份
乳化沥青 5-7份
液体橡胶 10-12份
环氧树脂 3-5份
渗透剂 4-5份
液体橡胶分子质量在 5000-10000。
2.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，所述轻质石油包括汽油、煤油、轻柴油、拔头油、橡胶油的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，所述渗透剂包括溴化钠、氯化钠的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，所述液体橡胶包括液体丁腈橡胶、液体聚丁二烯、液体丁苯橡胶、液体氯丁橡胶的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，再生封层还包括氧化镁或氧化铁2-3份。
6.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，再生封层还包括纳米级云母粉5-7份。
7.根据权利要求1所述的再生封层，其特征在于，再生封层还包括焦煤油6-8份。
8.如权利要求1-7任一项所述的再生封层的制备方法，其特征在于，将轻质石油、1-甲基-3-乙基己烷、1，4-二环戊基丁烷、液体橡胶、环氧树脂、焦煤油、氧化镁或氧化铁按照计量加热混合，之后加入乳化沥青、纳米级云母粉、渗透剂搅拌均匀即可。
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