專利名稱：一種冷補瀝青混合料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于浙青路面的修補材料及其制備方法，特別是適用于常溫修補施工的浙青混合料的制備方法。
背景技術：
目前用于道路施工的浙青修補材料主要為熱拌浙青混合料，其次是乳化浙青混合料和冷補浙青混合料。熱拌浙青混合料的生產方法有三種第一種是在浙青混合料拌和場用拌和機生產出成品混合料，運到養護現場施工；第二種是在養護現場使用小型可移動式拌和機或綜合養護車生產出成品浙青混和料進行施工；第三種是需求量較小時，在養護現場支鍋加熱，拌和浙青混合料進行施工。這三種方法的共同缺點是熱補浙青混合料的生產、運輸、施工都需要高溫，受施工季節的影響較大，浙青混和料在氣溫較低時不易壓實；同時還會污染環境，影響施工人員的身心健康；在整個修補過程中需要較長時間封閉交通。采用乳化浙青混合料修補，必須等待混合料中的乳液破乳后才能開放交通，一般需要3 5 天，因此存在封閉交通時間長的缺點。以上兩種修補材料都必須一次性使用完，不能二次使用；當材料被雨水淋濕后便不能使用。因此，在實際的道路維修中這兩種材料受到了諸多的限制。冷補浙青混合料對于常溫施工甚至低溫施工有較大優勢，受施工季節和氣候變化的影響較小。現階段的冷補浙青混合料大多是采用稀釋浙青以及摻入石油樹脂的方法來制備。 在CN1152591A中公開了用溶劑油和植物油稀釋浙青的方法來生產低溫浙青混合料，所制備浙青混合料的作業穩定度1. 89 2. 83kN，初期穩定度2. 6 6. IkN,使用穩定度3. 4 5. 3kN ；專利CN1640939A中公開了一種用柴油，汽油，乙二醇，SBS和老化劑制成的冷拌SBS 浙青液修補料，用此浙青液配制的拌和料其馬歇爾穩定度> 4. OkN，水煮法測試的浙青裹覆石料面積> 2/3;在專利CN1195021C中公開了一種用重油，石油樹脂，溶劑油，丁苯橡膠， 柴油，煤油或汽油，環烷油和礦物油已及浙青制得的冷補浙青結合料，但此法制備工藝較復雜，需先制得預聚體A，B和C，之后這三者再與集料拌和得到冷補料，通過馬歇爾試驗測得該冷補料的初始穩定度> 2. 5kN，成型穩定度> 5. OkN ；在CN1M4708A中公開了一種由石油浙青，聚氨脂，樹脂，防凍劑，稀釋劑和促凝劑組成的冷補浙青料，該冷補浙青混合料的初始穩定度> 2. 5kN，成型穩定度> 5. OkN，水煮法測試的浙青裹覆石料的面積> 80% ；專利 CN1198879C中給出了一種用柴油，煤油，汽油和環烷酸混配的隔離劑以及浙青，集料來制備的冷施工浙青混合料，該混合料在0°C成型馬歇爾試件測試其穩定度為1.5kN。縱觀現有的各種冷補浙青材料，大多制備工藝較復雜，因而成本較高，且因強度不夠高，抗水剝落性和粘聚性不足，從而抗水性不好，修補處容易出現松散，開裂，坑槽等破損，最終使用壽命較短，尤其在高溫環境下使用性能更為不佳。
發明內容
為了克服上述不足，本發明的目的在于提供一種冷補浙青混合料及其制備方法，
3該方法制備工藝簡單，所制備的冷補浙青混合料具有強度高、使用壽命長的特點。為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是一種冷補浙青混合料，其特征在于它是由集料、填料、浙青、稀釋劑、增強劑組成，各組分的質量比是集料填料浙青 稀釋劑增強劑=100 (1 10) (3 6) (0.5 2) (0. 1 2)。所述的集料為玄武巖或輝長巖或石灰巖，級配為AC-13型或AC-16型。集料應高度粉碎、潔凈(泥砂含量< 2% )、無風化、無雜質、表面粗糙，顆粒接近立方體形狀。所述的填料是水泥或者石灰。所述的浙青可以是改性浙青。所述的稀釋劑是由溶劑和添加劑組成，其質量比是溶劑添加劑=1 (0.05 0. 5)；其中溶劑是柴油或者煤油，添加劑是豆油或者棉籽油。所述的柴油或煤油為交通及工業用油，可根據冷補浙青混合料使用季節溫度的要求，選擇相應的標號。所述的豆油或棉籽油為日常生活中的食用油，加入豆油或棉籽油可使整個體系更穩定，并增強冷補浙青混合料的強度。所述的增強劑是胺類化合物，該胺類化合物是由酚類、醛類溶液和胺類合成得到。所述的胺類化合物的合成是按胺類、酚類、醛類的摩爾比為 (0.5-1.3) 1 (0.8-1. 1)，選取胺類、酚類和醛類，醛類配制成醛類溶液，醛類溶液濃度為20-45wt%，備用；在附有攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、溫度計的反應器中，加入胺類和酚類，攪拌均勻并加熱至40-120°C后，恒溫30-90分鐘，再滴加醛類溶液，加完后，升高反應溫度為80-150°C繼續反應l_4h，降溫至室溫，最后真空脫水，即得到胺類化合物。所述的胺類化合物的合成還可以是按胺類、酚類、醛類的摩爾比為 (0.5-1.3) 1 (0.8-1. 1)，選取胺類、酚類和醛類，醛類配制成醛類溶液，醛類溶液濃度為20-45wt%，備用；在附有攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、溫度計的反應器中，加入酚類和醛類溶液的混合溶，攪拌均勻并加熱至60-100°C后，恒溫30-90分鐘，滴加胺類，加完后，升高反應溫度至90-150°C繼續反應l_4h，降溫至室溫，最后真空脫水，即得到胺類化合物。所述的酚類可以是苯酚、辛基酚、壬基酚、腰果酚或甲酚等烷基酚。所述的醛類可以是甲醛、乙醛、水楊醛、對羥基苯甲醛或丁醛。所述的胺類包括脂肪胺、脂環胺或芳香胺。所述的脂肪胺可以是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯回胺、四乙烯五胺、尿素、0，3 二甲基)二亞丁基三胺(TAB)、多乙烯多胺或多元胺。所述的脂環胺可以是(4，4_ 二氨基)二苯基甲烷(MDA)、異佛爾酮二胺(IPDA)、甲基環戊二胺(TAC)或鄰二胺甲基環戊烷(TDC)。所述的芳香胺可以是間苯二胺、間苯二甲胺或DDM(75wt%左右的4，4_ 二氨基二苯基甲烷和25wt%左右的多苯基多氨基甲烷的混合物)。上述冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)按各組分的質量比是集料填料浙青稀釋劑增強劑=100 (1 10) (3 6) (0.5 2) (0.1 2)，選取集料、填料、浙青、稀釋劑和增強劑，備用;2)將集料和填料攪拌成集料混合物；3)將浙青加熱到100 140°C，加入稀釋劑攪拌均勻，浙青液降溫至60 90°C時加入增強劑攪拌均勻，得到浙青混合液；浙青混合液的溫度降至觀 32°C時，再將集料混合物和浙青混合液攪拌均勻，得到冷補浙青混合料。增強劑在混合料中可形成空間網狀的高強度固化物，大大提高了混合料的強度； 同時增強劑和填料的引入可增強浙青基質之間以及浙青基質和無機集料之間的黏結強度， 減少溶劑及微量水分對浙青混合料的影響，明顯的提高混合料的抗水性，大幅度提升浙青混合料對道路的修補效果，推遲路面修補處出現松散，開裂和坑槽等破損現象出現的時間， 進而延長浙青混合料的使用壽命，克服冷補浙青材料在高溫環境下使用性能不佳的通病， 具有顯著的經濟效益。與現有技術相比，本發明的有益效果是1、該方法制備工藝簡單；2、所制備的冷補浙青混合料性能為①、抗水剝落性水浸法測試(60°C水浴Mh)表明石料所裹覆的浙青膜基本沒有剝落，浙青裹覆率為99%。②、低溫工作度和抗凍性在-10°C的冰箱中保持Mh，取出后在室溫下放置達到室溫后，用鋁鏟拌和操作，鏟子能容易插入試樣中，拌和方便，冷補浙青混合料沒有發生凝聚結塊現象，使用效能良好。③、粘聚性將800g冷補浙青混合料裝入馬歇爾試模中，放入4°C恒溫室中2_3h， 取出后雙面各擊實5次，制作馬歇爾試件，脫模后放在篩孔25mm的篩子上，將篩子豎立滾動 20次，試樣保留率大于85%。④、馬歇爾穩定度按照JTJ 052-2000《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》中 T 0709的方法進行測試，擊實次數為75次，測得的結果為初始穩定度> 3. 5kN，成型穩定度> 5. ^N。3、采用本發明的方法所制備的冷補浙青混合料的強度高，水穩性好，可以抵抗較長時間的雨水的侵蝕，大大推遲路面修補處出現松散，開裂和坑槽等破損現象出現的時間， 因而使用壽命長，可以滿足日益增長的汽車荷載對路面的要求，具有顯著的經濟效益。本發明的冷補浙青混合料特別適宜于道路坑槽的修補，施工方便，快捷，不封閉交通，不污染環境，不受氣候條件限制。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。表1為6個實施例的組成質量配比表 權利要求
1.一種冷補浙青混合料，其特征在于它是由集料、填料、浙青、稀釋劑、增強劑組成， 各組分的質量比是集料填料浙青稀釋劑增強劑=100 (1 10) (3 6) (0. 5 2) (0. 1 2)。
2.根據權利要求1所述的一種冷補浙青混合料，其特征在于所述的集料為玄武巖或輝長巖或石灰巖，級配為AC-13型或AC-16型。
3.根據權利要求1所述的一種冷補浙青混合料，其特征在于所述的填料是水泥或者石灰。
4.根據權利要求1所述的一種冷補浙青混合料，其特征在于所述的稀釋劑是由溶劑和添加劑組成，其質量比是溶劑添加劑=1 (0.05 0.幻；其中溶劑是柴油或者煤油， 添加劑是豆油或者棉籽油。
5.根據權利要求1所述的一種冷補浙青混合料，其特征在于所述的增強劑是胺類化合物。
6.如權利要求1所述的一種冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)按各組分的質量比是集料填料浙青稀釋劑增強劑=100 (1 10) (3 6) (0.5 2) (0.1 2)，選取集料、填料、浙青、稀釋劑和增強劑，備用;2)將集料和填料攪拌成集料混合物；3)將浙青加熱到100 140°C，加入稀釋劑攪拌均勻，浙青液降溫至60 90°C時加入增強劑攪拌均勻，得到浙青混合液；浙青混合液的溫度降至觀 32°C時，再將集料混合物和浙青混合液攪拌均勻，得到冷補浙青混合料。
7.根據權利要求6所述的一種冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于所述的胺類化合物的合成是按胺類、酚類、醛類的摩爾比為(0. 5-1. 1 (0.8-1. 1)，選取胺類、 酚類和醛類，醛類配制成醛類溶液，醛類溶液濃度為20-45wt%，備用；在附有攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、溫度計的反應器中，加入胺類和酚類，攪拌均勻并加熱至40-120°C后，恒溫 30-90分鐘，再滴加醛類溶液，加完后，升高反應溫度為80-150°C繼續反應l_4h，降溫至室溫，最后真空脫水，即得到胺類化合物。
8.根據權利要求6所述的一種冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于所述的胺類化合物的合成是按胺類、酚類、醛類的摩爾比為(0.5-1. 1 (0.8-1. 1)，選取胺類、酚類和醛類，醛類配制成醛類溶液，醛類溶液濃度為20-45wt%，備用；在附有攪拌器、 冷凝器、滴液漏斗、溫度計的反應器中，加入酚類和醛類溶液的混合溶，攪拌均勻并加熱至 60-100°C后，恒溫30-90分鐘，滴加胺類，加完后，升高反應溫度至90-150°C繼續反應l_4h， 降溫至室溫，最后真空脫水，即得到胺類化合物。
9.根據權利要求7或8所述的一種冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于所述的酚類是苯酚、辛基酚、壬基酚、腰果酚或甲酚；所述的醛類是甲醛、乙醛、水楊醛、對羥基苯甲醛或丁醛；所述的胺類為脂肪胺、脂環胺或芳香胺。
10.根據權利要求9所述的一種冷補浙青混合料的制備方法，其特征在于所述的脂肪胺是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯回胺、四乙烯五胺、尿素、0，3 二甲基)二亞丁基三胺(TAB)、多乙烯多胺或多元胺；所述的脂環胺是(4，4_二氨基)二苯基甲烷(MDA)、異佛爾酮二胺、甲基環戊二胺或鄰二胺甲基環戊烷；所述的芳香胺是間苯二胺、間苯二甲胺或DDM。
全文摘要
本發明屬于道路施工的修補材料及其制備方法。一種冷補瀝青混合料，其特征在于它是由集料、填料、瀝青、稀釋劑、增強劑組成，各組分的質量比是集料∶填料∶瀝青∶稀釋劑∶增強劑＝100∶(1～10)∶(3～6)∶(0.5～2)∶(0.1～2)。該方法制備工藝簡單、成本低，所制備的冷補瀝青混合料具有強度高、使用壽命長的特點。這種冷補瀝青混合料特別適宜于道路坑槽的修補，施工方便，快捷，不封閉交通，不污染環境，不受氣候條件限制。
文檔編號C04B26/26GK102206064SQ20111007447
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月25日 優先權日2010年9月1日
發明者向厚奎, 吳江渝, 孟文專, 曹宏, 楊亮, 王學華, 薛俊 申請人:重慶市新安潔環境綠化工程(集團)有限公司