專利名稱：：一種瀝青路面調理養護劑及制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種可對老化瀝青路面再生還原，使其性能恢復到原有新瀝青路面部分性能指標，并可自動彌合微小裂縫，有效封水，改善道路摩擦系數和優美路面外觀的瀝青路面調理養護劑的制備方法，屬瀝青路面維護和修理相關領域。技術背景近年來，半剛性瀝青混凝土道路已經成為我國公路的主要結構類型。瀝青路面以表面平整，行車舒適，噪音小，有很好的減振性，舊瀝青混合料可再生利用等優點占有主導地位。在使用過程中，路面在各種自然因素(如氧、溫度、紫外線、水等)和人為因素(如施工，重載等)的作用下，其各項性能會逐步降低，表現為瀝青路面出現車轍、坑洞、松散、各種形式的開裂等。如果不采取有效的養護措施，及時消除病害，會導致路面的嚴重破壞。目前的養護維修方法主要是被動式的維修，即等到路面的破壞達到較嚴重影響行車時，進行罩面或鋪新路面。雖然可以獲得新建路面的使用性能，但也存在一些缺陷翻修路面對交通的影響較大，特別是對一些繁忙的城市主干道和交通量較大的高速公路；另外，路面翻修成本較高，廢棄的瀝青混合料對環境造成污染。這種方式不僅增加道路養護管理費用和直接的經濟投入，還無形中增加了由于道路維修或翻修重建過程中造成堵車、環境污染等產生社會成本。因此，為了既可以降低施工成本，又可以延長瀝青路面的耐久性，同時施工方便，對交通的影響小，可以對瀝青路面在未出現或已經出現早期病害如瀝青老化、路面發澀、松散、麻面、微小裂縫、滲水等時采用瀝青路面專門再生養護材料進行預防性養護。在國外，采用瀝青路面專門再生養護材料進行預防性養護的技術已有較多的研究和應用。目前，這項技術已在美國、加拿大和歐洲的一些國家得到了廣泛的應用，并取得了巨大經濟和社會效益。國外經驗表明，采用瀝青路面專門再生養護材料對道路進行預養護處理，投資少、效益好，花小錢，治大病。美國研制的PavementDressingConditioner(簡稱PDC，美國專利號5，580,603)是一種預防性的瀝青路面再生劑，已在美國和加拿大等地一些機場跑道和公路使用。它可對老化瀝青再生，可增強瀝青溫度穩定性。同時，對路面進行密封防水，阻礙水的滲透破壞作用，從而預防或延緩瀝青路面的早期破壞。但是，這一技術對處理已出現35mm的裂縫、瀝青老化脫落、嚴重松散等病害的效果不是太明顯。
發明內容本發明根據國內的瀝青道路養護朝冷態施工發展的趨勢和預養護材料所存在的不足，并結合國外先進技術的優勢，目的在于提供一種瀝青路面調理養護劑及制備方法，從施工工藝和對瀝青路面的作用原理兩方面著手，通過消耗較少資源，最大程度改善瀝青路面質量，美化路面外觀，提高道路抗滑能力和防水性能，預防或遏止病害發展和蔓延，有效延長道路壽命。該材料可以有效解決瀝青老化、松散、麻面、細小裂縫、滲水等瀝青路面早期病害。本發明的目的通過如下技術方案實現一種瀝青路面調理養護劑，以重量百分比計，其配方包括如下組分精制瀝青10~50%,有機溶劑23~50%，表面改性劑323%，功能助劑2~10%和再生劑5~25%。所述的精制瀝青為石油瀝青、煤瀝青、SBS熱塑性丁苯橡膠改性瀝青或橡膠粉改性瀝青。所述的有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水等溶劑中任一種或一種以上的混合物。所述的表面改性劑為石油樹脂、聚氨酯、熱塑性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、植物油中任一種或一種以上的混合物。所述的功能助劑為煅燒高嶺土、黑礦砂、蒙脫石、粘土、碳酸鈣、橡膠粉和碳黑的任一種或一種以上的混合物。所述的再生劑為輕質礦物油、機油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多環芳烴、煤油和潤滑油的任一種或多種混合物。所述的瀝青路面調理養護劑的制備方法，包括以下步驟(1)將精制瀝青、有機溶劑、再生劑、表面改性劑和功能助劑按上述重量百分比進行合理配比，依次加入攪拌釜中，開動攪拌機，在一定攪拌速度下連續攪拌；(2)將步驟(1)中的混合物在6015(TC下，冷凝回流攪拌0.5~4h;(3)將步驟(2)中制得的混合物冷卻至常溫，得到的均勻粘稠液態混合物即為本發明所述的瀝青路面調理養護劑。相對于現有技術，本技術發明的優點(1)本發明瀝青路面調理養護劑是一種冷態施工黑色濃溶液，施工時不需加熱、不需稀釋，可通過手工或機械在常溫下直接涂刷在高速公路或市政道路瀝青路面。(2)在瀝青路面施用后，瀝青路面調理養護劑能夠迅速滲入高速公路或市政道路的瀝青路面，使表層老化的瀝青再生復活。恢復后的老化瀝青針入度、軟化點和延度可以達到或接近原有新瀝青指標。恢復再生后的老化瀝青可以對松散集料進行重新粘結，在路表形成嚴實的密封層，可以有效防止路面滲水。(3)在瀝青路面施用后，瀝青路面調理養護劑可以補給路面因瀝青老化脫落的瀝青結合料，將裸露的集料重新包裹粘結。(4)在瀝青路面施用后，瀝青路面調理養護劑可以自動彌合3mm以下微小裂縫，對35mm的裂縫密封有很好的修復效果。(5)本發明選用了特有的表面改性劑，是一類外表帶有多個硬體的齊聚物，均勻地分散在瀝青體系中，可賦予瀝青穩定的延伸及高低溫韌性；同時，這類材料通過架橋技術反應，加強再生后的瀝青對松散集料的粘結力，使得瀝青結合料與集料粘結更加緊密。(6)本發明特別加有的功能助劑是一類具有多孔、耐磨的材料，能與本發明材料中的其他成分有效結合在一起，形成穩定的體系；在施用到瀝青路面后，該類功能助劑可以補給路表損失的集料和部分粘結料，有效改善路面微觀抗滑能力，改善瀝青路面的摩擦系數和構造深度，并長久發揮其作用。同時，這類功能助劑的使用，減少了瀝青結合料的使用量，增加了瀝青結合料的強度。(7)本發明瀝青路面調理養護劑對高速公路或市政道路的瀝青路面的滲透性強，在施工一個月后，其滲透深度可以達到616mm左右，有效阻止雨水或其它燃油的侵蝕。(8)本發明用于未出現或已經出現早期病害如瀝青老化、松散、麻面、細小裂縫、滲水等，且路面結構良好的瀝青路面，特別適合對開級配(礦料成型后空隙率相對較大)、開級配多孔隙排水型瀝青磨耗層瀝青路面(OGFC)、瀝青馬蹄脂碎石混合料(SMA)路面及其它瀝青路面進行預防性養護。(9)本發明瀝青路面調理養護劑制備工藝簡單，設備要求低，使用成本低，施工工藝簡單，資源環保，使用效果明顯，可明顯提高老化瀝青的針入度、軟化點和延度，優美瀝青路面外觀，改善路面質量，延長道路使用壽命。具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面通過實例l一4對發明的瀝青路面調理養護劑及制備方法進行詳細說明。實例14中使用的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水、石油樹脂、聚氨酯、熱塑性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、植物油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多環芳烴、輕質礦物油、機油、煤油、潤滑油、高嶺土、黑礦砂、蒙脫石、粘土、碳酸鈣、橡膠粉和碳黑等原材料均為工業級。瀝青老化再生試驗方法老化瀝青試樣制備(T0610-1993)、瀝青針入度(T0604誦2000)、延度(T0605-1993)和軟化點(T0606畫2000)。路面試驗測試內容包括摩擦系數(擺式儀測定)、構造深度(T0731-2000)、滲水系數(T0730國2000)。實施例l取煤瀝青200g，甲苯60g,二甲苯32g，丁醇5g,多環芳烴10g，苯酚10g，蒽20g,熱塑性丙烯酸樹脂(佛山市高明同德化工有限公司生產，牌號AC1024)34g，鄰苯二甲酸二辛酯10g，煅燒高嶺土(規格325目)12g，橡膠粉(規格120目)10g，碳酸鈣(規格325目)5g，碳黑(規格325目)5g，依次加入攪拌釜中，連續攪拌，然后在150。C溫度下，冷凝回流攪拌4h，冷卻至常溫，得到均勻粘稠液態混合物即為本發明所述的瀝青路面調理養護劑。瀝青老化再生試驗取26.4g該養護劑與經85分鐘老化后的韓國SK公司70弁基質瀝青600g混合均勻。對韓國SK公司70#基質瀝青老化前后，以及老化后添加瀝青路面調理養護劑后的指標對比見表1—1:表1—1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>現場試驗在某高速公路(SMA柔性面層)路面上，用手工涂刷本品。在處理前路面己出現瀝青老化脫落、微小裂縫、輕微松散、滲水等病害。對該路段施用本品后，對使用前后路面的摩擦系數、構造深度、滲水系數和滲透深度進行檢測，測試結果見表1一2。表1—2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>處理后，細小裂縫密封，松散集料重新粘結，路面呈現均勻黝黑色，封水性能有效提高，路面質量得到改善。實施例2取石油瀝青(牌號AH-70)140g，苯10g、甲苯80g、二甲苯20g、乙酸丁酯15g、丙酮5g，間二苯酚10，煤油40g，萘10，蒽20g，潤滑油20g，碳五石油樹脂8g，碳九石油樹脂12g，植物油7g，鄰苯二甲酸二丁酯3g，粘土(規格325目)10g，蒙脫石(規格325目)8g，煅燒高嶺土(規格325目)5g,碳黑(規格325目)2g，依次加入攪拌釜中，連續攪拌，然后在6(TC下，冷凝回流攪拌0.5h，冷卻至常溫，得到均勻粘稠液態混合物即為本發明所述瀝青路面調理養護劑。瀝青老化再生試驗取26.4g該養護劑與經85分鐘老化后的韓國SK公司70#基質瀝青600g混合均勻。對韓國SK公司70#基質瀝青老化前后，以及老化后添加瀝青路面調理養護劑后的指標對比見表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>瀝青路面試驗將本發明的瀝青路面調理養護劑施用于某市政道路老化的瀝青路面后，路面摩擦系數絕對值在原來基礎上提高了5BPN，構造深度基本不變，滲水系數由28ml/min降為零。實施例3取石油瀝青(牌號AH-90)100g，天那水120g，間二苯酚10,萘10，蒽20g,輕質礦物油20g，潤滑油20g，煤油30g，碳九石油樹脂12g，有機硅樹脂(即聚硅氧烷)5g，鄰苯二甲酸二丁酯4g,粘土(規格325目)10g，蒙脫石(規格325目)8g，煅燒高嶺土(規格325目)5g，碳黑(規格325目)2g，依次加入攪拌釜中，連續攪拌，然后在12(TC下，冷凝回流攪拌3h，冷卻至常溫，得到均勻粘稠液態混合物即為本發明所述瀝青路面調理養護劑。瀝青老化再生試驗取26.4g該養護劑與經85分鐘老化后的韓國SK公司70#基質瀝青600g混合均勻。對韓國SK公司70#基質瀝青老化前后，以及老化后添加瀝青路面調理養護劑后的指標對比見表3:表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>瀝青路面試驗將本發明的瀝青路面調理養護劑施用于某市政道路老化的瀝青路面后，路面摩擦系數絕對值在原來基礎上提高了5BPN，構造深度基本不變，滲水系數由28ml/min降為零。實施例4取SBS改性瀝青70g，甲苯100g，二甲苯30g，乙醇5g，丙酮15g，乙酸丁酯20g，對二苯酚10，潤滑油20g，輕質礦物油5g、機油5g，碳五石油樹脂25g，碳九石油樹脂50g，碳酸鈣(規格325目)25g，黑礦砂(規格325目)10g，，碳黑(規格325目)6g，依次加入攪拌釜中，連續攪拌，然后在150'C溫度下，冷凝回流攪拌4.0h，冷卻至常溫，得到均勻粘稠液態混合物即為本發明所述的瀝青路面調理養護劑。瀝青老化再生試驗取26.4g該養護劑與經85分鐘老化后的韓國SK公司70#基質瀝青600g混合均勻。對韓國SK公司70#基質瀝青老化前后，以及老化后添加瀝青路面調理養護劑后的指標對比見表4:表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>瀝青路面試驗將本發明的瀝青路面調理養護劑施用于老化的瀝青路面后，路面摩擦系數絕對值在原來基礎上提高了4BPN，構造深度基本不變，滲水系數由22ml/min降為零。權利要求1.一種瀝青路面調理養護劑，其特征在于以重量百分比計，其由如下組分組成精制瀝青10～50％，有機溶劑23～50％，表面改性劑3～23％，功能助劑2～10％和再生劑5～25％。2.根據權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑，其特征在于所述的精制瀝青為石油瀝青、煤瀝青、SBS熱塑性丁苯橡膠改性瀝青或橡膠粉改性瀝青。3.根據權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑，其特征在于所述的有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、乙醇、丁醇、天那水中的任一種或一種以上的混合物。4.根據權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑，其特征在于所述的表面改性劑為石油樹脂、聚氨酯、熱塑性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、植物油中的任一種或一種以上的混合物。5.根據權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑，其特征在于所述的功能助劑為煅燒高嶺土、黑礦砂、蒙脫石、粘土、碳酸鈣、橡膠粉和碳黑的任一種或一種以上的混合物。6.根據權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑，其特征在于所述的再生劑為輕質礦物油、機油、苯酚、多元酚、萘、蒽、多環芳烴、煤油和潤滑油中的任一種或一種以上的混合物。7.制備權利要求1所述的瀝青路面調理養護劑的制備方法，包括以下步驟(1)將精制瀝青、有機溶劑、再生劑、表面改性劑和功能助劑按重量百分比進行配比，依次加入攪拌釜中，開動攪拌機，連續攪拌；(2)將步驟(1)中攪拌以后的混合物在60150'C下，冷凝回流攪拌0.5~4h;(3)將步驟(2)中制得的混合物冷卻至常溫，得到的均勻粘稠液態混合物即為本發明所述的瀝青路面調理養護劑。全文摘要本發明公開了一種瀝青路面調理養護劑及制備方法，其配方包括如下重量百分比的組分精制瀝青10～50％，有機溶劑23～50％，表面改性劑3～23％，功能助劑2～10％和再生劑5～25％。其制備方法為將精制瀝青、有機溶劑和再生劑、表面改性劑和功能助劑，進行合理配比，依次加入攪拌釜中，開動攪拌機，連續攪拌，在60～150℃下，冷凝回流攪拌0.5～4h，然后冷卻至常溫。待混合物完全冷卻后，即可得到瀝青路面調理養護劑產品。該養護劑制作工藝簡單，設備要求低，使用成本低，施工工藝簡單，可明顯提高老化瀝青的針入度、軟化點和延度，優美瀝青路面外觀，改善路面質量，提高道路抗滑能力，延長道路使用壽命。文檔編號C08L95/00GK101235209SQ20081006920公開日2008年8月6日申請日期2008年1月4日優先權日2008年1月4日發明者劉幫銀,吳祥燕,張會平,瑛鄢申請人:重慶誠邦科技發展有限公司