專利名稱：一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于路面養(yǎng)護領域，具體涉及一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料。
背景技術：
微表處技術(Micro-Surfacing)是一種經(jīng)濟、快捷、有效的路面預防性養(yǎng)護 技術，具有施工方便，工程造價低、開放交通快，可有效修復車轍，明顯改善路 面的路用性能，延長路面使用壽命，節(jié)能環(huán)保以及綜合效益好等特點，具有十分
廣闊的推廣應用前景。該預防性養(yǎng)護技術在我國已有十幾年的應用經(jīng)驗，從一般性的預養(yǎng)護罩面，車轍填補，擴展到水泥混凝土路面罩面、隧道道面和水泥混凝土橋面鋪裝，然而該技術在高溫多雨地區(qū)微表處的工程應用不甚理想。廣東省微表處工程實踐表明，對于交通量較大的高速公路，微表處路面的使用壽命較短，抗滑能力衰減很快，部分路段出現(xiàn)嚴 重掉粒、脫皮現(xiàn)象。這是因為廣東地區(qū)夏季高溫時間長，浙青路面最高溫度可達到70°C，在高溫及重車的擠揉作用下，微表處表面骨料位置及狀態(tài)重新排列，部分大骨料被壓入下層浙青路面中，使宏觀構造衰減速度過快。此外，廣東省雨季時間長，降雨量大，在車輪荷載作用下產(chǎn)生較大的動水壓力，導致微表處出現(xiàn)掉粒剝落現(xiàn)象。水性環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂以微?；蛞旱蔚男问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定樹脂材料。水性環(huán)氧樹脂的突出優(yōu)勢表現(xiàn)為粘結(jié)力高、在常溫下可固化、固化后收縮小、防水性好、有很高的機械強度和耐熱性、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，這是通常的水性丙烯酸材料和水性聚氨酯材料所無法比擬的。水性環(huán)氧樹脂不含有機溶劑，不會造成空氣污染，滿足當前環(huán)境保護的要求，同時，它以水作為分散介質(zhì)，具有操作性能好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決在高溫多雨地區(qū)微表處路面使用壽命短的缺點，提供一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案如下
一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料，按重量計，它由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 39份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份組成。進一步,所述微表處混合料按重量計由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 26份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份組成。改性乳化浙青選用市售的符合《微表處和稀漿封層技術指南》中關于BCR型乳化浙青規(guī)定的產(chǎn)品。水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑組成多相體系，環(huán)氧樹脂和環(huán)氧固化劑以分散相形式分散在水相中，交聯(lián)固化過程是在水分蒸發(fā)的過程中微粒之間的相互滲透內(nèi)部擴散交聯(lián)反應的過程，進而形成網(wǎng)狀立體聚合物。
有益效果本發(fā)明在常規(guī)微表處混合料中摻入水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑，通過環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化，增強了改性乳化浙青與集料的粘結(jié)能力，使微表處的耐磨耗性能提聞了 51%,抗水損壞能力提聞了 57%,微表處掉?，F(xiàn)象明顯減少,抗剝落性能明顯提聞，荷載作用3萬次后，質(zhì)量損失率由常規(guī)的2. 36%降至I. 08%，實際使用2年后的摩擦系數(shù)、構造深度、滲水系數(shù)均明顯優(yōu)于常規(guī)微表處，因此，本發(fā)明的微表處混合料特別適合在高溫多雨地區(qū)使用。


圖I為微表處混合料Ih的濕輪磨耗值。圖2為微表處混合料6d的濕輪磨耗值。圖3為微表處的構造深度變化曲線。圖4為微表處的質(zhì)量損失率變化曲線。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。微表處混合料的配方按重量計，集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 39份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份。更優(yōu)的配方是按重量計，集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 26份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份。本實驗使用的水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑具有如下技術指標
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采用具有上述技術指標的產(chǎn)品，水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑的重量比達到I :1. 5時，固化效果最好，達到最佳粘結(jié)性能。本發(fā)明所用水性環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑均為上海漢中化工有限公司的產(chǎn)品，其中水性環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品型號為H223A，水性環(huán)氧固化劑的產(chǎn)品型號為H223B。所用的水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑不限于上述的型號，只要水性環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量達到190 -210克/當量，和水性環(huán)氧固化劑的胺氫當量達到290 — 310克/當量即可。為達到好的使用效果，在微表處施工前，才將水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑按比例混合，避免過早(至少I天以上)混合所造成儲存穩(wěn)定性問題，攪拌均勻成白色乳液，然后將白色乳液倒入改性乳化浙青，攪拌均勻，再加入配比量的集料、水泥、水，充分拌和，形成微表處混合料。性能表征以下通過具體的配方和實驗，研究水性環(huán)氧樹脂的用量對微表處混合料性能的影響，其中，水性環(huán)氧固化劑的用量固定為水性環(huán)氧樹脂用量的I. 5倍。常規(guī)微表處混合料的重量配比為集料100份、改性乳化浙青11份、水泥2份和水8份。本發(fā)明微表處混合料是在常規(guī)微表處混合料的基礎上摻入水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑。水性環(huán)氧樹脂用量分別為改性乳化浙青重量的1%、2%、3% (分別為O. 11份、
O.22份和O. 33份)，同時，水性環(huán)氧固化劑按水性環(huán)氧樹脂的I. 5倍用量添加(分別為O. 17份、O. 33份和O. 50份)。采用上述四種配比的微表處混合料分別測試其耐磨耗性能、抗水損壞性能、加速加載試驗。無特別說明時，以下實驗所述的水性環(huán)氧樹脂用量均以改性乳化浙青為計量基礎。( I)本發(fā)明微表處混合料的耐磨耗性能
以Ih的濕輪磨耗值來表征微表處混合料的耐磨耗能力，Ih濕輪磨耗值越大，混合料的耐磨耗能力越差，反之，則越好。實驗結(jié)果見圖I。從實驗結(jié)果可得出與常規(guī)微表處混合料相比，摻入水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑后，耐磨耗性能均得到顯著改善，這是因為水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑發(fā)生交聯(lián)反應，形成網(wǎng)狀立體聚合物，大幅提高集料與浙青的粘結(jié)能力，從而提高了微表處的抗磨耗性能。當水性環(huán)氧樹脂用量為1%時，其耐磨耗性能提高了 32%，當水性環(huán)氧樹脂用量約2%時，微表處混合料Ih濕輪磨耗值達到最小，耐磨耗性能提高到51%，繼續(xù)增加水性環(huán)氧樹脂用量時，Ih濕輪磨耗值反而有所增加，這是因為Ih輪磨耗試驗的養(yǎng)護時間相對較短，由于水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑中均含有一定比例的水份，當用量增加時，需要養(yǎng)護的時間要適當延長。(2)本發(fā)明微表處混合料的抗水損壞性能
本實驗以6d的濕輪磨耗值來表征，6d濕輪磨耗值越大，混合料的抗水損壞能力越差，反之，則越好。試驗結(jié)果如圖2所示。從實驗結(jié)果可以看出，隨著水性環(huán)氧樹脂用量的增力口，微表處的抗水損壞能力越好；水性環(huán)氧樹脂用量為1%時，抗水損壞能力提聞了 39%;當達到2%時，抗水損壞能力達到最好，與常規(guī)微表處混合料相比，摻入2%水性環(huán)氧樹脂的微表處混合料的6d濕輪磨耗值減少了 57%。水性環(huán)氧樹脂用量達到2%以后，微表處混合料的6d濕輪磨耗值趨于一定值，這與Ih濕輪磨耗值不同，這說明隨著養(yǎng)護時間的增加，有利于環(huán)氧樹脂的充分固化，從而提高微表處的抗水損環(huán)能力。因此，從工程經(jīng)濟性來說，水性環(huán)氧樹脂的摻入量控制在1% 2%之間是有利的。(3)本發(fā)明微表處混合料的加速加載試驗
該試驗采用華南理工大學開發(fā)的“輪胎驅(qū)動式路面功能加速加載試驗系統(tǒng)”為試驗平臺。試驗結(jié)果如圖3和圖4所示。相對于常規(guī)微表處混合料，本發(fā)明微表處抗滑性能衰減速度較慢。而且水性環(huán)氧樹脂用量越大，微表處混合料的抗剝落性能越好。摻入2%的水性環(huán)氧樹脂后，荷載作用3萬次后，本發(fā)明微表處混合料的質(zhì)量損失率為1.08%，大大小于常規(guī)微表處混合料的質(zhì)量損失率(2. 36%)。這說明加入水性環(huán)氧樹脂固化后可以大幅提高浙青與集料的粘結(jié)力，微表處掉?，F(xiàn)象明顯減少，抗剝落能力明顯提高。本發(fā)明微表處混合料的現(xiàn)場應用、將本發(fā)明的微表處混合料應用于廣東省揭普高速公路，并與常規(guī)微表處進行I公里使用效果對比，使用效果如下
權利要求
1.一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料，其特征在于按重量計，它由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 39份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 59份、水泥I 3份和水7 9份組成。
2.根據(jù)權利要求I所述高耐磨抗水損壞的微表處混合料，其特征在于按重量計，所述微表處混合料由集料100份、改性乳化浙青10 13份、水性環(huán)氧樹脂O. 10 O. 26份、水性環(huán)氧固化劑O. 15 O. 39份、水泥I 3份和水7 9份組成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高耐磨抗水損壞的微表處混合料，按重量計，它由集料100份、改性乳化瀝青10～13份、水性環(huán)氧樹脂0.10～0.39份、水性環(huán)氧固化劑0.15～0.59份、水泥1～3份和水7～9份組成。與常規(guī)微表處混合料相比，本發(fā)明的微表處混合料的耐磨耗性能提高了51%，抗水損壞能力提高了57%，微表處掉?，F(xiàn)象明顯減少，抗剝落性能明顯提高，荷載作用3萬次后，質(zhì)量損失率由常規(guī)的2.36%降至1.08%，實際使用2年后的摩擦系數(shù)、構造深度、滲水系數(shù)均明顯優(yōu)于常規(guī)微表處，因此，本發(fā)明的微表處混合料特別適合在高溫多雨地區(qū)使用。
文檔編號C04B28/00GK102674765SQ201210190460
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權日2012年6月11日
發(fā)明者孫曉立, 朱銳, 陳少文 申請人:廣東華路交通科技有限公司