本發(fā)明屬于公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，涉及一種公路裂縫冷補(bǔ)料，具體涉及一種用于裂縫修補(bǔ)的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料及制備方法。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)的公路建設(shè)總體已經(jīng)進(jìn)入了建養(yǎng)并舉的階段，且隨著交通荷載的日益重型化、交通量的大幅度增長(zhǎng)、超載車輛的日趨嚴(yán)重的趨勢(shì)，瀝青路面的損壞的速度和程度將比以往更加迅速和復(fù)雜，公路的養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)將扮演越來(lái)越重要的角色，因此加強(qiáng)對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)技術(shù)研究，以及如何延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，將具有良好的市場(chǎng)前景。

熱拌修補(bǔ)料雖然性能穩(wěn)定，但是產(chǎn)生的瀝青煙氣不僅污染了空氣，而且對(duì)操作工人的身體造成了一定的損壞，與之相比，以乳化瀝青為粘結(jié)材料的瀝青路面局部冷補(bǔ)技術(shù)，具有應(yīng)用范圍廣、施工便利、節(jié)能降耗、減少污染、減少施工期等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是單一的乳化瀝青有粘結(jié)度低、柔韌性差、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，因此制約了乳化瀝青在瀝青路面養(yǎng)護(hù)和維修中的推廣和應(yīng)用。

以乳化瀝青為粘結(jié)材料的瀝青路面局部修補(bǔ)技術(shù)具有突出的優(yōu)點(diǎn)，它的推廣應(yīng)用勢(shì)在必行。但是，如何改善乳化瀝青的性能(即對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性)，使其具有較強(qiáng)的粘結(jié)力、高溫穩(wěn)定性、優(yōu)越的彈性恢復(fù)能力和較高的抗壓、抗變形能力等，以滿足在瀝青路面維修和養(yǎng)護(hù)中的要求將是亟待解決的問(wèn)題。

水性環(huán)氧樹(shù)脂(Waterborne Epoxy，簡(jiǎn)稱WE)是以環(huán)氧樹(shù)脂微粒為分散相和以水為連續(xù)相的液相體系材料，可在室溫條件下以及潮濕環(huán)境中固化，同時(shí)還保留了環(huán)氧樹(shù)脂熱穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高和黏結(jié)力強(qiáng)的特點(diǎn)。將水性環(huán)氧樹(shù)脂作為用于乳化瀝青的改性劑，可使乳化瀝青的高溫性能得到提高，此外，環(huán)氧樹(shù)脂具有黏結(jié)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠固結(jié)松散的集料、提高路面的防水性能，兩者的而結(jié)合將提高體系的柔韌性和耐候性，與原瀝青混凝土路而也有更好的相容性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明第一目的在于提供一種用于裂縫修補(bǔ)的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料；本發(fā)明第二目的在于提供該橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的制備方法。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)下面的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種用于裂縫修補(bǔ)的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料，通過(guò)如下重量份的原料制備而成：0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，40-48份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，10-15份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，25-37份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：橡膠顆粒，9-11份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，7-9份；乳化瀝青，2-4份；礦粉，0.1-0.25份；促進(jìn)劑，0.5-1份；消泡劑，0.01-0.05份；無(wú)機(jī)添加劑，0.1-0.25份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為(1-2.5)：1。

優(yōu)選地，所述的用于裂縫修補(bǔ)的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料通過(guò)如下重量份的原料制備而成：0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，44份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，12.5份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，31份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：橡膠顆粒，10份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，8份；乳化瀝青，3份；礦粉，0.175份；促進(jìn)劑，0.75份；消泡劑，0.03份；無(wú)機(jī)添加劑，0.175份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為1.75：1。

優(yōu)選地，所述乳化瀝青為快裂型陽(yáng)離子乳化瀝青。

優(yōu)選地，所述乳化瀝青的固含量為≥50％。

優(yōu)選地，所述乳化瀝青的恩格拉黏度≤30。

優(yōu)選地，橡膠顆粒為粒徑1-3mm的橡膠顆粒或粒徑3-5mm的橡膠顆粒，或二者的混合。

優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)添加劑為水泥。

優(yōu)選地，所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑。

優(yōu)選地，所述促進(jìn)劑為增韌促進(jìn)劑。

上述用于裂縫修補(bǔ)的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的制備方法，包括如下所述的步驟：

步驟S1，將玄武巖碎石礦料與橡膠顆粒在攪拌裝置中預(yù)攪拌1-2min，備用；

步驟S2，將A組分水性環(huán)氧乳液與乳化瀝青攪拌均勻后添加B組分固化劑、促進(jìn)劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌至各成分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟S3，將步驟S2制備的混合成分倒入步驟S1制備的混合料中，攪拌均勻后再加入礦粉和無(wú)機(jī)添加劑，攪拌均勻即得。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料流動(dòng)性，明顯改善了體系的施工流動(dòng)性，在常溫下即可完成拌合，無(wú)需加熱，施工成本低、污染小。

2、本發(fā)明提供的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料中，水性環(huán)氧樹(shù)脂和乳化瀝青的流動(dòng)性高，且具有優(yōu)異的防水性能和高強(qiáng)粘結(jié)性能，提高了體系的柔韌性能；玄武巖碎石礦料形成剛性框架，使整個(gè)混合料結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，呈現(xiàn)出剛?cè)岵?jì)的優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)體系具備優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，抗低溫開(kāi)裂性和優(yōu)異的界面粘結(jié)性能。

3、本發(fā)明中橡膠顆粒的添加有利于提高整個(gè)體系的低溫性能，與不添加橡膠顆粒相比，低溫最大彎力應(yīng)變具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

4、本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，施工便利性高。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明保護(hù)范圍。盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。

實(shí)施例1：橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的制備

原料重量份比：

0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，44份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，12.5份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，31份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：橡膠顆粒，10份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，8份；乳化瀝青，3份；礦粉，0.175份；促進(jìn)劑，0.75份；消泡劑，0.03份；無(wú)機(jī)添加劑，0.175份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為1.75：1。

其中，所述乳化瀝青為快裂型陽(yáng)離子乳化瀝青，固含量52％，恩格拉黏度28；所述橡膠顆粒為粒徑1-3mm的橡膠顆粒和粒徑3-5mm的橡膠顆粒的混合物，二者重量份之比為1:1；所述無(wú)機(jī)添加劑為水泥；所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑；所述促進(jìn)劑為增韌促進(jìn)劑，用于環(huán)氧樹(shù)脂增韌。

制備方法：

步驟S1，將玄武巖碎石礦料與橡膠顆粒在攪拌裝置中預(yù)攪拌1.5min，備用；

步驟S2，將A組分水性環(huán)氧乳液與乳化瀝青攪拌均勻后添加B組分固化劑、促進(jìn)劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌至各成分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟S3，將步驟S2制備的混合成分倒入步驟S1制備的混合料中，攪拌均勻后再加入礦粉和無(wú)機(jī)添加劑，攪拌均勻即得。

實(shí)施例2：橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的制備

原料重量份比：

0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，40份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，10份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，25份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：橡膠顆粒，9份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，7份；乳化瀝青，2份；礦粉，0.1份；促進(jìn)劑，0.5份；消泡劑，0.01份；無(wú)機(jī)添加劑，0.1份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為1：1。

其中，所述乳化瀝青為快裂型陽(yáng)離子乳化瀝青，固含量54％，恩格拉黏度26；所述橡膠顆粒為粒徑1-3mm的橡膠顆粒和粒徑3-5mm的橡膠顆粒的混合物，二者重量份之比為1:1；所述無(wú)機(jī)添加劑為水泥；所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑；所述促進(jìn)劑為增韌促進(jìn)劑，用于環(huán)氧樹(shù)脂增韌。

制備方法：

步驟S1，將玄武巖碎石礦料與橡膠顆粒在攪拌裝置中預(yù)攪拌1.5min，備用；

步驟S2，將A組分水性環(huán)氧乳液與乳化瀝青攪拌均勻后添加B組分固化劑、促進(jìn)劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌至各成分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟S3，將步驟S2制備的混合成分倒入步驟S1制備的混合料中，攪拌均勻后再加入礦粉和無(wú)機(jī)添加劑，攪拌均勻即得。

實(shí)施例3：橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的制備

原料重量份比：

0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，48份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，15份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，37份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：橡膠顆粒，11份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，9份；乳化瀝青，4份；礦粉，0.25份；促進(jìn)劑，1份；消泡劑，0.05份；無(wú)機(jī)添加劑，0.25份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為2.5：1。

其中，所述乳化瀝青為快裂型陽(yáng)離子乳化瀝青，固含量50％，恩格拉黏度30；所述橡膠顆粒為粒徑1-3mm的橡膠顆粒和粒徑3-5mm的橡膠顆粒的混合物，二者重量份之比為1:1；所述無(wú)機(jī)添加劑為水泥；所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑；所述促進(jìn)劑為增韌促進(jìn)劑，用于環(huán)氧樹(shù)脂增韌。

制備方法：

步驟S1，將玄武巖碎石礦料與橡膠顆粒在攪拌裝置中預(yù)攪拌1.5min，備用；

步驟S2，將A組分水性環(huán)氧乳液與乳化瀝青攪拌均勻后添加B組分固化劑、促進(jìn)劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌至各成分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟S3，將步驟S2制備的混合成分倒入步驟S1制備的混合料中，攪拌均勻后再加入礦粉和無(wú)機(jī)添加劑，攪拌均勻即得。

實(shí)施例4：實(shí)施例1的對(duì)比，橡膠顆粒用等重量份的3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料代替

原料重量份比：

0-3mm粒徑的玄武巖碎石礦料，44份；3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，12.5份；5-10mm粒徑的玄武巖碎石礦料，31份；每100份玄武巖碎石礦料對(duì)應(yīng)：3-5mm粒徑的玄武巖碎石礦料，10份；水性環(huán)氧樹(shù)脂，8份；乳化瀝青，3份；礦粉，0.175份；促進(jìn)劑，0.75份；消泡劑，0.03份；無(wú)機(jī)添加劑，0.175份；所述水性環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑，所述A組分水性環(huán)氧乳液和B組分固化劑的重量份之比為1.75：1。

其中，所述乳化瀝青為快裂型陽(yáng)離子乳化瀝青，固含量52％，恩格拉黏度28；所述無(wú)機(jī)添加劑為水泥；消泡劑為聚硅氧烷消泡劑；所述促進(jìn)劑為增韌促進(jìn)劑，用于環(huán)氧樹(shù)脂增韌。

制備方法：

步驟S1，將玄武巖碎石礦料在攪拌裝置中預(yù)攪拌1.5min，備用；

步驟S2，將A組分水性環(huán)氧乳液與乳化瀝青攪拌均勻后添加B組分固化劑、促進(jìn)劑和消泡劑，繼續(xù)攪拌至各成分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

步驟S3，將步驟S2制備的混合成分倒入步驟S1制備的混合料中，攪拌均勻后再加入礦粉和無(wú)機(jī)添加劑，攪拌均勻即得。

實(shí)施例5：效果實(shí)施例

分別按照混合料的配合比在室內(nèi)成型試件，對(duì)混合料的性能進(jìn)行檢測(cè)，其中實(shí)施例中1-4的試件的成型方法和養(yǎng)護(hù)方式是基于《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和本發(fā)明材料特性，采用修正的馬歇爾擊實(shí)法，采用2次擊實(shí)，總的擊實(shí)次數(shù)為75次，混合料攪拌完成后，裝入試模先雙面各擊實(shí)35次，然后將試件放入60℃的恒溫箱中，24小時(shí)后，再雙面各擊實(shí)40次，然后脫模，放置于室溫30min后即可進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)。

分別對(duì)實(shí)施例1-4制備的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料的路用性能(力學(xué)性能、高溫穩(wěn)定性能、低溫性能和水穩(wěn)定性)和混合料的施工性能進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果如下：

實(shí)施例2和3的測(cè)試結(jié)果與實(shí)施例1基本一致，均符合路面規(guī)范用冷補(bǔ)料的強(qiáng)度要求，能夠滿足路面修補(bǔ)材料的長(zhǎng)期戶外使用要求。實(shí)施例1和實(shí)施例4的對(duì)比可以看出，橡膠顆粒的添加有利于提高整個(gè)體系的低溫性能，與不添加橡膠顆粒相比，低溫最大彎力應(yīng)變具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明提供的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料流動(dòng)性，明顯改善了體系的施工流動(dòng)性，在常溫下即可完成拌合，無(wú)需加熱，施工成本低、污染小。本發(fā)明提供的橡膠冷拌環(huán)氧瀝青混合料中，水性環(huán)氧樹(shù)脂和乳化瀝青的流動(dòng)性高，且具有優(yōu)異的防水性能和高強(qiáng)粘結(jié)性能，提高了體系的柔韌性能；玄武巖碎石礦料形成剛性框架，使整個(gè)混合料結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，呈現(xiàn)出剛?cè)岵?jì)的優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)體系具備優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，抗低溫開(kāi)裂性和優(yōu)異的界面粘結(jié)性能。

上述實(shí)施例的作用在于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。