本發(fā)明涉及一種用于瀝青鋪面修補(bǔ)保養(yǎng)的瀝青材料，具體涉及一種預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料及其配制方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于各等級(jí)公路、城市道路、砼橋橋面、隧道道面、機(jī)場(chǎng)道面等瀝青鋪面來(lái)說(shuō)，水損壞是一種較為典型的病害形式，主要是在施工時(shí)因混合料溫度離析、集料離析、壓實(shí)不足而引起的鋪面局部滲水。加之，有車(chē)輛荷載通過(guò)時(shí)強(qiáng)大的動(dòng)水壓力將反復(fù)沖刷瀝青混合料及半剛性基層表面，先發(fā)生唧漿現(xiàn)象，隨后將進(jìn)一步發(fā)展成為坑槽。
目前，對(duì)于這種常見(jiàn)的坑槽病害的維修方式主要有三中：第一，采用稀釋瀝青類(lèi)、乳化瀝青類(lèi)冷補(bǔ)料應(yīng)急修補(bǔ)，但是這種方式只能應(yīng)急處治，等坑槽積攢多了，再將其統(tǒng)一銑刨或開(kāi)槽，用熱混合料進(jìn)行集中修補(bǔ)；第二，采用熱混合料進(jìn)行開(kāi)槽、熱補(bǔ)，但這種方式往往受到料源的限制。實(shí)際上，單個(gè)或少量坑槽的用料量很小，按照4cm深、1m2坑槽計(jì)算用料僅為100kg，而對(duì)于高速公路養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)，業(yè)主常常要求只要出現(xiàn)一個(gè)坑槽就盡快修補(bǔ)，那么，對(duì)于承包商來(lái)說(shuō)這么小的用料量難以滿足。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)比如3000型大型拌合站來(lái)說(shuō)，一鍋料至少3000kg，并且不可能開(kāi)機(jī)只拌合一鍋，所以只有周邊大型拌合站在為大面積瀝青鋪裝層施工供料時(shí)，順便為養(yǎng)護(hù)承包商拌合一點(diǎn)兒熱混合料。這樣就造成坑槽不能及時(shí)修補(bǔ)，出現(xiàn)儲(chǔ)蓄式的坑槽修補(bǔ)。即使有的承包商提前買(mǎi)了大量的熱混合料，因當(dāng)天難以用完而在料場(chǎng)大量結(jié)塊，在上路修補(bǔ)之前，耗費(fèi)一半的人工來(lái)刨料、裝車(chē)，否則難以利用加熱車(chē)進(jìn)行加熱，最多可降低施工效率50%以上，這對(duì)于本來(lái)施工成本極高的坑槽修補(bǔ)更將不能及時(shí)。第三，采用MOH復(fù)合有機(jī)水硬性材料進(jìn)行修補(bǔ)，但是因?yàn)镸OH材料采用了傳統(tǒng)的乳化瀝青，碾壓后僅靠自然條件進(jìn)行析水、凝結(jié)、成型，需要經(jīng)歷3-4個(gè)小時(shí)才能開(kāi)放交通，這對(duì)于瀝青鋪面的小修保養(yǎng)來(lái)說(shuō)，業(yè)主難以接受。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料及其配制方法，既能夠保證承包商在現(xiàn)場(chǎng)可以采用冷拌的方式制備預(yù)破乳混合料，且通過(guò)微波加熱箱加熱后達(dá)到熱瀝青混凝土的性能要求，也能讓業(yè)主實(shí)現(xiàn)坑槽即現(xiàn)即補(bǔ)的目的。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料，其特征在于：
由以下質(zhì)量份的組分制備得到：
集料 100份；
礦粉 4～8份；
微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青 9～10份；
水 1.5～4.5份。
集料包括以下組份且各組份的質(zhì)量份數(shù)為：
13.2mm粒徑的集料 0～5份；
≥9.5mm粒徑的集料 15～22份；
≥4.75mm粒徑的集料 17～30份；
≥2.36mm粒徑的集料 14～16份；
≥1.18mm粒徑的集料 9～12份；
≥0.6mm粒徑的集料 5～10份；
≥0.3mm粒徑的集料 3～8份；
≥0.15mm粒徑的集料 2～5份；
≥0.075mm粒徑的集料 1～7份。
礦粉由石灰?guī)r礦料軋制而成，滿足如下技術(shù)要求：
表觀密度 ≮2.4g/cm3
含水量 ≯1%
親水系數(shù) ＜1
塑性指數(shù) ＜4%。
微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青由以下質(zhì)量份的組分制備得到：
基質(zhì)瀝青 100份；
三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳 10～20份；
改性膠乳 1～4份；
溫拌劑 1～5份；
乳化劑 1～3份；
水 28～32份。
三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳為三氧化二鐵對(duì)聚酯樹(shù)脂進(jìn)行改性的膠乳。
改性膠乳為丁苯橡膠SBR與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物復(fù)合改性膠乳，固含量不低于45％；
溫拌劑為聚烯烴類(lèi)瀝青改性劑，滿足如下技術(shù)要求：
密度 0.9g/cm3；
溶解度=0；
熔點(diǎn)＞90℃；
閃點(diǎn)＞285℃；
分子量≮1000g/mol；
pH=7；
乳化劑為陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑，由氫氧化四烴基銨鹽、酰胺基胺類(lèi)兩種快裂快凝型陽(yáng)離子乳化劑與聚乙二醇、多元醇兩種非離子乳化劑復(fù)配而成，四種乳化劑的混合質(zhì)量比為1：1：0.5：0.2。
預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料的配制方法，其特征在于：
（1）制備陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑：通過(guò)氫氧化四烴基銨鹽、酰胺基胺類(lèi)兩種慢裂快凝型陽(yáng)離子乳化劑與聚乙二醇、多元醇兩種非離子乳化劑復(fù)配而成；
（2）由（1）中制備的陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑、三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳、溫拌劑、改性膠乳、80℃水、140℃基質(zhì)瀝青，通過(guò)乳化機(jī)或膠體磨生產(chǎn)微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青；
（3）以小于0.075mm粒徑的集料作為礦粉，按照質(zhì)量配比要求篩分集料，以篩分出的集料作為拌制微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料使用的集料；
（4）將稱(chēng)量好的外加水加到稱(chēng)量好的集料中，常溫?cái)嚢柚良媳砻鏉?rùn)濕即可；
（5）將（2）中生產(chǎn)的微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青倒入（3）中的集料中，拌合100秒后至略顯褐色，即剛剛破乳可出鍋；
（6）將（5）中拌制的預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料放入微波加熱箱中進(jìn)行加熱5min。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明提供的預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料及其配制方法，采用對(duì)微波感應(yīng)較為敏感的微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青，然后現(xiàn)場(chǎng)與礦料進(jìn)行拌合，主要用于各等級(jí)公路路面、砼橋?yàn)r青鋪面、隧道道面、機(jī)場(chǎng)道面等瀝青鋪面局部破損修補(bǔ)中，包括對(duì)坑槽、唧漿、網(wǎng)裂、龜裂病害的處治與維修，完全可達(dá)到熱拌瀝青混凝土的路用性能要求，可直接利用能夠攪拌乳化瀝青與礦料的車(chē)載拌合裝置，不需改裝；拌合后直接經(jīng)過(guò)微波加熱箱進(jìn)行加熱，便可達(dá)到熱瀝青混凝土的性能要求，具備冷拌混合料的便捷、熱拌瀝青混合料的路用性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明涉及的預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料，由以下質(zhì)量份的組分制備得到：
集料 100份；
礦粉 4～8份；
微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青 9～10份；
水 1.5～4.5份。
上述組分中：
集料包括以下組份且各組份的質(zhì)量份數(shù)為：
13.2mm粒徑的集料 0～5份；
≥9.5mm粒徑的集料 15～22份；
≥4.75mm粒徑的集料 17～30份；
≥2.36mm粒徑的集料 14～16份；
≥1.18mm粒徑的集料 9～12份；
≥0.6mm粒徑的集料 5～10份；
≥0.3mm粒徑的集料 3～8份；
≥0.15mm粒徑的集料 2～5份；
≥0.075mm粒徑的集料 1～7份。
礦粉由石灰?guī)r礦料軋制而成，滿足如下技術(shù)要求：
表觀密度 ≮2.4g/cm3
含水量 ≯1%
親水系數(shù) ＜1
塑性指數(shù) ＜4%。
微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青由以下質(zhì)量份的組分制備得到：
基質(zhì)瀝青 100份；
三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳 10～20份；
改性膠乳 1～4份；
溫拌劑 1～5份；
乳化劑 1～3份；
水 28～32份。
其中：
三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳為三氧化二鐵對(duì)聚酯樹(shù)脂進(jìn)行改性的膠乳，對(duì)微波在110～130℃間非常敏感；
改性膠乳為丁苯橡膠SBR與苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物復(fù)合改性膠乳，固含量不低于45％；
溫拌劑采用了Sasobbit，為聚烯烴類(lèi)瀝青改性劑，滿足如下技術(shù)要求：
密度 0.9g/cm3；
溶解度=0；
熔點(diǎn)＞90℃；
閃點(diǎn)＞285℃；
分子量≮1000g/mol；
pH=7；
乳化劑為陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑，由氫氧化四烴基銨鹽、酰胺基胺類(lèi)兩種快裂快凝型陽(yáng)離子乳化劑與聚乙二醇、多元醇兩種非離子乳化劑復(fù)配而成，四種乳化劑的混合質(zhì)量比為1：1：0.5：0.2。
上述預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料的配制方法，在傳統(tǒng)的冷拌后經(jīng)過(guò)微波加熱箱進(jìn)行加熱快凝，溫拌離散劑即可，對(duì)集料、混合料試驗(yàn)設(shè)備及拌合裝備不需進(jìn)行改變。具體包括以下步驟：
（1）制備陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑：通過(guò)氫氧化四烴基銨鹽、酰胺基胺類(lèi)兩種慢裂快凝型陽(yáng)離子乳化劑與聚乙二醇、多元醇兩種非離子乳化劑復(fù)配而成；
（2）由（1）中制備的陽(yáng)離子/非離子乳化劑復(fù)合乳化劑、三氧化二鐵改性聚酯樹(shù)脂膠乳、溫拌劑、改性膠乳、80℃水、140℃基質(zhì)瀝青，通過(guò)乳化機(jī)或膠體磨生產(chǎn)微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青；
（3）以小于0.075mm粒徑的集料作為礦粉，按照質(zhì)量配比要求篩分集料，以篩分出的集料作為拌制微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料使用的集料；
經(jīng)實(shí)際的集料篩分，上述集料的質(zhì)量配比要求可以近似等效為以下的篩分要求： 16mm篩孔的通過(guò)率為100%，13.2mm篩孔的通過(guò)率為90～100%，9.5mm篩孔的通過(guò)率為68～85%，4.75mm篩孔的通過(guò)率為38～68%，2.36mm篩孔的通過(guò)率為24～50%，1.18mm篩孔的通過(guò)率為15～38%，0.6mm篩孔的通過(guò)率為10～28%，0.3mm篩孔的通過(guò)率為7～20%，0.15mm篩孔的通過(guò)率為5～15%，0.075mm篩孔的通過(guò)率為4~8；
（4）將稱(chēng)量好的外加水加到稱(chēng)量好的集料中，常溫?cái)嚢柚良媳砻鏉?rùn)濕即可；
（5）將（2）中生產(chǎn)的微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青倒入（3）中的集料中，拌合100秒后至略顯褐色，即剛剛破乳可出鍋；
（6）將（5）中拌制的預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料放入微波加熱箱中進(jìn)行加熱5min。
將（6）加熱后的混合料倒入馬歇爾試模中，并采用馬歇爾擊實(shí)儀進(jìn)行雙面75次擊實(shí)成型標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件；檢測(cè)馬歇爾試件的馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、礦料間隙率，由此可確定最佳瀝青用量。
預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料中的集料選擇玄武巖，當(dāng)然，缺乏玄武巖而有充足輝綠巖等地區(qū)也可選擇輝綠巖，根據(jù)步驟（3）的質(zhì)量配比要求，按照表1初擬集料級(jí)配。
表1 預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料級(jí)配
表1中，級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)集料級(jí)配的各個(gè)實(shí)施例，使用通過(guò)率進(jìn)行篩分，篩分的結(jié)果如表2所示。
表2 不同實(shí)施例中集料的通過(guò)率(%)
從上述表1與表2的比對(duì)來(lái)看，可通過(guò)集料的篩分通過(guò)率來(lái)估量集料的質(zhì)量配比。
預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料通過(guò)微波加熱、碾壓鋪筑后的設(shè)計(jì)空隙率為5%，根據(jù)步驟（3）、（4）的質(zhì)量配比要求，按照表3的質(zhì)量配比制備預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料經(jīng)微波加熱后的試件，然后對(duì)試件的技術(shù)性能進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 預(yù)破乳微波中溫感應(yīng)型高濃改性乳化瀝青稠漿料各組份配比
表3中各個(gè)實(shí)施例中使用的集料與表2中的實(shí)施例對(duì)應(yīng)。
表4熱離散型久儲(chǔ)溫拌密級(jí)配瀝青混凝土試件技術(shù)性能
本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。