一種水性環(huán)氧樹脂乳化瀝青微表處混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，特別涉及一種水性環(huán)氧樹脂乳化浙青微表處混合料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速公路經(jīng)過幾年的正常運(yùn)營(yíng)后，部分路面會(huì)形成車轍、發(fā)生裂縫，雖然暫時(shí)不影 響路面功能，但是如果不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)導(dǎo)致路面使用性能降低，使用壽命縮短。
[0003] 微表處是乳化浙青稀漿罩面的最高級(jí)形式，是在稀漿封層的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一 種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施，適用于重要交通道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)如高速公路、城市干線、機(jī)場(chǎng)跑 道等。微表處可以提高路面的抗滑能力，修復(fù)輕度的不平整和車轍，阻止水分下滲、防止路 面的老化與松散，從而明顯改善路面使用性能，有效延長(zhǎng)路面的使用壽命；作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù) 技術(shù)的微表處也可直接用于新建道路的表面磨耗層，從而減少昂貴石料的使用，降低工程 造價(jià)，顯著降低早期水損壞的發(fā)生；此外還具有施工方便，工程造價(jià)低，開放交通快等優(yōu)點(diǎn)， 具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0004] 微表處是一種由聚合物改性乳化浙青、礦料、水和添加劑按一定配比拌和并通過 專用設(shè)備攤鋪到路面上，并迅速開放交通的薄層結(jié)構(gòu)，對(duì)組成材料有著極高的要求：首先， 所用的集料必須堅(jiān)固、耐磨而且是清潔的，石料的級(jí)配通常采用II型或III型級(jí)配；其次，為 了保證浙青與石料之間具有較好的粘附性，通常使用陽(yáng)離子乳化浙青，并且需經(jīng)聚合物改 性，通常采用SBR膠乳或SBS改性，從而保證微表處罩面在重交通作用下仍可達(dá)到較長(zhǎng)的使 用壽命。
[0005] 水性環(huán)氧樹脂作為一種乳化浙青改性劑，自身具有優(yōu)良的物化性能，能明顯改善 乳化浙青的路用性能。但是陽(yáng)離子乳化浙青在制備過程中需將pH調(diào)至2-3左右，而加入含 有胺類固化劑的水性環(huán)氧樹脂乳液，就會(huì)破壞陽(yáng)離子乳化浙青的平衡體系，導(dǎo)致乳化效果 失敗，且結(jié)塊現(xiàn)象明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種利用水性環(huán)氧樹 脂對(duì)陰離子乳化浙青進(jìn)行改性，并應(yīng)用于微表處的混合料，具有優(yōu)良的耐磨耗、抗水損和抗 車轍性能。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種用于微表處的水性環(huán)氧樹脂乳化浙青混 合料，其特征在于，包括以下重量份配比的原料：
[0008] 礦料 10:0 陰離子乳化瀝青 10-15 水性環(huán)氧樹脂乳液0.5-12 水 各11
[0009] 特別是，所述混合料還包括添加劑，所述礦料與添加劑的重量比為100:1-3。
[0010] 其中，所述添加劑為水泥、消石灰、纖維和絮凝劑中的一種或者多種。
[0011] 尤其是，所述絮凝劑可以為硫酸鋁、硫酸鐵或聚丙烯酰胺中的一種。
[0012] 其中，所述礦料由粗集料、細(xì)集料和填料組成；所述粗集料、細(xì)集料和填料的重量 =比為10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公稱粒徑為：4. 75mm<δ彡9. 5mm;所述細(xì)集料 的公稱粒徑為：S< 4. 75mm;所述填料的公稱粒徑為：δ< 〇. 〇75mm。
[0013] 其中，所述水性環(huán)氧樹脂乳液包括水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑，所述水性環(huán) 氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑的重量之比為1:1-2。
[0014] 特別是，所述水性環(huán)氧樹脂乳液還包括水，所述水性環(huán)氧樹脂和水的比例為 1:1-5。
[0015] 其中，所述水性環(huán)氧樹脂為水溶性環(huán)氧樹脂或標(biāo)準(zhǔn)液體環(huán)氧樹脂，其固含量為 50-100%。
[0016] 其中，所述水性環(huán)氧固化劑為多元胺類固化劑乳液，其固含量為30-70%。
[0017] 特別是，所述多元胺類固化劑還包括改性的多元胺類固化劑。
[0018] 本發(fā)明另一方面提供一種上述混合料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0019] 1)準(zhǔn)備適于混合的礦料；
[0020] 2)將水性環(huán)氧樹脂乳液和乳化浙青混合，攪拌均勻，得到水性環(huán)氧樹脂改性乳化 浙青，備用；
[0021] 3)向準(zhǔn)備的礦料中加入水，充分?jǐn)嚢枋沟V料濕潤(rùn)；
[0022] 4)向濕潤(rùn)的礦料中加入所述的水性環(huán)氧樹脂改性乳化浙青，攪拌均勻，養(yǎng)護(hù)，即 得；
[0023] 其中，所述礦料、水性環(huán)氧樹脂乳液、乳化浙青和水的重量比為 100:0.5-12:10-15:6-11；
[0024] 其中，步驟4)中所述攪拌時(shí)間為30s_180s。
[0025] 特別是，所述適于混合的礦料由粗集料、細(xì)集料和填料混合而成，所述粗集料、 細(xì)集料和填料的重量=比為10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公稱粒徑為：4. 75mm <δ< 9. 5mm;所述細(xì)集料的公稱粒徑為：δ< 4. 75mm;所述填料的公稱粒徑為： δ< 0. 075mm。
[0026] 尤其是，所述適于混合的礦料由粗集料、細(xì)集料和填料混合后再加入添加劑而成， 所述粗集料、細(xì)集料和填料的重量=比為10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公稱粒徑為： 4. 75mm<δ< 9. 5mm;所述細(xì)集料的公稱粒徑為：δ< 4. 75mm;所述填料的公稱粒徑為： δ< 0. 075mm，所述礦料與添加劑的重量比為100:1-3。
[0027] 特別是，所述水性環(huán)氧樹脂乳液由水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑混合、攪拌 而成，所述攪拌時(shí)間為5-10min。其中，所述水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑的重量比為 1:1-2。
[0028] 尤其是，所述水性環(huán)氧樹脂乳液由水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑混合、攪拌 5-10min形成混合液后，再加入水，制備而成。其中，所述水性環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑和 水的重量比為1:1-2:1-5。
[0029] 本發(fā)明再一方面提供一種所述混合料的制備方法，包括如下步驟：
[0030] 1)準(zhǔn)備適于混合的礦料；
[0031] 2)向準(zhǔn)備的礦料中加入水，充分?jǐn)嚢枋沟V料濕潤(rùn)；
[0032] 3)向濕潤(rùn)的礦料中加入水性環(huán)氧樹脂乳液、乳化浙青，攪拌均勻，養(yǎng)護(hù)，即得；
[0033] 其中，所述礦料、添加劑、水性環(huán)氧樹脂乳液、乳化浙青和水的重量之比為 100:0.5-12:10-15:6-11；
[0034] 其中，步驟3)所述攪拌時(shí)間為30s-180s。
[0035] 特別是，所述適于混合的礦料由粗集料、細(xì)集料和填料混合而成，所述粗集料、 細(xì)集料和填料的重量=比為10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公稱粒徑為：4. 75mm <δ< 9. 5mm;所述細(xì)集料的公稱粒徑為：δ< 4. 75mm;所述填料的公稱粒徑為： δ< 0. 075mm。
[0036] 尤其是，所述適于混合的礦料由粗集料、細(xì)集料和填料混合后再加入添加劑制備 而成，所述粗集料、細(xì)集料和填料的重量=比為10-30:55-85 :5-15 ;所述粗集料的公稱粒 徑為：4. 75mm<δ< 9. 5mm;所述細(xì)集料的公稱粒徑為：δ< 4. 75mm;所述填料的公稱粒 徑為：δ彡〇. 〇75mm，所述礦料與添加劑的重量比為100:1-3。
[0037] 特別是，所述水性環(huán)氧樹脂乳液由水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑混合、攪拌 而成，所述攪拌時(shí)間為5-10min。其中，所述水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑的重量比為 1:1-2。
[0038] 尤其是，所述水性環(huán)氧樹脂乳液由水性環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑混合、攪拌 5-10min形成混合液后，再加入水，制備而成。其中，所述水性環(huán)氧樹脂、水性環(huán)氧固化劑和 水的重量比為1:1-2:1-5。
[0039] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下方面：
[0040] 1)本發(fā)明首次將陰離子乳化浙青應(yīng)用于微表處混合料中，陰離子與石料之間的粘 附性較差，通常不應(yīng)用于制備微表處混合料，經(jīng)水性環(huán)氧樹脂乳液改性后，不僅與石料的粘 附性得到改善，而且與乳化浙青的相容性及穩(wěn)定性良好，同時(shí)避免了陽(yáng)離子乳化浙青和水 性環(huán)氧樹脂乳液中胺類固化劑反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)塊現(xiàn)象，乳化性能優(yōu)異。
[0041] 2)本發(fā)明的水性環(huán)氧樹脂乳化浙青微表處混合料，在常溫條件下水性環(huán)氧樹脂和 水性環(huán)氧固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高性能復(fù)合材料體系，大幅改善 微表處的耐磨耗性能，抗水損壞性能和抵抗車轍性能，改善路面行車質(zhì)量，延長(zhǎng)路面使用壽 命。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 盡管上述對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為 落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0043] 實(shí)施例1
[0044] 1.制備水性環(huán)氧樹脂乳液
[0045] 將100g水性環(huán)氧樹脂和150g二乙烯三胺混合，使用低速攪拌器將混合的乳液充 分?jǐn)嚢?. 5分鐘，使混合物均勻一致，即得。
[0046] 其中，水性環(huán)氧樹脂為標(biāo)準(zhǔn)液體環(huán)氧樹脂，其固含量為75% ;
[0047] 其中，二乙烯三胺的固含量為50%。
[0048] 2.制備水性環(huán)氧乳化浙青
[0049] 將50g水性環(huán)氧樹脂乳液倒入120g陰離子乳化浙青中，攪拌均勻，制得水性環(huán)氧 乳化浙青。
[0050] 3.制備微表處混合料
[0051] 按照如下重量配比備料：
[0052] 礦料 1000g
[0053] 水 80g
[0054] 水性環(huán)氧乳化浙青170g
[0055] 將水加入礦料中，常溫下攪拌均勻，再加入水性環(huán)氧樹脂乳化浙青，繼續(xù)攪拌 100s，即得。
[0056] 其中，所述礦料由粗集料、細(xì)集料和填料組成；所述粗集料、細(xì)集料和填料的重量 比為20:60:10 ;所述粗集料的公稱粒徑為：4. 75mm<δ彡9. 5mm;所述細(xì)集料的公稱粒徑 為：δ彡4. 75mm;所述填料的公稱粒徑為：δ彡〇· 〇75mm。
[0057] 實(shí)施例2
[0058] 1.制備水性環(huán)氧樹脂乳液
[0059] 將10g水性環(huán)氧樹脂和20g聚酰胺-650混合，使用低速攪拌器將混合的乳液充分 攪拌5分鐘，使混合物均勻一致，即得。
[0060] 其中，水性環(huán)氧樹脂為水溶性環(huán)氧樹脂，其固含量為50% ;
[0061] 其中，聚酰胺-650的固含量為70%。
[0062] 3.制備水性環(huán)氧乳化浙青
[0063] 將10g水性環(huán)氧樹脂乳液倒入120g陰離子乳化浙青中，攪拌均勻，制得水性環(huán)氧 乳化浙青。
[0064] 4.制備微表處混合料
[0065]