專利名稱：一種道路聚合物灌縫材料的制作方法
專利說明一種道路聚合物灌縫材料 本發明涉及一種建筑材料，尤其是涉及一種對城市道路、公路、(包括高速公路)等路面縫隙進行有效的封閉維護、價格低廉、使用方便的道路聚合物灌縫材料。城市道路、公路、高速公路等道路路面是置于自然環境中的，首先，其受氣候溫度影響會產生溫度變形。為此，在水泥砼道路路面設計中預留了脹縫和縮縫二種縫隙以適應路面的熱脹冷縮變形。其次，道路在經過一段時間的使用后會因車輛荷載、道路材料、地基質量等因素的影響而產生各種縫隙。以上這些縫隙若不及時予以灌縫、封閉，則會使路面雨雪水通過這些縫隙滲入路基產生水侵害，加速道路沉陷、錯臺、碎裂、坑塘等缺損，影響道路行駛的舒適性，危及行車的安全性，縮短道路設計的使用年限。因此，選擇一種合適的灌縫材料進行有效的縫隙封閉，確保道路正常應用和道路投資效益不受損失是至關重要的。
灌縫法是利用瀝青類灌縫料或聚氨酯類封縫膠，清縫后采用人工或機械將灌縫材料壓入(灌入)縫內，使材料填滿縫隙，達到封閉，防止路面雨雪水對道路的侵蝕，確保道路正常運營的一種方法。目前，針對瀝青路面裂縫主要采用地瀝青加熱灌縫或乳化瀝青摻入細砂、石粉等常規方法處理，但上述方法路用性很差，地瀝青對溫度較為敏感，高溫易軟、低溫脆裂，溶解后粘度仍很高，細縫或深縫根本灌不到位；乳化瀝青受瀝青品質、乳化劑品種瀝青含固量等影響，破乳與凝固時間較難控制，乳化瀝青中50％以上的水分蒸發緩慢，破乳蒸發后的各項技術指標都大幅度下降，難以達到理想的路面維護修復要求。進口封縫材料(以聚氨酯類材料為主)路用性較好，但由于價格昂貴，施工技術要求較高等，使有限的養護經費不能接受，因此，一般很少被用于道路裂縫和脹(縮)縫的封閉。本發明所要解決的技術問題是提供一種克服現有技術的缺陷的、具有流動度大、耐溫耐侯性優、粘結強度高、彈塑性好，操作簡便，價格低廉的道路聚合物灌縫材料，以解決水泥砼路面脹(縮)縫的封縫和瀝青路面各種缺陷裂縫的封閉與補強。本發明解決其技術問題采用的技術方案是一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于它由干粉混合料和液態混合料配制而成，干粉混合料中各組份的重量百分比為，堿性粉末 76～95表面活性劑 1～3.5碳酸鈉 0.5～1廢橡膠微粉 3～20液態混合料中各組份的重量百分比為，乳化瀝青 85～97聚乙烯醇溶液 3～15干粉混合料與液態混合料重量比為1∶0.4～2。
本發明的特點在于利用乳化瀝青的液態特性，摻入一定量的聚乙烯醇溶液、廢橡膠微末、表面活性劑、碳酸鈉、堿性粉末材料，增強瀝青的粘結性、耐溫性，彈塑性能，滿足道路封縫的技術要求。本發明所要解決的技術問題還可進一步通過如下技術方案加以解決堿性粉末為水泥或石灰粉，其細度為通過45μm篩的數量達到95％；表面活性劑為無極性或陰離子的三聚氰胺或木質素磺酸鈣，要求其相對于水泥標準稠度需水量的減水率大于15％；碳酸鈉為無水碳酸鈉，其純度大于95％；廢橡膠微粉細度為通過80μm篩的篩余量小于或等于10％；乳化瀝青含固量大于50％；聚乙烯醇溶液濃度為12％～25％。
本發明中的乳化瀝青是本發明的主體材料，在本發明中作為一種有機膠凝材料，主要起到包裹、膠結的作用；堿性粉末吸收乳化瀝青破乳后殘留在破乳體中的水份，滿足堿性粉末的水化用水，具有填充作用并增強材料與被灌結體的吸附粘結性。無極性或陰離子的三聚氰胺或木質素磺酸鈣(表面活性劑)具有降低各組份材料分子的表面能，使各組分材料得到均勻的配拌并加速破乳的作用。碳酸鈉具有控制乳化瀝青的破乳和凝結時間的作用。廢橡膠微粉能增加本發明的彈塑性。聚乙烯醇溶液可以提高本發明的溫度穩定性及韌度。
本發明道路聚合物灌縫材料的制備方法為干粉混合料將堿性粉末及廢橡膠微末分別經干燥、細磨處理后，得到適當細度的原料(前者過45μm篩余量為0％；后者過80μm篩的篩余量小于或等于10％)，按配方稱取各組份，分別置于混料機中，經攪拌制得均勻的干粉混合料；液態混合料將聚乙烯醇溶液混入乳化瀝青中經高速攪拌成均勻的液態混合料。實際施工使用時，將干粉混合料與液態混合料以1∶0.4～2的比例(重量比)邊混合攪拌，邊灌縫封閉施工。
下面通過試驗來說明本發明的性能一、粘結強度試驗材料本發明、熱溶地瀝青。
試驗方法采用國家標準GB17671規定的方法進行試驗。
試驗結果見表-1 表-1
由表-1可以看出使用本發明其與母體的粘結強度優于熱溶地瀝青。
二、流動度測試試驗材料本發明、熱溶地瀝青。
試驗方法按照國家標準DGJ08-235規定方法采用跳桌進行測定。
試驗結果經測定，本發明與熱溶地瀝青的流動度分別為946mm和398mm，本發明明顯優于熱溶地瀝青。
三、耐溫性檢測試驗材料本發明、熱溶地瀝青。
試驗方法將本發明與熱溶地瀝青的試樣分別置于烘箱(80±5)℃中保持30min，觀察其有無冒油現象，置于冰箱(-10±2)℃中保持30min，觀察樣品有無開裂現象。
試驗結果經測定，本發明高溫無冒油、低溫不開裂；熱溶地瀝青高溫有軟化冒油現象、低溫有細微開裂現象。本發明優于熱溶地瀝青。
四、剝離性檢測試驗材料本發明、熱溶地瀝青。
試驗方法將本發明與熱溶地瀝青的試樣分別與瀝青砼及水泥砼雙雙對接并保持平面，在常溫下，經固化凝結，保持60min，用人工彎曲30°。
試驗結果經檢測，本發明彎曲30°后與瀝青及水泥砼母體均無剝離現象；熱溶地瀝青有剝離現象，本發明明顯優于熱溶地瀝青。
本發明由于采用上述技術方案，具有較好的粘結強度，并且低溫無收縮，良好的流動性(可灌性)、耐溫性，固化前為親水性(具備良好的吸附粘結性能)，固化后則憎水，凝結時間短，施工方便快捷，可全天候施工。下面結合具體實施例對本發明作進一步闡述，但不限制本發明。
下列實施例所用各組份材料均采用市售產品，包括安徽寧國水泥廠的硅酸鹽水泥熟料自加工成超細硅酸鹽水泥；廢橡膠微末利用廢舊輪胎或廢橡膠制品經清理后，自加工磨細成微末；上海申立建材廠生產的無極性表面活性劑三聚氰胺；上海浦東路橋瀝青廠生產的乳化瀝青；聚乙烯醇、碳酸鈉均為市場化工產品。經檢測，超細硅酸鹽水泥經加工后細度為通過45μm篩的篩余量為0％；廢橡膠微粉細度為通過80μm篩的篩余量為6％；碳酸鈉為無水碳酸鈉，純度99％；三聚氰胺相對于水泥標準稠度需水量減水率為18％；乳化瀝青含固量為55％。
實施例1選取超細硅酸鹽水泥76kg，表面活性劑3.5kg，碳酸鈉0.5kg，廢橡膠微末20kg置于混料機中，在57轉/分的速度下攪拌混合5分鐘，制得均勻的干粉混合料；選取乳化瀝青85kg，聚乙烯醇溶液15kg，經高速(1400轉/分)攪拌成均勻的液態混合料，本實施例在實際施工使用時，將干粉混合料與液態混合料以1∶2的比例邊快速混合攪拌，邊灌縫施工。
實施例2選取超細硅酸鹽水泥95kg，表面活性劑1kg，碳酸鈉1kg，廢橡膠微末3kg置于混料機中，在57轉/分的速度下攪拌混合5分鐘，制得均勻的干粉混合料；選取乳化瀝青97kg，聚乙烯醇溶液3kg，經高速(1400轉/分)攪拌成均勻的液態混合料，本實施例在實際施工使用時，將干粉混合料與液態混合料以1∶0.4的比例邊快速混合攪拌，邊灌縫施工。
實施例3選取超細硅酸鹽水泥85.5kg，表面活性劑2kg，碳酸鈉0.75kg，廢橡膠微末11.75kg置于混料機中，在57轉/分的速度下攪拌混合5分鐘，制得均勻的干粉混合料；選取乳化瀝青91kg，聚乙烯醇溶液9kg，經高速(1400轉/分)攪拌成均勻的液態混合料，本實施例在實際施工使用時，將干粉混合料與液態混合料以1∶1.2的比例邊快速混合攪拌，邊灌縫施工。
權利要求
1. 一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于它由干粉混合料和液態混合料配制而成，干粉混合料中各組份的重量百分比為，堿性粉末76～95表面活性劑 1～3.5碳酸鈉 0.5～1廢橡膠微粉 3～20液態混合料中各組份的重量百分比為，乳化瀝青85～97聚乙烯醇溶液3～15干粉混合料與液態混合料重量比為，1∶0.4～2。
2.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于堿性粉末為水泥或石灰粉。
3.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于表面活性劑為無極性或陰離子的三聚氰胺或木質素磺酸鈣。
4.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于堿性粉末的細度為通過45μm篩的數量達到95％。
5.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于碳酸鈉為無水碳酸鈉，其純度大于95％。
6.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于廢橡膠微粉細度為通過80μm篩的篩余量小于或等于10％。
7.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于乳化瀝青含固量大于50％。
8.根據權利要求1所述的一種道路聚合物灌縫材料，其特征在于聚乙烯醇溶液濃度為12％～25％。
全文摘要
本發明涉及一種建筑材料，尤其是涉及一種對城市道路、公路、(包括高速公路)等路面縫隙進行有效的封閉維護、價格低廉，使用方便的道路聚合物灌縫材料。它由干粉混合料和液態混合料配制而成，干粉混合料中各組份的重量百分比為，堿性粉末76～95、表面活性劑1～3.5、碳酸鈉0.5～1、廢橡膠微粉3～20液態混合料中各組份的重量百分比為，乳化瀝青85～97、聚乙烯醇溶液3～15干粉混合料與液態混合料重量比為，1∶0.4～2。本發明具有較好的粘結強度，并且低溫無收縮，良好的流動性(可灌性)、耐溫性，固化前為親水性(具備良好的吸附粘結性能)，固化后則憎水，凝結時間短，施工方便快捷，可全天候施工。
文檔編號C04B24/26GK1962526SQ20051011012
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月8日 優先權日2005年11月8日
發明者芮志平, 冀德榮 申請人:芮志平