本發明公開了一種瀝青路面坑槽冷補料的制備方法，屬于路面修補材料制備技術領域。
背景技術：
隨著我國交通運輸業的迅速發展，對路用瀝青材料的技術性能提出了越來越高的要求。瀝青路面因施工不當或使用的瀝青自身的原因，投入使用一定的時間后會發生反射裂縫、應力裂縫或溫度收縮裂縫，尤其在氣候變化較大的地區，因冬季氣溫較低，路面發生低溫收縮裂縫的幾率較大。由于路面裂縫的發生，雨水容易通過裂縫滲透到中面層或下面層，嚴重者還會滲透到底層甚至路基層，引起公路的水損壞。為了避免或減輕路面的水損壞，減少瀝青公路大面積維修次數，提高瀝青路面服務功能，延長路面的使用壽命，在發生裂縫之初就要對裂縫進行修補處理，避免雨水的侵入。一般方法是在發生裂縫處灌入嵌縫材料，將裂縫封閉，對路面裂縫進行局部修補，可避免因大規模維修引起的交通擁堵。
目前，國內外對瀝青路面的坑槽主要是采用熱拌或者冷補瀝青混合料進行修補。
1、采用熱拌修補瀝青混合料是通過現場切割，清除瀝青路面破損部分，根據破損體積估算取料總量，然后將熱的新瀝青混合料回填到路面破損處，碾壓降溫后再次開放交通，由于路面破損處周邊與新填入的瀝青混合料存在較大溫差，因此，在新舊瀝青混合料結合處便會產生弱接縫，時間一長，遇到重車碾壓，新舊料分離再次產生裂縫，同時施工必須在干燥條件下進行，且混合料降溫速度慢，作業時間長，使得開放交通耗時，無法快速修補；
2、采用冷補修補瀝青混合料則是將瀝青混合料事先預拌好，堆放儲存或用袋裝好貯存起來，當發現路面出現損壞時，將預拌好的瀝青混合料運到現場進行路面修補。其制作方法主要有兩種，一種是柴油或煤油稀釋瀝青拌和的混合料；另一類是用高標號的汽油作為稀劑拌和的混合料，這種作業方式雖然可以避免熱拌修補瀝青混合料的缺陷，具有成型快、易拌和、強度高的特點，還能有效節約施工時間，但仍存在一些缺點：主要是成品料易板結，混合料中瀝青含量低，耐久性不足，特別是在濕度過高的季節，壽命僅為3個月甚至更短，且混合料使用高標號汽油做稀釋劑，易揮發導致混合料的和易性喪失而使材料失效，嚴重限制了冷補料的使用范圍。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題：針對現有瀝青冷補料易板結、瀝青含量低，耐久性不足，且使用高標號汽油做稀釋劑，易揮發導致冷補料的和易性喪失而使材料失效的缺陷，提供一種瀝青路面坑槽冷補料的制備方法，本發明先將廢機油過濾后再用活性白土、碳酸鈉溶液沉降和吸附雜質，靜置并收集上層油相，再將所得預處理廢機油與柴油混合配制成稀釋劑，隨后取玄武巖礦石破碎振篩處理，并將碎石按要求混合制得瀝青集料沙石，再用鈉基膨潤土改性石油瀝青，并與稀釋劑、熱塑性丁苯橡膠攪拌制得改性冷補瀝青液，最后將其與瀝青集料沙石、硅油、抗剝落劑等攪拌裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料，本發明制得的冷補料克服了冷補瀝青混合料易板結、耐久性不足且和易性差的不足，具有隨時修補、和易性好、儲存穩定性好生物特點，具有廣闊的應用前景。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
（1）量取500～600mL廢機油，過濾除雜后向濾液中加入30～50g活性白土，以300～400r/min攪拌1～2h，隨后加入100～200mL質量分數為1%碳酸鈉溶液，持續攪拌1～2h后，靜置3～5h并收集上層油相，得預處理廢機油，量取200～300mL預處理廢機油與180～200mL柴油混合，以500～600r/min攪拌30～40min，得稀釋劑，備用；
（2）取玄武巖礦石裝入顎式破碎機中一次粉碎，再轉入盤式破碎機中二次粉碎，隨后轉入振篩機中，分別篩選出不同粒徑的玄武巖碎石，并將碎石裝入混料機中，按照LB-13級配要求混合碎石20～30min，得瀝青集料沙石，備用；
（3）稱取90～100g石油瀝青，在120～130℃下加熱軟化30～40min，再向瀝青中加入8～12g鈉基膨潤土，以300～400r/min攪拌20～30min，冷卻至100～105℃后，加入20～25mL步驟（1）備用的稀釋劑，5～6g熱塑性丁苯橡膠，以500～600r/min保溫攪拌30～40min，得改性冷補瀝青液；
（4）稱取1.8～2.0kg步驟（2）備用的瀝青集料沙石，加熱至105～110℃后，與100～120g上述改性冷補瀝青液混合，再加入0.5～0.6g硅油，0.3～0.4g抗剝落劑TX-1，以500～600r/min保溫攪拌20～30min，冷卻至室溫后裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料。
本發明的應用方法是：首先對路面坑槽部位進行劃線，將不規則形狀坑槽利用切割設備進行切割，使之具備規則形狀，控制切縫厚度為原有混凝土層厚度的2/3，并用鼓風設備將坑槽底部及側壁等表面浮渣清除，隨后將本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料以60～80r/min攪拌混合10～15min，再根據路面坑槽大小，將混合好的冷補料回填入坑槽部位，將冷補料充分壓實，使冷補料與坑槽壁牢固粘結，再用壓路機在坑槽修補部位來回壓平，最后靜置養護3～5h即可。經檢測，本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料干粘結強度達5.6～6.2MPa，濕粘結強度達3.4～4.6MPa，能實現與路面裂縫壁的牢固粘結，具有較好的修補效果，同時修補后的路面抗壓強度達70～80MPa，5℃下界面拉拔力0.65～0.71kN，-10℃下界面拉拔力為0.55～0.63kN，耐受溫度范圍為-30～60℃，本發明冷補料還具有較好的貯存穩定性及耐久性，在常溫密封環境下，存儲期限達12個月以上，成品料不易出現板結現象，且坑槽修補效果能維持6年以上，使用壽命較長。
本發明的有益效果是：
（1）本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料和易性好，即拌即用，無需加熱處理，同時與混凝土相容性好，界面粘結強度高，在惡劣環境中具有同樣的修補效果，且儲存穩定性較好，成品不易板結，有效延長了冷補料的使用壽命；
（2）本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料具有良好的粘附性，能與路面裂縫壁牢固粘結，同時又耐砂石雜物嵌入，且耐久性較好，滿足道路修補的同時還能實現道路的補強作用。
具體實施方式
首先量取500～600mL廢機油，過濾除雜后向濾液中加入30～50g活性白土，以300～400r/min攪拌1～2h，隨后加入100～200mL質量分數為1%碳酸鈉溶液，持續攪拌1～2h后，靜置3～5h并收集上層油相，得預處理廢機油，量取200～300mL預處理廢機油與180～200mL柴油混合，以500～600r/min攪拌30～40min，得稀釋劑，備用；隨后取玄武巖礦石裝入顎式破碎機中一次粉碎，再轉入盤式破碎機中二次粉碎，隨后轉入振篩機中，分別篩選出不同粒徑的玄武巖碎石，并將碎石裝入混料機中，按照LB-13級配要求混合碎石20～30min，得瀝青集料沙石，備用；再稱取90～100g石油瀝青，在120～130℃下加熱軟化30～40min，再向瀝青中加入8～12g鈉基膨潤土，以300～400r/min攪拌20～30min，冷卻至100～105℃后，加入20～25mL上述備用的稀釋劑，5～6g熱塑性丁苯橡膠，以500～600r/min保溫攪拌30～40min，得改性冷補瀝青液；最后稱取1.8～2.0kg上述備用的瀝青集料沙石，加熱至105～110℃后，與100～120g上述改性冷補瀝青液混合，再加入0.5～0.6g硅油，0.3～0.4g抗剝落劑TX-1，以500～600r/min保溫攪拌20～30min，冷卻至室溫后裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料。
實例1
首先量取500mL廢機油，過濾除雜后向濾液中加入30g活性白土，以300r/min攪拌1h，隨后加入100mL質量分數為1%碳酸鈉溶液，持續攪拌1h后，靜置3h并收集上層油相，得預處理廢機油，量取200mL預處理廢機油與180mL柴油混合，以500r/min攪拌30min，得稀釋劑，備用；隨后取玄武巖礦石裝入顎式破碎機中一次粉碎，再轉入盤式破碎機中二次粉碎，隨后轉入振篩機中，分別篩選出不同粒徑的玄武巖碎石，并將碎石裝入混料機中，按照LB-13級配要求混合碎石20min，得瀝青集料沙石，備用；再稱取90g石油瀝青，在120℃下加熱軟化30min，再向瀝青中加入8g鈉基膨潤土，以300r/min攪拌20min，冷卻至100℃后，加入20mL上述備用的稀釋劑，5g熱塑性丁苯橡膠，以500r/min保溫攪拌30min，得改性冷補瀝青液；最后稱取1.8kg上述備用的瀝青集料沙石，加熱至105℃后，與100g上述改性冷補瀝青液混合，再加入0.5g硅油，0.3g抗剝落劑TX-1，以500r/min保溫攪拌20min，冷卻至室溫后裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料。
本實例操作簡便，使用時，首先對路面坑槽部位進行劃線，將不規則形狀坑槽利用切割設備進行切割，使之具備規則形狀，控制切縫厚度為原有混凝土層厚度的2/3，并用鼓風設備將坑槽底部及側壁等表面浮渣清除，隨后將本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料以60r/min攪拌混合10min，再根據路面坑槽大小，將混合好的冷補料回填入坑槽部位，將冷補料充分壓實，使冷補料與坑槽壁牢固粘結，再用壓路機在坑槽修補部位來回壓平，最后靜置養護3h即可。經檢測，本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料干粘結強度達5.6MPa，濕粘結強度達3.4MPa，能實現與路面裂縫壁的牢固粘結，具有較好的修補效果，同時修補后的路面抗壓強度達70MPa，5℃下界面拉拔力0.65kN，-10℃下界面拉拔力為0.55kN，耐受溫度范圍為-30℃，本發明冷補料還具有較好的貯存穩定性及耐久性，在常溫密封環境下，存儲期限達13個月，成品料不易出現板結現象，且坑槽修補效果能維持7年，使用壽命較長。
實例2
首先量取550mL廢機油，過濾除雜后向濾液中加入40g活性白土，以350r/min攪拌1h，隨后加入150mL質量分數為1%碳酸鈉溶液，持續攪拌1h后，靜置4h并收集上層油相，得預處理廢機油，量取250mL預處理廢機油與190mL柴油混合，以550r/min攪拌35min，得稀釋劑，備用；隨后取玄武巖礦石裝入顎式破碎機中一次粉碎，再轉入盤式破碎機中二次粉碎，隨后轉入振篩機中，分別篩選出不同粒徑的玄武巖碎石，并將碎石裝入混料機中，按照LB-13級配要求混合碎石25min，得瀝青集料沙石，備用；再稱取95g石油瀝青，在125℃下加熱軟化35min，再向瀝青中加入10g鈉基膨潤土，以350r/min攪拌25min，冷卻至103℃后，加入23mL上述備用的稀釋劑，5g熱塑性丁苯橡膠，以550r/min保溫攪拌35min，得改性冷補瀝青液；最后稱取1.9kg上述備用的瀝青集料沙石，加熱至108℃后，與110g上述改性冷補瀝青液混合，再加入0.5g硅油，0.3g抗剝落劑TX-1，以550r/min保溫攪拌25min，冷卻至室溫后裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料。
本實例操作簡便，使用時，首先對路面坑槽部位進行劃線，將不規則形狀坑槽利用切割設備進行切割，使之具備規則形狀，控制切縫厚度為原有混凝土層厚度的2/3，并用鼓風設備將坑槽底部及側壁等表面浮渣清除，隨后將本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料以70r/min攪拌混合13min，再根據路面坑槽大小，將混合好的冷補料回填入坑槽部位，將冷補料充分壓實，使冷補料與坑槽壁牢固粘結，再用壓路機在坑槽修補部位來回壓平，最后靜置養護4h即可。經檢測，本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料干粘結強度達5.9MPa，濕粘結強度達4.0 MPa，能實現與路面裂縫壁的牢固粘結，具有較好的修補效果，同時修補后的路面抗壓強度達75MPa，5℃下界面拉拔力0.68kN，-10℃下界面拉拔力為0.59kN，耐受溫度范圍為15℃，本發明冷補料還具有較好的貯存穩定性及耐久性，在常溫密封環境下，存儲期限達14個月，成品料不易出現板結現象，且坑槽修補效果能維持8年，使用壽命較長。
實例3
首先量取600mL廢機油，過濾除雜后向濾液中加入50g活性白土，以400r/min攪拌2h，隨后加入200mL質量分數為1%碳酸鈉溶液，持續攪拌2h后，靜置5h并收集上層油相，得預處理廢機油，量取300mL預處理廢機油與200mL柴油混合，以600r/min攪拌40min，得稀釋劑，備用；隨后取玄武巖礦石裝入顎式破碎機中一次粉碎，再轉入盤式破碎機中二次粉碎，隨后轉入振篩機中，分別篩選出不同粒徑的玄武巖碎石，并將碎石裝入混料機中，按照LB-13級配要求混合碎石30min，得瀝青集料沙石，備用；再稱取100g石油瀝青，在130℃下加熱軟化40min，再向瀝青中加入12g鈉基膨潤土，以400r/min攪拌30min，冷卻至105℃后，加入25mL上述備用的稀釋劑，6g熱塑性丁苯橡膠，以600r/min保溫攪拌40min，得改性冷補瀝青液；最后稱取2.0kg上述備用的瀝青集料沙石，加熱至110℃后，與120g上述改性冷補瀝青液混合，再加入0.6g硅油，0.4g抗剝落劑TX-1，以600r/min保溫攪拌30min，冷卻至室溫后裝袋，得瀝青路面坑槽冷補料。
本實例操作簡便，使用時，首先對路面坑槽部位進行劃線，將不規則形狀坑槽利用切割設備進行切割，使之具備規則形狀，控制切縫厚度為原有混凝土層厚度的2/3，并用鼓風設備將坑槽底部及側壁等表面浮渣清除，隨后將本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料以80r/min攪拌混合15min，再根據路面坑槽大小，將混合好的冷補料回填入坑槽部位，將冷補料充分壓實，使冷補料與坑槽壁牢固粘結，再用壓路機在坑槽修補部位來回壓平，最后靜置養護5h即可。經檢測，本發明制得的瀝青路面坑槽冷補料干粘結強度達6.2MPa，濕粘結強度達4.6MPa，能實現與路面裂縫壁的牢固粘結，具有較好的修補效果，同時修補后的路面抗壓強度達80MPa，5℃下界面拉拔力0.71kN，-10℃下界面拉拔力為0.63kN，耐受溫度范圍為60℃，本發明冷補料還具有較好的貯存穩定性及耐久性，在常溫密封環境下，存儲期限達15個月，成品料不易出現板結現象，且坑槽修補效果能維持9年，使用壽命較長。