[发明专利]一种沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊及制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及沥青混凝土裂缝修复领域，具体地说涉及一种沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊及制备方法。

背景技术：

疲劳开裂是沥青路面应用过程中出现的主要问题之一，沥青混凝土疲劳损伤可归结于重复荷载作用下沥青混凝土内部裂纹萌生和扩展，在裂纹萌生和扩展过程中伴随着裂纹区域的应力松弛以及为降低裂纹表面能自发进行的界面自愈和。但是，如果这些裂纹或损伤不能得到及时有效的修复和处理，不仅会影响沥青混凝土结构的正常使用性能和使用寿命，而且还有可能引发宏观裂缝并导致结构性的脆性断裂，最终产生严重的灾难性事故。为此，我们迫切需要采用某种方式或技术，能主动、自动地对沥青路面出现裂纹和损伤的部位进行修复，从而恢复甚至提高沥青混凝土材料的强度以达到延长沥青路面使用寿命的目的。

目前，增强沥青混凝土自愈和行为方面的研究主要有添加石灰粉、中空纤维法和微胶囊法。添加石灰粉对沥青混合料自愈和性能有所提高，但效果甚微；在沥青混合料拌合过程中添加中空纤维，当路面出现裂缝时纤维断裂，将里面的愈和剂释放出来，达到修复的目的，但此种方法存在很多的弊端，首先在沥青混合料拌合过程中，纤维易断裂，将里面的愈和剂提前释放，达不到愈和的目的；其次，纤维半径太小，中空纤维制造工艺极为困难，成本较高。于是研究者们把目光转移到微胶囊愈合剂方面。

本发明基于沥青的自愈和机理进行研究，最终发明出一种明显增强沥青自愈和能力的微胶囊，在沥青混合料拌合过程中直接加入，在发现沥青混凝土有裂缝时将损坏区域的混凝土加热，经3-5小时的短暂修复后可将裂缝基本完全修复。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊及制备方法，该微胶囊能明显增强沥青自愈和能力，制备方法简单。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊，是由成膜物质和修复液组成，成膜物质和修复液的重量比为3:1，其中，修复液由偶联剂、固化剂及固化促进剂组成，修复液各组分的重量百分比为：偶联剂10-20﹪，固化剂50-75﹪，固化促进剂18-30﹪。

作为上述技术方案的优选，所述的成膜物质为环氧树脂。

作为上述技术方案的优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。

作为上述技术方案的优选，所述的固化剂为改性脂肪胺固化剂。

作为上述技术方案的优选，所述的固化促进剂为2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

本发明的一种沥青混凝土裂缝自愈和微胶囊的制备方法包括以下步骤：

（1）将偶联剂、固化剂和固化促进剂按重量百分比称量加入反应釜中预混，经剪切乳化机以速度3600r·min^-1剪切乳化均匀，在超声波振荡下直至三组分完全溶解得到均匀稳定的乳化液；

（2）搅拌条件下，向乳液加入成膜物质环氧树脂，通过内相挥发得到悬浮液；

（3）将悬浮液离心、洗涤、干燥即得到产物微胶囊。

本发明的有益效果在于：该微胶囊具有高温稳定性，沥青自愈和能力明显提高，制备方法简单，成本低，易推广。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

常温下，将质量为硅烷偶联剂16g，改性脂肪胺固化剂65g，固化促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚19g，环氧树脂为300g的原材料试剂称量好备用。将偶联剂，固化剂，固化促进剂在反应釜中预混，经3600 r·min^-1高速剪切乳化机乳化均匀，在超声波振荡下直至三组分完全溶解成为得到均匀稳定的乳化液；搅拌条件下，向乳液加入成膜物质环氧树脂，通过内相挥发得到悬浮液；将悬浮液离心、洗涤、干燥即得到产物微胶囊。

该步骤的产物微胶囊，在沥青混合料拌合过程中直接加入，其中微胶囊用量与沥青粘结剂的比例为1:1，微胶囊的加入对沥青混合料影响甚微。当沥青路面出现微裂缝时，将裂缝区域加热，加热温度为160-180℃，加热时间为15分钟，3小时之后路面基本固化完全。经修复的路面外观与未损害的部位相同，其各项指标经检测恢复90﹪以上。