[发明专利]中温改性灌缝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域中的沥青的制备技术，具体地指一种中温改性灌缝胶，本发明还涉及这种中温改性灌缝胶的制备方法。

背景技术

随着我国近年来高等道路的建设和发展，沥青路面越来越多的受到人们的青睐，是中国公路和城市道路路面的主要结构形式。但沥青道路在使用的过程中由于长期经受车辆载荷和自然环境的综合作用，导致沥青路面开裂产生裂缝，裂缝的存在不仅影响行车的舒适性和安全性，而且路表雨水通过裂缝深入基层，还将大大削弱路基的强度和稳定性，使沥青路面受到更严重的破坏，常常给行车带来诸多不便，大大缩短了道路的使用年限，加速了路面的破坏。在整个公路养护工作中，路面养护室公路养护动作的中心环节，缝类破损是沥青路面的主导性损坏方式，对沥青路面裂缝的修补是沥青路面养护的经常性工作；公路担负着繁重的交通流，通常情况下一旦出现裂缝不应长时间中断交通或压缩通行断面来进行修补，有针对性地研究裂缝修补的新材料、新方法是有积极意义的。

目前，沥青路面裂缝的修补技术还比较落后，国内外普遍采用改性沥青灌缝胶修补法和乳化沥青灌浆修补法对裂缝进行修补处理。但是现有的裂缝修补材料与旧油面之间的低温粘结力较低、低温柔性和耐久性较差，在路面低温收缩时容易出现修补材料与旧路面剥离脱落，重新产生裂缝，特别是在气候寒冷、紫外线强的地区，沥青路面的裂缝需要年年修补；国外同类产品则还存在价格高、施工设备复杂、施工费用较高的问题。乳化沥青灌浆修补材料也存在同样的问题。因此，研制一种低温延伸率大，与旧路面粘结强度高，耐老化的改性高分子胶性材料对于解决我国沥青路面裂缝修补具有重要的应用价值和推广价值。

现有的灌缝胶主要原材料是沥青中添加油膏、煤焦油、石膏粉、乙二胺、苯等制成。由于沥青的施工加热温度一般在160℃以上，这样导致灌缝胶的施工时温度也较高。这样也同时影响后期的灌缝胶的固化。沥青温度从160℃降到气温后，灌缝胶才能固化。因此较高的施工温度也往往影响固化时间。灌缝胶的固化过程一般也较为缓慢，其所需的固化时长也和气温有关，气温越高固化越快。

现在常用的灌缝胶渗透性较差、脆性较大、有刺激性的味道，对作业人员和环境有较大的危害，高、低温的性能较差，延度较低，往往其5℃延度仅仅达到20cm，完全不能满足需要，同时还影响通车速度。

如何在施工时防止沥青老化一直是本领域技术人员公认的难题和努力探索的方向，但至今为止尚无令人满意的技术方案问世。

发明内容

为了解决现有沥青生产及施工中出现的上述弊端，本发明的第一目的就是要提供一种中温改性灌缝胶，它由以下组分按质量份数组成：80～90份基质沥青，3～7份灌缝胶改性剂，3～17份橡胶粉。

上述技术方案中，所述的基质沥青为高固含量改性中温沥青，由以下组分按质量份数组成：75～82份基质石油沥青：3～7份中温改性剂，11～22份水。

所述的中温改性剂由以下组分按质量份数组成：

5～10份18/16叔胺；

5～12份阳离子添加剂，所述的阳离子添加剂选自3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵和氯化三甲基十二烷基铵；

1～5份甲醇；

40～50份的乳化剂，所述的乳化剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、丁苯橡胶、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、高聚物聚丙烯和聚苯乙烯；

1～3份氯化钙；

5～20份去离子水。

上述技术方案中，所述的灌缝胶改性剂由以下组分按质量份数组成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯橡胶以3:2的比例混合而成。

上述技术方案中，所述的橡胶粉选用200～250目。

上述技术方案中，该灌缝胶的软化点≥84℃；5℃延度≥83㎝；针入度至少为5.3mm；25℃下的弹性恢复不少于91％。

制备所述的中温改性灌缝胶的方法，包括如下步骤：

1)生产高固含量改性中温沥青

1.1)将中温改性剂的除水以外的组分溶解于不少于60℃的去离子水中，并充分混合均匀；

1.2)将基质石油沥青加热至150℃以上；

1.3)将步骤1.1)得到的中温改性剂和基质石油沥青及水混合后保持温度在75℃～95℃，搅拌均匀；

1.4)在90℃时，混合生成的改性中温沥青的黏度达到3Pa·s时，沥青生产结束；

2)在步骤1)制得的高固含量改性中温沥青中加入橡胶粉和改性剂，通过高速剪切机混合均匀，制得混合均匀的中间产品