[发明专利]一种具有自修复能力的改性沥青及制备方法

说明书

本发明公开了一种具备自修复能力的改性沥青及制备方法。该方法通过选用高速剪切机在高温下将基质沥青、丁苯橡胶、红外吸收剂、导热剂、多聚磷酸充分混合，制备出一种具备自修复能力的改性沥青。同时该改性沥青产品稳定、粘韧性高，具有良好的高低温性能。本发明具有延长道路的使用寿命，降低道路养护成本，并达到节约资源的目的。

技术领域

本发明涉及改性沥青技术领域，尤其涉及一种具有自修复能力的改性沥青及制备方法。

背景技术

沥青路面具有快速通车、行车舒适、噪声低等优点，成为现代道路建设中首选路面。同时，沥青路面在长期使用过程中，会受到汽车荷载、温度变化等因素影响，其强度、刚度会逐渐降低，再加上在我国常用的半刚性基层带来的反射裂缝问题，此时就易导致疲劳开裂，路面被破坏。再加上雨水的冲刷，路面会产生松散的病害。这对行车的安全性、舒适性都是很不利的影响。因此，如何提高沥青路面的路用性能，延长其使用寿命是研究人员的重点关注对象。

目前，我国的道路建设已经达到了相当大的规模，许多道路已经进入了需要进行大规模养护阶段。因此，如何使路面的养护简单高效，同时又能保证路面在维护之后能长时间满足路用性能的要求，是现在需要解决的问题。

过往的许多研究已经证明，沥青材料在受到一定程度的损伤之后，给予其间歇期，沥青的强度、刚度会得到部分恢复，这便是沥青材料的自修复行为。沥青作为粘弹性材料，在高温以及荷载作用下会展现出流动的特性，当裂缝表面的沥青分子因流动而接触，在范德华力的作用下就能产生吸附与扩散，这就为沥青的自修复提供了基础。

尽管沥青具有自修复能力已经得到广泛认可，但将沥青的自修复性能纳入路面设计、路面疲劳寿命预测等方面的考虑范畴，仍处于初步实验阶段。目前有学者通过在AC-13CSBS改性沥青混凝土中掺钢砂作为导电材料，使 沥青混凝土能在电磁感应机的作用下迅速升温，材料中的沥青由于升温而流动，从而使其内部受损产生的裂纹关闭而达到材料自修复的目的。但其修复实际上需要人工操作电磁感应机来实现，从一定程度上来说较为繁琐，保养维护费用高。

因此，为解决沥青路面大规模养护难的问题，本领域的技术人员致力于开发一种具有自修复能力的改性沥青及其制备方法。

发明内容

为解决沥青路面大规模养护难的问题，本领域的技术人员致力于开发一种具有自我修复能力的改性沥青及制备方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种具备自修复能力的改性沥青，其包括基质沥青、丁苯橡胶、红外吸收剂、导热剂和多聚磷酸。

优选的，所述的丁苯橡胶占基质沥青质量的3.0～5.0％；

优选的，所述的红外吸收剂占基质沥青质量的4.5～6.5％；

优选的，所述的导热剂占基质沥青质量的20～30％；

优选的，所述的多聚磷酸占基质沥青质量的1.0～2.0％。

优选的，所述的基质沥青为国家标准的70#重交沥青；

优选的，所述的丁苯橡胶为SBR-1500，丁苯橡胶中苯乙烯含量为23.5％；

优选的，所述的红外吸收剂为鳞片石墨、纳米石墨片、纳米铯钨青铜粉中的一种或者多种；更优选的，所述红外吸收剂为纳米石墨片与纳米铯钨青铜粉质量比1:2～2:1的混合物。

本发明添加的鳞片石墨、纳米石墨片、纳米铯钨青铜粉具备优良的红外光吸收性能，在太阳光下吸收更多的能量，为沥青的自修复提供充足的能源，加速了沥青的自修复进程。

优选的，所述的导热剂为钢丝绒或者铝丝绒，其中钢丝绒的直径≤0.5mm，长度≤1cm，铝丝绒的直径≤0.5mm，长度≤1cm。