基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法

1.本发明属于路面处理技术领域，尤其涉及一种基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法。


背景技术：

2.沥青路面具有良好的行车舒适性、稳定性，其开放交通速度快、易于养护与维修，逐渐成为公路路面的主要形式。然而，工程实际表明传统的沥青路面对于日益增长的车流量以及恶劣的环境因素早已不堪重负，通车后不久便出现开裂、松散、坑槽、推移、拥包、车辙等诸多病害，不仅影响路面的连续性，更危及车辆的行驶安全。为了减少路面的早起损坏、提升公路的工程质量、延长使用寿命，对沥青路面的病害进行修补是必要的。
3.及时修补路面裂缝不仅可以减缓早期损坏的发生、提高公路的整体服务质量，还可以在一定程度上增强路面的局部强度和承载能力，保证路面的平整性和耐久性。因此，探索一种性能优良、经济实惠、环境友好的新型改性沥青，对提高沥青路面质量，延长路面使用寿命，降低道路成本上具有重要的经济效益和工程价值。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种施工快捷、效果良好且成本低廉的基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法，采用基于地聚合物改性沥青作为修补材料；基于地聚合物改性沥青以sbs改性沥青作为基料，地质聚合物改性粉末作为改性剂，按以下重量份制成：sbs改性沥青94～96份，地质聚合物改性粉末4～6份；其中，地质聚合物改性粉末由以下重量份材料制成：
[0007][0008]
水玻璃的模数为1.0～1.5；naoh溶液的浓度为4.5～5.5mol/l；偏高岭土由煅烧温度800～900℃的高岭土脱水而成，目数为700～800目；矿渣粉的目数为400～500目；硅粉为高纯度单晶硅粉，目数为400～600目；钢渣粉的目数为400目。
[0009]
钢渣粉与硅粉的掺量比为1:1。
[0010]
地质聚合物改性粉末按以下制备：取偏高岭土粉末，矿渣粉，钢渣粉，硅粉混合成
地质聚合物固体粉末；取碱激发剂和地质聚合物固体粉末混合，搅拌后倒入模具中密封，养护，脱模后用粉碎机打碎，并过筛，即制得地质聚合物改性粉末；其中，碱激发剂按以下制备：取naoh溶液和水玻璃溶液混合配制，密封保存24h后使用；养护是放置在温度为80℃、湿度为70％的恒温恒湿箱中养护12～24h。
[0011]
上述快速修补方法，包括以下步骤：《1》路面铣创，《2》混合料拌和，《3》混合料运输，《4》摊铺碾压。
[0012]
步骤《1》按以下进行：采用铣刨机，对病害严重部位进行铣刨，并将槽内松散的集料等杂物清理。
[0013]
步骤《2》按以下进行：沥青混合料的拌和由拌合站完成，在沥青拌和机启动前，应提前将sbs改性沥青加热，然后按照配比加入热沥青和地质聚合物改性粉末，矿粉和集料进行拌和；矿粉为石灰石矿粉，目数为400-600目；集料为辉绿岩集料，取ac-13集配范围中值为矿料合成集配。
[0014]
沥青加热至160摄氏度；拌和中，干拌时间不少于10s，湿拌时间35s；拌合后出料温度范围为150～160摄氏度。
[0015]
步骤《3》按以下进行：卡车装料应分3次，第1次装料靠近车厢前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次装料在车厢中间。
[0016]
步骤《4》按以下进行：施工温度不低于10摄氏度，摊铺温度控制在165～170摄氏度，在不发生离析的前提下全幅一次摊铺，摊铺速度不超过3～4m/min，将拌合均匀的混合料导入坑槽内，用腻子刀等工具将混合料抹平，并用平板夯或压路机整平。
[0017]
针对目前路面裂缝修补存在的问题，发明人建立了一种基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法，采用基于地聚合物改性沥青作为修补材料；基于地聚合物改性沥青以sbs改性沥青作为基料，地质聚合物改性粉末作为改性剂，按以下重量份制成：sbs改性沥青94～96份，地质聚合物改性粉末4～6份；其中，地质聚合物改性粉末由以下材料制成：水玻璃、naoh溶液、偏高岭土、矿渣粉、硅粉、钢渣粉、水。该方法将地质聚合物作为一种沥青添加剂与sbs改性沥青掺合，具有绿色环保、降低造价的效益。试验表明，相较于普通沥青混合料，本发明所得基于地聚合物改性沥青具有更好的高温耐热动稳定度、抗开裂能力、高寿命耐久性，可以有效预防沥青路面早起发生的车辙、推移、水损害问题。据此建立的快速修补方法具有施工快捷、效果良好且成本低廉等特点，而且，实现了新型工业废物的资源化回收利用，更为沥青改性开辟了新方向。
具体实施方式
[0018]
实施例1地质聚合物改性粉末的制备
[0019]
取20kg偏高岭土粉末，12kg矿渣粉，4kg钢渣粉，4kg硅粉混合成地质聚合物固体粉末；取16kg碱激发剂和25kg的地质聚合物固体粉末混合，搅拌15分钟后倒入模具中密封，养护(放置在温度为80℃、湿度为70％的恒温恒湿箱中养护12～24h)，脱模后用粉碎机打碎，并使用0.075mm的筛孔过筛，即制得地质聚合物改性粉末；其中，碱激发剂按以下制备：取7kg浓度为5mol/l的naoh溶液和13kg模数为1.2的水玻璃溶液混合配制，密封保存24h后使用。
[0020]
其中，偏高岭土由煅烧温度800～900℃的高岭土脱水而成，目数为700～800目；矿
渣粉的目数为400～500目；硅粉为高纯度单晶硅粉，目数为400～600目；钢渣粉的目数为400目。
[0021]
经检测，地质聚合物的抗压强度达到了32.1mpa，抗折强度为5.06mpa。
[0022]
实施例2基于地聚合物改性沥青的制备
[0023]
取5kg实施例1的地质聚合物改性粉末与95kg sbs改性沥青混合，高速搅拌5分钟，搅拌均匀后即得基于地聚合物改性沥青。
[0024]
经检测，基于地聚合物改性沥青的针入度为55mm，软化点为56摄氏度，延度值为7.8cm，弹性恢复率为64％。
[0025]
实施例3本发明道路裂缝的快速修补方法
[0026]
《1》路面铣创
[0027]
按以下进行：在养护工作开始前，对原先路面破损状况进行调查，并标识病害处的范围和深度；采用铣刨机，对病害严重部位进行铣刨，并将槽内松散的集料等杂物清理。
[0028]
《2》混合料拌和
[0029]
沥青混合料的拌和由拌合站完成，拌合站主要由进料斗、传送带、搅拌机、储料斗、沥青储存罐及控制室等部分组成，施工拌合过程由控制室来进行全程控制，在沥青拌和机启动前，应提前将sbs改性沥青加热到规定温度，(一般为160摄氏度左右)，然后加入热沥青，地质聚合物改性粉末，集料，石灰石矿粉进行拌和；油石比建议为4％～7％，地质聚合物掺量建议为4％～6％，具体视需要确定，矿粉参量为3％-5％；建议现场拌和，减少运输时间。拌和中，干拌时间不少于10s，湿拌时间一般在35s；拌合后出料温度范围为150～160摄氏度。
[0030]
其中，石灰石矿粉目数为400-600目；集料为辉绿岩集料，取ac-13集配范围中值为矿料合成集配。
[0031]
《3》混合料运输
[0032]
卡车装料应分3次，第1次装料靠近车厢前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次装料在车厢中间。运输过程中应对沥青混合料进行覆盖，以减少合和等待过程中的热量散失，保证施工温度。
[0033]
《4》摊铺碾压
[0034]
该沥青混合料不适宜在气候寒冷、阴雨的气候施工，施工温度不低于10摄氏度，最佳施工温度在20摄氏度以上，若外界温度较低，可适当提高混合料的搅拌和摊铺温度，摊铺温度尽量控制在165～170摄氏度，在不发生离析的前提下尽可能全幅一次摊铺，摊铺速度一般不超过3～4m/min。在摊铺时应注意，每辆卡车卸料之间，尽可能宽的打开受料斗后门，尽可能连续摊铺混合料，将拌合均匀的混合料导入坑槽内，用腻子刀等工具将混合料抹平，并用平板夯或压路机整平。

技术特征：
1.一种基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法，其特征在于采用基于地聚合物改性沥青作为修补材料；所述基于地聚合物改性沥青以sbs改性沥青作为基料，地质聚合物改性粉末作为改性剂，按以下重量份制成：sbs改性沥青94～96份，地质聚合物改性粉末4～6份；其中，地质聚合物改性粉末由以下重量份材料制成：。2.根据权利要求1所述的快速修补方法，其特征在于：所述水玻璃的模数为1.0～1.5；所述naoh溶液的浓度为4.5～5.5mol/l；所述偏高岭土由煅烧温度800～900℃的高岭土脱水而成，目数为700～800目；所述矿渣粉的目数为400～500目；所述硅粉为高纯度单晶硅粉，目数为400～600目；所述钢渣粉的目数为400目。3.根据权利要求2所述的快速修补方法，其特征在于：所述钢渣粉与硅粉的掺量比为1:1。4.根据权利要求3所述的快速修补方法，其特征在于所述地质聚合物改性粉末按以下制备：取偏高岭土粉末，矿渣粉，钢渣粉，硅粉混合成地质聚合物固体粉末；取碱激发剂和地质聚合物固体粉末混合，搅拌后倒入模具中密封，养护，脱模后用粉碎机打碎，并过筛，即制得地质聚合物改性粉末；其中，所述碱激发剂按以下制备：取naoh溶液和水玻璃溶液混合配制，密封保存24h后使用；所述养护是放置在温度为80℃、湿度为70％的恒温恒湿箱中养护12～24h。5.根据权利要求1所述的快速修补方法，其特征在于包括以下步骤：<1>路面铣创，<2>混合料拌和，<3>混合料运输，<4>摊铺碾压。6.根据权利要求5所述的快速修补方法，其特征在于步骤<1>按以下进行：采用铣刨机，对病害严重部位进行铣刨，并将槽内松散的集料等杂物清理。7.根据权利要求5所述的快速修补方法，其特征在于步骤<2>按以下进行：沥青混合料的拌和由拌合站完成，在沥青拌和机启动前，应提前将sbs改性沥青加热，然后按照配比加入热沥青和地质聚合物改性粉末，矿粉和集料进行拌和；所述矿粉为石灰石矿粉，目数为400-600目；所述集料为辉绿岩集料，取ac-13集配范围中值为矿料合成集配。8.根据权利要求7所述的快速修补方法，其特征在于：所述沥青加热至160摄氏度；所述拌和中，干拌时间不少于10s，湿拌时间35s；拌合后出料温度范围为150～160摄氏度。9.根据权利要求5所述的快速修补方法，其特征在于步骤<3>按以下进行：卡车装料应分3次，第1次装料靠近车厢前部，第二次装料靠近后部车厢门，第三次装料在车厢中间。10.根据权利要求5所述的快速修补方法，其特征在于步骤<4>按以下进行：施工温度不低于10摄氏度，摊铺温度控制在165～170摄氏度，在不发生离析的前提下全幅一次摊铺，摊铺速度不超过3～4m/min，将拌合均匀的混合料导入坑槽内，用腻子刀等工具将混合料抹
平，并用平板夯或压路机整平。

技术总结
本发明公开了一种基于地聚合物改性沥青的道路裂缝的快速修补方法，采用基于地聚合物改性沥青作为修补材料；基于地聚合物改性沥青以SBS改性沥青作为基料，地质聚合物改性粉末作为改性剂，按以下重量份制成：SBS改性沥青94～96份，地质聚合物改性粉末4～6份；其中，地质聚合物改性粉末由以下材料制成：水玻璃、NaOH溶液、偏高岭土、矿渣粉、硅粉、钢渣粉、水。相较于普通沥青混合料，本发明改性沥青具有更好的高温耐热动稳定度、抗开裂能力、高寿命耐久性，可有效预防沥青路面早起发生的车辙、推移、水损害问题。本发明快速修补方法具有施工快捷、效果良好且成本低廉等特点，而且，实现了新型工业废物的资源化回收利用，更为沥青改性开辟了新方向。了新方向。


技术研发人员：孟勇军 李彦伯 吴光伟 张逾 陈奎成 黄志宽
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/21