一種自融冰微表封層稀漿混合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自融冰微表封層稀漿混合料及其制備方法。一種自融冰微表封層稀漿混合料，它是由集料、填料、水、SBS改性乳化瀝青、無機纖維和融冰劑制備而成；各組分重量配比為：集料100份、填料1～3份、水9～13份、改性乳化瀝青10～15份、無機纖維1～3份、融冰劑2～6份，所述融冰劑為氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物。所述氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物是由鎂鋁基層狀雙氫氧化物、氯化鈉和水按照質(zhì)量比為3:3:4的比例制備而成。采用本發(fā)明制備的微表封層稀漿混合料既可對出現(xiàn)病害的瀝青路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，又可賦予其自融冰功能，而且其融冰性能不受融化雪水或雨水的影響，能夠保持長久有效，并對環(huán)境沒有危害。
【專利說明】-種自融冰微表封層稀漿混合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路材料領(lǐng)域，具體涉及一種自融冰微表封層稀漿混合料及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 漸青路面具有行車平穩(wěn)舒適、噪聲低、養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點，已在國內(nèi)外公路建設(shè)中得 到廣泛應(yīng)用，但在環(huán)境因素（紫外光、熱、氧、水）和車輛荷載的作用下，漸青路面會發(fā)生各 種破壞，如裂縫、車徹、水損害、局部沉陷、松散、脫皮等，少則2?3年，多則3?5年就需要 進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。目前漸青路面維修養(yǎng)護(hù)主要采用表面封層（霧層封層、還原劑封層、石屑封 層、稀漿封層、微表封層等）、裂縫填封和薄層罩面等技術(shù)。微表封層是采用適當(dāng)級配的集 料、填料、纖維、水和改性乳化漸青，按一定比例拌和而成流動狀態(tài)的稀漿混合料，用于漸青 路面表層罩面，可有效解決路面裂縫、車徹、水損害、局部沉陷、松散、脫皮等病害，同時微表 封層路面具有良好的抗高溫車徹、抗水損害、抗滑、耐磨性能，而且施工簡單方便，開放交通 快、造價低、壽命長、節(jié)能環(huán)保，因此，微表封層已在國內(nèi)外漸青路面維修養(yǎng)護(hù)中得到廣泛的 應(yīng)用。
[0003] 除W上各類病害外，漸青路面在冬季易結(jié)冰也是道路危害之一。路面結(jié)冰將導(dǎo)致 汽車打滑、剎車失靈、方向失控，極易造成交通事故，嚴(yán)重影響道路交通安全。消除冰雪對路 面交通的影響，最常用的方法是在積雪結(jié)冰路面撒布氯鹽類融雪化冰劑。但由于氯鹽類融 雪化冰劑所含氯離子不僅對路面周邊的水質(zhì)、±壤和植被會產(chǎn)生破壞作用，而且會使?jié)u青 與集料的粘附性降低，并對橋梁水泥混凝±中的鋼筋產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕破壞，導(dǎo)致漸青路面 和橋梁的耐久性大大降低。為了減小撒布的氯鹽類融雪化冰劑對漸青路面、橋梁和環(huán)境的 影響，自融冰漸青混合料得到了越來越多的應(yīng)用。所謂自融冰漸青混合料是將氯鹽類融雪 化冰劑慘入熱拌漸青混合料，用其鋪筑的漸青路面，在雨雪天氣受到車輛荷載擠壓作用時， 氯鹽類融冰成分會從不同深度的漸青路層遷移到道路面層，從而實現(xiàn)融雪化冰。
[0004] 目前我國大部分地區(qū)漸青路面均存在冬季表面因結(jié)冰而影響交通運行的問題，女口 能在漸青路面維修養(yǎng)護(hù)過程中賦予其自融冰功能，則可很好地解決該一問題。然而，目前主 要使用在熱拌漸青混合料中的氯鹽類融雪化冰劑可溶于水，在微表封層稀漿混合料中使用 效果較差，且溶化的鹽水對漸青路面、橋梁有腐蝕破壞作用，對周邊的水質(zhì)、±壤和植被也 會產(chǎn)生破壞作用。
[0005] 為使微表封層稀漿混合料既可解決漸青路面病害，又具有自融冰功能，本發(fā)明制 備了氯離子型鎮(zhèn)鉛層狀雙金屬氨氧化物融冰劑，該融冰劑將氯離子引入鎮(zhèn)鉛層狀雙金屬氨 氧化物層間，利用層間氯離子起到降低水的結(jié)冰點的作用，同時由于鎮(zhèn)鉛層狀雙金屬氨氧 化物的結(jié)構(gòu)對層間氯離子具有限域作用，限制了氯離子的擴(kuò)散和流失。采用氯離子型鎮(zhèn)鉛 層狀雙金屬氨氧化物融冰劑制備的微表封層稀漿混合料不僅可W消除漸青路面病害，而且 具有自融冰功能，其融冰性能不受融化雪水或雨水的影響，能夠保持長久有效，并對漸青路 面、橋梁和周邊環(huán)境沒有危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種自融冰微表封層稀漿混合料及其制備方法。該微表封層 稀漿混合料不僅可W有效解決漸青路面病害，而且還具有自融冰功能。
[0007] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0008] -種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于，它是由集料、填料、水、改性乳化漸 青、無機纖維和融冰劑制備而成；各組分按重量份數(shù)計為：集料100份、填料1?3份、水 9?13份、SBS改性乳化漸青10?15份、無機纖維1?3份、融冰劑2?6份，所述融冰劑 為氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，所述氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物是由鎮(zhèn)鉛基層狀 雙氨氧化物、氯化軸和水按照質(zhì)量比為3:3:4的比例制備而成。
[0009] 上述方案中，所述氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的制備方法為；將30份鎮(zhèn)鉛基 層狀雙氨氧化物置于溫度為50(TC的馬弗爐中賠燒2小時，然后將其迅速放入真空干燥器 中，抽真空后冷卻至室溫；將30份氯化軸和40份水在H 口燒瓶中混合，并加熱至7(TC，從 干燥器中取出賠燒并冷卻后的鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，迅速加入到H 口燒瓶中，在氮氣保 護(hù)下攬拌30min，取出混合物用去離子水洗涂過濾，直至洗涂過濾后的濾液用硝酸銀溶液檢 驗不含氯離子，然后將濾餅在IlOC的烘箱中干燥24小時，取出干燥固體在高速粉碎機中 粉碎，再經(jīng)研磨后過200目篩，得到氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物。
[0010] 上述方案中，所述集料為玄武巖，堅硬、粗趟、耐磨、潔凈，其各項性能符合《公路漸 青路面施工技術(shù)規(guī)范》佑TJ F 40-2004)中漸青混合料用粗、細(xì)集料質(zhì)量要求。
[0011] 上述方案中，所述填料為P. 042. 5普通娃酸鹽水泥。
[0012] 上述方案中，所述改性乳化漸青為陽離子型SBS改性乳化漸青，其各項性能符合 《公路漸青路面施工技術(shù)規(guī)范》(GTJ F 40-2004)中改性稀漿封層和微表封層用改性乳化漸 青的技術(shù)要求。
[0013] 上述方案中，所述無機纖維是玄武巖纖維，其長度為1. 0?3. 5mm、直徑為3. 0? 8. 0 U m。
[0014] 上述一種自融冰微表封層稀漿混合料的制備方法，其特征在于，它包括如下步 驟：
[0015] (1)氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的制備：①按各組分質(zhì)量配比為：鎮(zhèn)鉛基層 狀雙氨氧化物：氯化軸：水=3:3:4,選取鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物、氯化軸和水；②將鎮(zhèn)鉛 基層狀雙氨氧化物置于溫度為50(TC的馬弗爐中賠燒2小時，然后將其迅速放入真空干燥 器中，抽真空后冷卻至室溫；將氯化軸和水在H 口燒瓶中混合，并加熱至7(TC，從干燥器中 取出賠燒并冷卻后的鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，迅速加入到H 口燒瓶中，在氮氣保護(hù)下攬拌 30min，取出混合物用去離子水洗涂過濾，直至洗涂過濾后的濾液用硝酸銀溶液檢驗不含氯 離子，然后將濾餅在IlOC的烘箱中干燥24小時，取出干燥固體在高速粉碎機中粉碎，再經(jīng) 研磨后過200目篩，得到氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物；
[0016] (2)按各組分重量份數(shù)為：集料100份、填料1?3份、水9?13份、改性乳化漸 青10?15份、無機纖維1?3份、融冰劑2?6份，選取集料、填料、水、改性乳化漸青、無 機纖維和融冰劑，所述融冰劑為氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物；
[0017] (3)向集料中依次加入填料、無機纖維和氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，在 6化/min的速度下攬拌10?20s ;再加入水，在60r/min的速度下攬拌10?20s ;最后加入 改性乳化漸青，在60r/min的速度下攬拌20?30s，得到自融冰微表封層稀漿混合料。
[0018] 本發(fā)明中，所述鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物是由專利102174269 A公開的方法制備得 至IJ。鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的化學(xué)組成為；Mg〇.67Al〇.33(〇H)2(C〇3)〇.i7'〇.6H2〇。因此，本發(fā)明 所述的鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物是碳酸根型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，通過對碳酸根型鎮(zhèn)鉛基 層狀雙氨氧化物進(jìn)行賠燒，將其層間陰離子碳酸根去除，然后將賠燒后的鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨 氧化物與氯化軸水溶液相混合，利用鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的"記憶結(jié)構(gòu)效應(yīng)"，將氯離子 引入鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的層間，制備得到氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 1、采用制備的氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物作為融冰劑，該融冰劑將氯離子引 入鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物層間，利用層間的氯離子起到降低水的結(jié)冰點的作用，并且該融 冰劑不溶于水，可W與集料、填料、水、SBS改性乳化漸青、無機纖維混合，制備出自融冰微表 封層稀漿混合料；
[0021] 2、采用氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物作為融冰劑制備的微表封層稀漿混合料 不僅可W消除漸青路面病害，而且具有自融冰功能；
[0022] 3、由于鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物的結(jié)構(gòu)對層間氯離子具有限域作用，限制了氯離子 的擴(kuò)散和流失，因此采用氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物作為融冰劑制備的稀漿混合料用 于漸青路面微表封層，其自融冰性能不受融化雪水或雨水的影響，能夠保持長久有效，并對 漸青路面、橋梁和周邊環(huán)境沒有危害。

【具體實施方式】
[0023] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。W下實施例中的份為重量份。
[0024] W下實施例中所采用的融冰劑為氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，所述氯離子型 鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物通過如下方法制備得到；將30份鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物置于溫度 為50(TC的馬弗爐中賠燒2小時，然后將其迅速放入真空干燥器中，抽真空后冷卻至室溫； 將30份氯化軸和40份水在H 口燒瓶中混合，并加熱至7(TC，從干燥器中取出賠燒并冷卻后 的鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物，迅速加入到H 口燒瓶中，在氮氣保護(hù)下攬拌30min，取出混合物 用去離子水洗涂過濾，直至洗涂過濾后的濾液用硝酸銀溶液檢驗不含氯離子，然后將濾餅 在IlOC的烘箱中干燥24小時，取出干燥固體在高速粉碎機中粉碎，再經(jīng)研磨后過200目 篩，得到氯離子型鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物。
[00巧]所述鎮(zhèn)鉛基層狀雙氨氧化物是由專利CN 102174269 A公開的方法制備得到。鎮(zhèn) 鉛基層狀雙氨氧化物的化學(xué)組成為加肖。.6741。.33(〇訪2(〇)3)。.17*〇.6&0。
[0026] 實施例1 :
[0027] 稱取100份玄武巖集料（級配如表1所示，下同）、2份P. 042. 5普通娃酸鹽水泥、 1份玄武巖纖維（纖維長度為1. 0?3. 5mm、直徑為3. 0?8. 0 y m)和4份氯離子型鎮(zhèn)鉛基 層狀雙氨氧化物攬拌均勻，在60r/min的速度下攬拌15s ;再加入11份水?dāng)埌杈鶆?，?0r/ min的速度下攬拌15s ;最后加入12份陽離子型SBS改性乳化漸青（湖北國創(chuàng)高新材料股 份有限公司生產(chǎn)，固含量62 %，蒸發(fā)殘留物的25C針入度為5Idmm、軟化點為59C、5C延度 為36cm)，在60r/min的速度下攬拌25s，即制得了自融冰微表封層稀漿混合料。采用該自 融冰微表封層稀漿混合料成型的微表封層不僅可W解決漸青路面病害，而且該微表封層的 表面結(jié)冰點為-4. 8C，將其浸泡6小時后其表面結(jié)冰點仍為-4. 8C。
[0028] 表1微表封層稀漿混合料所用集料的級配
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于，它是由集料、填料、水、改性乳化浙 青、無機纖維和融冰劑制備而成；各組分按重量份數(shù)計為：集料100份、填料1?3份、水 9?13份、改性乳化浙青10?15份、無機纖維1?3份、融冰劑2?6份，所述融冰劑為氯 離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物，所述氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物是由鎂鋁基層狀雙氫 氧化物、氯化鈉和水按照質(zhì)量比為3:3:4的比例制備而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于：所述氯離子 型鎂鋁基層狀雙氫氧化物的制備方法為：將30份鎂鋁基層狀雙氫氧化物置于溫度為500°C 的馬弗爐中焙燒2小時，然后將其迅速放入真空干燥器中，抽真空后冷卻至室溫；將30份氯 化鈉和40份水在三口燒瓶中混合，并加熱至70°C，從干燥器中取出焙燒并冷卻后的鎂鋁基 層狀雙氫氧化物，迅速加入到三口燒瓶中，在氮氣保護(hù)下攪拌30min，取出混合物用去離子 水洗滌過濾，直至洗滌過濾后的濾液用硝酸銀溶液檢驗不含氯離子，然后將濾餅在1 l〇°C的 烘箱中干燥24小時，取出干燥固體在高速粉碎機中粉碎，再經(jīng)研磨后過200目篩，得到氯離 子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于：所述集料為 玄武巖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于：所述填料為 P.0 42. 5普通硅酸鹽水泥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于：所述改性乳 化浙青為陽離子型SBS改性乳化浙青。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀漿混合料，其特征在于：所述無機纖 維是玄武巖纖維，長度為1. 0?3. 5mm、直徑為3. 0?8. 0 μ m。
7. 權(quán)利要求1所述的一種自融冰微表封層稀楽混合料的制備方法，其特征在于，它包 括如下步驟： (1) 氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物的制備：①按各組分質(zhì)量配比為：鎂鋁基層狀雙 氫氧化物：氯化鈉：水=3:3:4,選取鎂鋁基層狀雙氫氧化物、氯化鈉和水；②將鎂鋁基 層狀雙氫氧化物置于溫度為500°C的馬弗爐中焙燒2小時，然后將其迅速放入真空干燥器 中，抽真空后冷卻至室溫；將氯化鈉和水在三口燒瓶中混合，并加熱至70°C，從干燥器中 取出焙燒并冷卻后的鎂鋁基層狀雙氫氧化物，迅速加入到三口燒瓶中，在氮氣保護(hù)下攪拌 30min，取出混合物用去離子水洗滌過濾，直至洗滌過濾后的濾液用硝酸銀溶液檢驗不含氯 離子，然后將濾餅在ll〇°C的烘箱中干燥24小時，取出干燥固體在高速粉碎機中粉碎，再經(jīng) 研磨后過200目篩，得到氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物； (2) 按各組分重量份數(shù)為：集料100份、填料1?3份、水9?13份、改性乳化浙青10? 15份、無機纖維1?3份、融冰劑2?6份，選取集料、填料、水、改性乳化浙青、無機纖維和 融冰劑，所述融冰劑為氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物； (3) 向集料中依次加入填料、無機纖維和氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物，在60r/min 的速度下攪拌10?20s ;再加入水，在60r/min的速度下攪拌10?20s ;最后加入改性乳化 浙青，在60r/min的速度下攪拌20?30s，得到自融冰微表封層稀楽混合料。
【文檔編號】C04B26/26GK104261729SQ201410489700
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】余劍英, 趙之杰, 彭超, 趙美玲, 徐松, 章燦林, 付靖宜, 謝云飛, 王偉, 楊穩(wěn)華 申請人:武漢理工大學(xué)