專利名稱：異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳化瀝青稀漿封層，尤其是一種摻加了聚合物纖維的增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層。
背景技術(shù)：
公路交通是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的必備基礎(chǔ)設(shè)施，其性能和質(zhì)量往往對社會生活產(chǎn)生密切影響。由于公路性能不佳導(dǎo)致的交通事故、頻繁維修往往會造成交通堵塞，妨礙經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。如何延緩瀝青路面的老化，防治路面裂縫，延長使用壽命，是目前道路養(yǎng)護(hù)部門面臨的一個重要課題。為此需要不斷改進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)材料的性能，推廣使用新型材料。
隨著聚合物改性瀝青的普遍使用，聚合物改性乳化瀝青也在迅速發(fā)展。20世紀(jì)60年代末70年代初，德國首先展開了對聚合物改性乳化瀝青稀漿封層的研究?？茖W(xué)家們從常規(guī)的乳化瀝青稀漿混合料的配方入手，通過向乳化瀝青中加入高分子聚合物和添加劑，把聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑，按合理配合比拌和后制成聚合物改性乳化瀝青稀漿封層混合料，可以攤鋪到原路面上厚度較大的封層，修復(fù)路面上的車轍，又不破壞昂貴的道路標(biāo)線。這種技術(shù)可以加快封層的固化，使得攤鋪層與原路面牢固粘附。這就是聚合物改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)。
人們通常把“聚合物改性乳化瀝青稀漿封層”簡稱為微表處。微表處技術(shù)是效果較好的一種道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對出現(xiàn)在城市干道高速公路和機(jī)場道路上的各種病害的修復(fù)最為有效。這種路面結(jié)構(gòu)能夠填補(bǔ)車轍，迅速修復(fù)磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，并且滿足攤鋪不同截面形狀的要求，可以在攤鋪后1-2小時內(nèi)迅速開放交通?？梢詫Φ缆愤M(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，起到防水、防滑、平整、耐磨的作用。
但是隨著近年來鋪筑微表處實(shí)踐的增加，人們逐漸認(rèn)識到微表處鋪筑后成型時間長，早期強(qiáng)度低，養(yǎng)護(hù)時需封閉交通，高溫季節(jié)易軟化，抵抗永久變形能力和耐久性差，不能適應(yīng)普通公路瀝青路面變形大的情況，不能滿足大交通、重交通對路面的要求。因此，需要采用新的技術(shù)手段，來改善和提高現(xiàn)有微表處的性能，使其滿足更高的路面養(yǎng)護(hù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)微表處養(yǎng)護(hù)時需要長時間封閉交通、高溫環(huán)境易軟化、抵抗永久變形能力即耐久性差、不能適應(yīng)普通公路瀝青路面變形大的情況、不能滿足大交通、重交通對路面的要求等缺點(diǎn)。
為此本發(fā)明公開一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，它由常規(guī)的聚合物改性乳化瀝青稀漿封層與異型截面單孔或多孔聚合物纖維組成。其中，異型截面單孔或多孔聚合物纖維的含量為瀝青稀漿混合料總重量的0.1～1.0％。聚合物纖維可以是聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維，或由這些纖維組成的混雜纖維。
聚合物纖維的“異型截面”是指纖維的橫截面可以是任何一種規(guī)則的或不規(guī)則的幾何形狀，例如十字形、三葉形、井字形、星形、梅花形等?！爸锌铡笔侵高@種纖維不是實(shí)心的，而是沿軸向有一個或多個孔的結(jié)構(gòu)。
制備本發(fā)明所述的異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層的設(shè)備，可以是普通的稀漿封層攪拌機(jī)。
本發(fā)明所述的異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層的制備方法包括如下步驟先將制備常規(guī)微表處所需的集料與纖維進(jìn)行均勻拌和，然后再加入改性聚合物乳化瀝青、水、填料和添加劑，在稀漿封層攪拌機(jī)的拌和倉中攪拌均勻，即獲得本發(fā)明所述的異形截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層。
本發(fā)明的有益效果主要取決于異型截面中空聚合物纖維所具有的良好的吸油性能。下表是異型截面多孔聚酯纖維與其他幾種纖維的性能比較幾種纖維的性能比較

從表中可以看出，單孔聚脂纖維和異型截面多孔聚酯纖維的吸油性能較普通聚脂纖維有明顯增加。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1.異型截面中空聚合物纖維能夠大量吸附瀝青，改善纖維與瀝青混凝土的親合性和均勻混合性，使得本發(fā)明所述的異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層具有較好的高溫抗車轍、低溫抗龜裂，以及良好的防水、抗水損害性能。
2.異型截面中空聚合物纖維可在溫縮過程中吸收因收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，使得本發(fā)明所述的異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層具有良好的抗滑、耐磨、抗沖擊、抗裂性能和抗凍融性；3.實(shí)施方法簡單易行，可利用原有的瀝青混合料制備設(shè)備直接制備，不必投資新設(shè)備。
本發(fā)明所述的異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層可應(yīng)用于各種等級公路尤其是高等級公路的維修及養(yǎng)護(hù)。


圖1為十字形截面單孔聚酯纖維示意圖；圖2為梅花形截面多孔聚酯纖維示意具體實(shí)施例方式實(shí)施例1聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維不加纖維。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及石屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

實(shí)施例2聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維為圖1所示的十字形截面單孔聚酯纖維，摻量均為混合料總質(zhì)量的0.10％。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及石屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

實(shí)施例3聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維為圖2所示的梅花形截面多孔聚酯纖維，摻量均為混合料總質(zhì)量的0.15％。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及石屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

實(shí)施例4聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維為圖1所示的十字形截面單孔聚酯纖維，摻量均為混合料總質(zhì)量的0.20％。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

實(shí)施例5聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維為圖2所示的梅花形截面多孔聚酯纖維，摻量均為混合料總質(zhì)量的0.25％。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及石屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

實(shí)施例6聚合物改性乳化瀝青SBS聚合物改性乳化瀝青，油石比6％。
纖維為圖1所示的十字形截面單孔聚酯纖維，摻量為混合料總質(zhì)量的0.30％。
填料采用425#普通硅酸鹽水泥，摻量為2％。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)之規(guī)定。
主骨料砂及石屑。各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)之規(guī)定。
礦料級配情況為

各實(shí)施例均按照前述制備方法生產(chǎn)，即可獲得的異型截面中空聚酯纖維增強(qiáng)微表處。6個實(shí)施例的性能比較如下不同纖維摻量對濕輪磨耗值的影響

此表表明，當(dāng)異型截面多孔聚酯纖維的摻量為0.15～0.25％時，磨耗值最低，纖維增強(qiáng)微表處的實(shí)際抗滑性能、耐磨性能及抗沖擊性能達(dá)到最好，因此這是最佳的纖維摻量范圍。
權(quán)利要求
1.一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，由常規(guī)的聚合物改性乳化瀝青稀漿封層與異型截面中空聚合物纖維組成，其特征在于聚合物纖維具有異型截面和/或中空結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于該聚合物纖維可以是聚酯纖維，或聚丙烯腈纖維，或聚酰胺纖維，或由其中任意兩種或這三種纖維組成的混雜纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于聚合物纖維的含量為總重量的0.1％～1.0％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于聚合物纖維的含量為總重量的0.1％～0.3％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于聚合物纖維的異型截面可以是任何一種規(guī)則的或不規(guī)則的幾何形狀。
6根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于聚合物纖維的異型截面可以是十字形、或三葉形、或井字形、或星形、或梅花形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于聚合物纖維的中空結(jié)構(gòu)是指這種纖維不是實(shí)心的，而是沿纖維軸向有一個或多個孔的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，其特征在于，其制備方法為先將制備常規(guī)微表處所需的集料與纖維放入稀漿封層攪拌機(jī)的拌和倉中拌和均勻，然后再加入改性聚合物乳化瀝青、水、填料和添加劑拌和均勻。在攪拌過程中如果發(fā)現(xiàn)纖維在瀝青混合料中出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、未分散等現(xiàn)象，可適當(dāng)延長干拌時間10～15秒，以使纖維分散均勻。
全文摘要
本發(fā)明公開一種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層，由常規(guī)的聚合物改性乳化瀝青稀漿封層與異型截面單孔或多孔聚合物纖維組成。其中，異型截面單孔或多孔聚合物纖維的含量占總重量的0.1～0.3％，該聚合物纖維可以是單孔或多孔的聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維，或由這些纖維組成的混雜纖維。聚合物纖維的“異型截面”是指纖維的橫截面可以是任何一種規(guī)則或不規(guī)則的幾何形狀，例如十字形、三葉形、井字形、星形、梅花形，或其他任何一種形狀?！爸锌铡笔侵高@種纖維不是實(shí)心的，而是沿軸向有一個或多個孔的結(jié)構(gòu)。這種異型截面中空聚合物纖維增強(qiáng)聚合物改性乳化瀝青稀漿封層具有較好的高溫抗車轍、低溫抗龜裂性能，良好的防水、抗水損害性能，良好的抗滑、耐磨、抗沖擊、抗裂性能和抗凍融性能；實(shí)施方法簡單易行，不必投資新設(shè)備。
文檔編號E01C7/35GK1908306SQ20051003618
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者姚立陽, 湯惠工, 何唯平 申請人:深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司