專利名稱：一種瀝青混凝土路面快速修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種路面修復(fù)材料，尤其是用于浙青混凝土路面的快速修復(fù)。
背景技術(shù)：
浙青混凝土路面是目前世界各國高等級公路的主要路面鋪裝類型。浙青混凝土路面具有表面平整、無接縫、振動小、噪聲低、行車舒適、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)。但是受國產(chǎn)浙青本身質(zhì)量的影響，我國的浙青在路面的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等方面受溫度影響比較大，路面易于破壞。如果路面破壞面積比較小，會使用熱拌浙青，但使用熱拌浙青工作量比較大，同時由于在熱拌浙青的使用過程中需要加熱，不符合低碳經(jīng)濟(jì)的要求。現(xiàn)在小規(guī)模的浙青混凝土道路修補(bǔ)主要采用乳化浙青修補(bǔ)，即冷拌浙青。但是乳化浙青的破乳速度比較慢，使用乳化浙青修補(bǔ)時往往需要3天，甚至更長的時間，會嚴(yán)重影響道路通行。因此，快速、早強(qiáng)、節(jié)能的新型浙青混凝土道路修補(bǔ)材料具有非常重要的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)意義。在世界性的能源危機(jī)的背景下，修補(bǔ)道路過程中要求節(jié)約能源、節(jié)約資金、保護(hù)環(huán)境、減少污染的呼聲越來越高。在這種形勢下，以及長期的修路實(shí)踐中，人們越來越認(rèn)識到， 使用乳化浙青修復(fù)路面，是達(dá)到上述要求的可取途徑之一。使用乳化浙青與熱拌浙青相比， 節(jié)約能源，同時施工簡單方便，不需要大型機(jī)械設(shè)備。此外乳化浙青會使路面長期處于良好的狀態(tài)，提高運(yùn)輸效率，減少油耗及車輛磨損。但是在乳化浙青與骨料接觸之后，需要經(jīng)過與骨料的粘結(jié)破乳、排水、蒸干等過程，乳液才能恢復(fù)其浙青的性能，形成堅(jiān)實(shí)的路面結(jié)構(gòu)。 施工中乳化浙青混凝土在剛經(jīng)過碾壓之后，乳液中的浙青微粒只是發(fā)生吸附聚結(jié)，沒有發(fā)揮粘結(jié)作用，其中又有一定的水分，所以路面強(qiáng)度比較低，路面開放較遲。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是怎樣提供一種能夠加快乳化浙青的破乳速度同時提高乳化浙青混凝土早期強(qiáng)度的浙青混凝土路面快速修復(fù)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案
一種浙青混凝土路面快速修復(fù)方法，其特點(diǎn)在于，采用了如下質(zhì)量份配比的材料 5-10mm粒徑的碎石10-30份；ll_16mm粒徑的碎石20-40份；小于5mm粒徑的石屑20-50 份；中砂5-15份；礦粉0-10份；磷酸鎂水泥1-40份；乳化浙青按照油石比49TlO%添加； 所述的磷酸鎂水泥由磷酸二氫銨、氧化鎂、硼砂按質(zhì)量比1: (Γ6): ( 0.廣0.6)配制而成； 路面修復(fù)時，先將上述質(zhì)量份的碎石、石屑、中砂、礦粉和磷酸鎂水泥攪拌均勻后加入乳化浙青繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后將拌合物澆筑到清理好的破損路面上，搗實(shí)壓實(shí)鋪平之后，養(yǎng)護(hù) 3小時后即可。本發(fā)明具體包括有以下步驟(1)準(zhǔn)備原材料；其中，采用比表面積大于200m2/kg 氧化鎂，采用含油量309Γ60%的乳化浙青；(2)清理破損路面浙青混凝土路面將破損的舊浙青混凝土清除；其他類型路面破損處表面清理干凈；(3)拌合；按照所述配比稱量氧化鎂、硼砂、磷酸二氫銨配合，拌合均勻即成磷酸鎂水泥，然后將乳化浙青與砂、碎石、石屑、 礦粉，攪拌均勻后加入已拌合的磷酸鎂水泥繼續(xù)攪拌，人工攪拌2-3分鐘，如果攪拌機(jī)攪拌只需1-2分鐘；(4)澆筑將拌合好的浙青拌合料澆筑到清理好的路基上搗實(shí)鋪平；(5)養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)時需要防雨，養(yǎng)護(hù)3小時后可開放路面通車。本發(fā)明的機(jī)理為乳化浙青混合料的最終強(qiáng)度的形成機(jī)理從本質(zhì)上講就是熱拌浙青的強(qiáng)度形成機(jī)理，即是通過礦物質(zhì)骨料之間的內(nèi)摩擦力和擠嵌力，以及浙青粘結(jié)料和礦物粘結(jié)力所構(gòu)成的。但是乳化浙青必須經(jīng)過破乳、排水、蒸干等過程才能完全恢復(fù)原有的粘結(jié)性能。加入磷酸鎂水泥后，磷酸鎂水泥的水化消耗了乳化浙青中的水分，加速乳化浙青的破乳速度，而且能保證破乳后的浙青材料具有較好的穩(wěn)定性。從膠漿理論分析，在乳化浙青混合料中摻加磷酸鎂水泥后形成了多級空間雙重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，由有機(jī)膠凝材料浙青的粘結(jié)和無機(jī)膠凝材料磷酸鎂水泥的凝固兩種粘結(jié)料的共同作用構(gòu)成復(fù)合力，使乳化浙青混合料成為一個堅(jiān)實(shí)的、既富有剛性又有柔性的整體，它與剛性大但易于脆性破壞的磷酸鎂水泥混凝土不同，也不同于普通浙青混合料的柔性，其性能介于兩者之間。本發(fā)明利用乳化浙青在實(shí)際使用中節(jié)約能源、拌合簡單等優(yōu)點(diǎn)，通過摻加磷酸鎂水泥，在加快乳化浙青的破乳速度同時提高乳化浙青混凝土的早期強(qiáng)度。同時本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中以澆筑方式成型，在實(shí)施過程中對于小面積修補(bǔ)工程無需采用攪拌設(shè)備和施工設(shè)備，施工方便，同時養(yǎng)護(hù)時間短，對交通影響低，力學(xué)性能和耐久性能均能滿足應(yīng)用要求。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，主要有以下特點(diǎn)(1)乳化浙青破乳時間短。摻加磷酸鎂水泥后，乳化浙青立即大量破乳，凝固硬化時間控制在3小時以內(nèi)。(2)凝結(jié)固化快， 3小時后就可以開放路面通車，如在夜間施工對交通的影響很低。(3)粘結(jié)強(qiáng)度高，與拌合物之間既有柔性粘結(jié)又有剛性粘結(jié)，與舊浙青混凝土路面形成化學(xué)粘結(jié)和物理粘結(jié)兩種作用。


圖1為本發(fā)明采用不同材料配比進(jìn)行混合攪拌并澆注成型后測試其凝結(jié)固化時間及其粘結(jié)強(qiáng)度的對比結(jié)果表。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
和部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例一一種浙青混凝土路面快速修復(fù)方法，采用了如下質(zhì)量份配比5-10mm 粒徑的碎石22份；ll_16mm粒徑的碎石27份；小于5mm粒徑的石屑27份沖砂9份； 礦粉10份；磷酸鎂水泥5份；乳化浙青按照油石比6% (乳化浙青含油量為60%)添加； 所述的磷酸鎂水泥由磷酸二氫銨、氧化鎂(采用比表面積300m2/kg的氧化鎂)、硼砂按質(zhì)量比1:2:0. 15配制而成；路面修復(fù)時，先將上述質(zhì)量份的碎石、石屑、中砂、礦粉和乳化浙青攪拌均勻后加入磷酸鎂水泥繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后將拌合物澆筑到清理好的破損路面上， 鋪平之后壓實(shí)，養(yǎng)護(hù)3小時后即可。
具體實(shí)施時包括有以下步驟(1)按照上述要求準(zhǔn)備原材料；(2)將破損的舊浙青混凝土清除；(3)拌合；即按照所述配比稱量氧化鎂、硼砂、磷酸二氫銨配合，拌合均勻后成磷酸鎂水泥，然后將乳化浙青與砂、碎石、石屑、礦粉攪拌均勻，攪拌1分鐘后加入磷酸鎂水泥繼續(xù)攪拌3分鐘；(4)澆筑；即將拌合好的浙青拌合料澆筑到清理好的路基上，鋪平之后壓實(shí)；(5)養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)3小時后即達(dá)到修補(bǔ)效果，開放路面交通。實(shí)施例二，本具體實(shí)施方式
和具體實(shí)施方式
一僅僅是下述材料比例份大小不同， 其余部分相同。本具體實(shí)施方式
中，采用的材料比例份為5-10mm粒徑的碎石22份； ll-16mm粒徑的碎石27份；小于5mm粒徑的石屑27份沖砂9份；礦粉5份；磷酸鎂水泥10份；乳化浙青按照油石比6%添加。本具體實(shí)施方式
實(shí)施時，養(yǎng)護(hù)2小時后即可開放路面通車。實(shí)施例三，本具體實(shí)施方式
和具體實(shí)施方式
一僅僅是下述材料比例份大小不同， 其余部分相同。本具體實(shí)施方式
中，采用的材料比例份為5-10mm粒徑的碎石22份； ll-16mm粒徑的碎石27份；小于5mm粒徑的石屑27份；中砂9份；礦粉0份；磷酸鎂水泥15份；乳化浙青按照油石比6%添加。本具體實(shí)施方式
實(shí)施時，養(yǎng)護(hù)1. 5小時后即可開放路面通車。為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明的效果，申請人采用將本發(fā)明的材料，采用上述不同的配比進(jìn)行混合攪拌均勻，然后直接澆注成型，測試其凝固硬化時間及其粘結(jié)強(qiáng)度。同時測試硅酸鹽水泥改性乳化浙青以及直接用乳化浙青拌合砂石集料時的凝固硬化時間及其粘結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)行對比判斷。試驗(yàn)時，拌合物的初凝時間參照《乳化浙青稀漿封層混合料初凝時間試驗(yàn)》(GB/T 0753-1993)測定，拌合物的粘結(jié)強(qiáng)度按照《浙青與石料的低溫粘接性實(shí)驗(yàn)》(GB/ T 0660— 2000)測定，試驗(yàn)結(jié)果參見圖1。圖1中，剩余石子率的測算方法是將乳化浙青與相應(yīng)的其它材料拌合后平鋪在鐵板上，厚度大約6mm，乳化浙青凝固硬化后，將鐵板翻轉(zhuǎn)過來，用一個質(zhì)量35克的鋼球從500mm高度自由墜落到鐵板上，鐵板上剩余的石子質(zhì)量除以初始石子質(zhì)量就是剩余石子率。根據(jù)圖1的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出本發(fā)明中乳化浙青的凝固硬化時間在2小時以內(nèi)， 隨磷酸鎂水泥摻量的增加，凝固硬化時間可以縮短至30分鐘左右。在常規(guī)施工條件下，普通硅酸鹽水泥改性浙青混凝土的凝固硬化時間約為6小時，直接采用乳化浙青混凝土的凝固硬化時間則長達(dá)72小時。破乳后乳化浙青的粘結(jié)強(qiáng)度很好，在乳化浙青摻量相同時，與普通硅酸鹽水泥改性乳化浙青混凝土相比，不僅磷酸鎂水泥乳化浙青混凝土凝結(jié)固化時間提前5小時，而且1 小時剩余石子率提高15%，2小時剩余石子率提高40%，說明磷酸鎂水泥不僅可以加快乳化浙青的破乳速度和凝固硬化，還可以顯著增強(qiáng)乳化浙青與集料的粘結(jié)強(qiáng)度。由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采用本發(fā)明制備的新型浙青混凝土路面修補(bǔ)材料不僅修復(fù)需要時間短而且效果顯著提高，滿足快速修補(bǔ)破損路面的應(yīng)用要求，完全可以用于浙青混凝土路面的簡便快速修復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種浙青混凝土路面快速修復(fù)方法，其特征在于，采用如下質(zhì)量份配比的材料磷酸鎂水泥1-40份；5-10mm粒徑的碎石10-30份；ll_16mm粒徑的碎石20-40份；小于 5mm粒徑的石屑20-50份；中砂5_15份；礦粉0_10份；乳化浙青按照油石比4% 10%添加；路面修復(fù)時，先將上述質(zhì)量份的碎石、石屑、中砂、礦粉和磷酸鎂水泥攪拌均勻后加入乳化浙青繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后將拌合物澆筑到清理好的破損路面上，搗實(shí)或壓實(shí)鋪平之后， 養(yǎng)護(hù)3小時后即可。
2.如權(quán)利要求1所述的浙青混凝土路面快速修復(fù)方法，其特征在于，所述的磷酸鎂水泥由磷酸二氫銨、氧化鎂、硼砂按質(zhì)量比1: ( Γ6) ( 0.廣0.6)配制而成。
3.如權(quán)利要求1所述的浙青混凝土路面快速修復(fù)方法，其特征在于(1)準(zhǔn)備原材料 采用比表面積大于200m2/kg的氧化鎂，采用含油量309Γ60%的乳化浙青；(2)清理破損路面浙青混凝土路面將破損的舊浙青混凝土清除；其他類型路面破損處表面清理干凈； (3)拌合按照所述配比稱量氧化鎂、硼砂、磷酸二氫銨配合，拌合均勻即成磷酸鎂水泥，然后將砂、碎石、石屑、礦粉與乳化浙青拌勻，最后加入已拌合的磷酸鎂水泥繼續(xù)攪拌，人工攪拌需要2-3分鐘，如果用攪拌機(jī)攪拌只需1-2分鐘；(4)澆筑將拌合好的浙青拌合料澆筑到清理好的路基上搗實(shí)鋪平；(5)養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)時需要防雨，養(yǎng)護(hù)3小時后可開放路面通車。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種瀝青混凝土路面快速修復(fù)方法，采用如下質(zhì)量份配比的材料磷酸鎂水泥1-40份；5-10mm粒徑的碎石10-30份；11-16mm粒徑的碎石20-40份；小于5mm粒徑的石屑20-50份；中砂5-15份；礦粉0-10份；乳化瀝青按照油石比4%~10%添加。將上述質(zhì)量份的材料攪拌均勻后澆筑到清理好的破損路面上，搗實(shí)鋪平之后，養(yǎng)護(hù)3小時左右即可。本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中以澆筑方式成型，在實(shí)施過程中無需采用攪拌設(shè)備和施工設(shè)備，施工方便，養(yǎng)護(hù)時間短，對交通影響低，力學(xué)性能和耐久性能均能滿足應(yīng)用要求，特別適合于瀝青混凝土路面快速修補(bǔ)，也能適用于需要冷施工的小面積瀝青混凝土工程。
文檔編號E01C7/26GK102505601SQ201110371270
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者吳洲, 尤超, 楊之赟, 王慶珍, 蘇柳銘, 裴妍, 錢覺時, 馬英 申請人:重慶大學(xué)