本發(fā)明屬于道路材料，具體涉及一種高性能聚合物改性乳化瀝青材料，及應(yīng)用該聚合物改性乳化瀝青進(jìn)行修復(fù)性能評價的方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國公路建設(shè)逐漸進(jìn)入到建養(yǎng)并重的新階段，因此公路的維修養(yǎng)護(hù)逐漸成為公路行業(yè)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。其中，霧封層是一種常用的道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有封閉路表的孔隙及微裂縫，防止路面發(fā)生松散、脫粒；恢復(fù)期瀝青粘彈性等作用。霧封層主要有乳化瀝青類和溶劑型瀝青類兩種，乳化瀝青類材料由于低環(huán)境影響、制備方便、價格便宜，在注重低碳環(huán)保的當(dāng)下社會越來越受到推崇。

2、然而，乳化瀝青霧封層在發(fā)揮作用過程中，乳化瀝青的粘附性和力學(xué)性能較差，難以滿足使用要求。為解決上述問題，擬開發(fā)出一種高滲透性、高粘結(jié)性和高韌性的高性能聚合物改性乳化瀝青材料，并研究其損傷修復(fù)性能，以改善公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，提升路面服役水平。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決乳化瀝青霧封層在發(fā)揮作用過程中，乳化瀝青的粘附性和力學(xué)性能較差的問題，而提供一種聚合物改性乳化瀝青材料及應(yīng)用其修復(fù)性能評價方法。

2、本發(fā)明聚合物改性乳化瀝青材料是由乳化瀝青、預(yù)混液、水性環(huán)氧樹脂和sbs膠乳混合而成，所述的預(yù)混液由環(huán)氧樹脂固化劑、滲透劑和水組成，其中水性環(huán)氧樹脂占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8％～12％，sbs膠乳占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3％～5％，滲透劑占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.8％～1.0％；該聚合物改性乳化瀝青材料的固含量為42％～48％。

3、本發(fā)明聚合物改性乳化瀝青材料的制備方法按照以下步驟實現(xiàn)：

4、一、將環(huán)氧樹脂固化劑、滲透劑和水混合均勻，得到預(yù)混液；

5、二、向乳化瀝青中加入水性環(huán)氧樹脂、sbs膠乳和預(yù)混液，混合均勻得到固含量為42％～48％的聚合物改性乳化瀝青霧封層材料；

6、其中水性環(huán)氧樹脂占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8％～12％，sbs膠乳占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3～5％，滲透劑占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.8％～1.0％。

7、本發(fā)明聚合物改性乳化瀝青材料應(yīng)用作為霧封層材料。

8、本發(fā)明通過加入水性環(huán)氧樹脂對sbs乳化瀝青進(jìn)行改性，從而制備出一種高滲透性聚合物改性乳化瀝青材料，當(dāng)瀝青混合料遭受凍融損傷后，聚合物改性乳化瀝青迅速滲透到破損瀝青混合料界面，重新為界面中的集料裹覆一層瀝青膜，從而改善凍融損傷。

9、本發(fā)明應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法按照以下步驟實現(xiàn)：

10、一、對瀝青混合料馬歇爾試件進(jìn)行多個標(biāo)準(zhǔn)凍融循環(huán)，得到凍融后的馬歇爾試件；

11、二、將凍融后的馬歇爾試件放入真空干燥箱中進(jìn)行常溫干燥，得到干燥后的馬歇爾試件；

12、三、將干燥后的馬歇爾試件的四周和底部包裹保鮮膜，得到模擬路面環(huán)境的馬歇爾試件；

13、四、將聚合物改性乳化瀝青材料涂布在模擬路面環(huán)境的馬歇爾試件的上表面，然后置于恒溫箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到養(yǎng)護(hù)后的馬歇爾試件；

14、五、對養(yǎng)護(hù)后的馬歇爾試件進(jìn)行劈裂試驗，測量瀝青混合料的劈裂荷載和劈裂強(qiáng)度，從而對聚合物改性乳化瀝青材料的凍融損傷修復(fù)性能進(jìn)行評價。

15、本發(fā)明通過加入水性環(huán)氧樹脂對sbs乳化瀝青進(jìn)行改性，從而制備出一種高滲透性聚合物改性乳化瀝青材料，以修復(fù)瀝青混合料的凍融損傷性能。瀝青混合料在遭受凍融后，混合料中集料與瀝青的界面遭到破壞，界面存在有較多裸露集料。乳化瀝青黏度與粒徑對滲透性有較大影響。即較小的粒徑可以順利通過砂在自然堆積構(gòu)成的孔隙，而較大的粒徑則會導(dǎo)致部分孔隙堵塞進(jìn)而影響乳液的滲透性，所以在乳液粒徑中，小粒徑對乳液滲透性的影響有限。通過優(yōu)化乳化劑類型，從而制備得到粒度較小聚合物改性乳化瀝青，能迅速滲透到破損瀝青混合料界面，重新為界面中的集料裹覆一層瀝青膜，同時封閉空隙，從而恢復(fù)并改善瀝青混合料抗凍融損傷性能。

技術(shù)特征：

1.聚合物改性乳化瀝青材料，其特征在于該聚合物改性乳化瀝青材料是由乳化瀝青、預(yù)混液、水性環(huán)氧樹脂和sbs膠乳混合而成，所述的預(yù)混液由環(huán)氧樹脂固化劑、滲透劑和水組成，其中水性環(huán)氧樹脂占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8％～12％，sbs膠乳占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3％～5％，滲透劑占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.8％～1.0％；該聚合物改性乳化瀝青材料的固含量為42％～48％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物改性乳化瀝青材料，其特征在于所述的乳化瀝青為陰離子型乳化瀝青。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物改性乳化瀝青材料，其特征在于水性環(huán)氧樹脂占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的10％，sbs膠乳占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4％，滲透劑占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.9％；該聚合物改性乳化瀝青材料的固含量為45％。

4.如權(quán)利要求1所述的聚合物改性乳化瀝青材料的制備方法，其特征在于該聚合物改性乳化瀝青材料的制備方法按照以下步驟實現(xiàn)：

5.應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于該評價方法按照以下步驟實現(xiàn)：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于步驟一中對瀝青混合料馬歇爾試件進(jìn)行三個標(biāo)準(zhǔn)凍融循環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于步驟二常溫干燥時間為20～40h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于步驟四中置于恒溫箱中以30℃的溫度養(yǎng)護(hù)48h。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于步驟五中劈裂試驗的試驗溫度為15℃，試驗前馬歇爾試件在30℃水浴條件下保溫4小時以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用聚合物改性乳化瀝青材料進(jìn)行凍融損傷修復(fù)性能的評價方法，其特征在于步驟五中劈裂試驗中控制加載速率為50mm/min。

技術(shù)總結(jié)
聚合物改性乳化瀝青材料及其制備方法及應(yīng)用其進(jìn)行修復(fù)性能評價方法，本發(fā)明要解決乳化瀝青霧封層在發(fā)揮作用過程中，乳化瀝青的粘附性和力學(xué)性能較差的問題。本發(fā)明聚合物改性乳化瀝青材料是由乳化瀝青、預(yù)混液、水性環(huán)氧樹脂和SBS膠乳混合而成，所述的預(yù)混液由環(huán)氧樹脂固化劑、滲透劑和水組成，其中水性環(huán)氧樹脂占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8％～12％，SBS膠乳占乳化瀝青質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3％～5％；該聚合物改性乳化瀝青材料的固含量為42％～48％。本發(fā)明通過加入水性環(huán)氧樹脂對SBS乳化瀝青進(jìn)行改性，當(dāng)瀝青混合料遭受凍融損傷后，聚合物改性乳化瀝青迅速滲透到破損瀝青混合料界面，重新為界面中的集料裹覆一層瀝青膜，從而改善凍融損傷。

技術(shù)研發(fā)人員：杜杰貴,程相楠,王應(yīng)偉,王鵬,王永奇,譚憶秋,郭福源,李松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昭通市宜昭高速公路投資開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10