本發(fā)明涉及一種瀝青涂料、其制備方法及其用法，尤其是一種水性彩色瀝青涂料、其制備方法及其用法。
背景技術：
：隨著公路的發(fā)展和人們對出行環(huán)境的要求，景觀藝術已經(jīng)與現(xiàn)代人們生活方式密切相關，傳統(tǒng)的城市道路設計與鋪裝技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代城市多樣化的要求。目前我國道路普遍是由黑色的瀝青路面和灰色的水泥路面，表面無質感、單調乏味，不能給人們提供一個良好的美化環(huán)境。彩色瀝青路面可以使路面顏色多樣化，體現(xiàn)出一個城市一個地區(qū)的特色，因此被人們快速接受。彩色路面引入國內后，主要有彩色稀漿封層和熱拌混合料作為主要鋪裝方式，施工成本和本身造價較高，維修也及其不便，時間長久表面的彩色顏料很容易磨掉，黑色石料裸露失去彩色效果。冷拌技術近年發(fā)展較快，但由于樹脂膠合材料成本昂貴，不易大面積使用。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種使用方便、壽命長、水性彩色瀝青涂料、其制備方法及其用法。實現(xiàn)本發(fā)明目的之一的水性彩色瀝青涂料，包括水性改性瀝青、顏料、填料和砂石，它們的重量比例為：45～55:5～10:15～25:20～25；還包括增強纖維，所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的2～5‰。所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的4‰。所述增強纖維為短玻纖維，長度為3～4mm。所述填料為改性填料；所述改性填料為用丙基三甲氧基硅烷與礦物粉和砂石交聯(lián)后的骨料。所述砂石為骨料，選用有級配的細砂，指標如下：篩孔尺寸1.18mm時，通過率為100％；篩孔尺寸0.6mm時，通過率為90～100％；篩孔尺寸0.3mm時，通過率為50～70％；篩孔尺寸0.15mm時，通過率為45～55％；篩孔尺寸0.075mm時，通過率為35～45％；所述砂石的表觀密度≥2.55g/cm3；堅固性≤8％；含泥量＜2.0％。水性改性瀝青包括60～65重量份改性樹脂、30～35重量份水、2～2.5重量份表面活性劑；所述改性樹脂包括如下成分(重量份)：改性c9石油樹脂40～50重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10～15重量份，改性松香樹脂15～20重量份，芳烴油20～25重量份，丁苯橡膠4～5重量份，300型抗氧劑1～3重量份和531型抗紫外線劑2～5重量份。為多種樹脂改性產(chǎn)品，材料的耐熱性、耐候性、粘接強度、抗老化性、柔韌性都優(yōu)于瀝青性能。實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的水性彩色瀝青涂料的制備方法，將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、增強纖維、填料和砂石混合均勻制得；所述水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按45～55:5～10:15～25:20～25重量比例混合；所述增強纖維的用量為占瀝青涂料的干基料總重量的4‰。所述的水性彩色瀝青涂料的制備方法，還包括水性改性瀝青的制備，將60～65重量份的改性樹脂、30～35重量份的水、2～2.5重量份的表面活性劑一起混合通過高速剪切膠體磨制成。所述的水性彩色瀝青涂料的制備方法，還包括改性樹脂的制備，將改性c9石油樹脂40～50重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10～15重量份，改性松香樹脂15～20重量份，芳烴油20～25重量份，丁苯橡膠4～5重量份，300型抗氧劑1～3重量份和531型抗紫外線劑2～5重量份一起加熱140℃反應2小時后通過高速剪切磨混合均勻制得。實現(xiàn)本發(fā)明目的之三的水性彩色瀝青涂料的用法，采用人工刮涂或機械冷噴涂施工，噴涂基料干后控制1～3mm。本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料、其制備方法及其用法的有益效果如下：1、本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料為成品材料，使用時不需要再行摻配，施工采用膠接料摻配表面改性過的優(yōu)質骨料現(xiàn)場按比例摻配方案，現(xiàn)場直接使用，避免復合材料現(xiàn)場摻配帶來的繁鎖因素。施工可以采用人工刮涂和機械噴涂，使用厚度為1～3mm即可，適用于各種路面。2、本涂料為小型機械噴涂作業(yè)，不受地域、氣候條件限制，施工進度快，可實現(xiàn)快干，縮短交通管制時間。3、應用于道路可提高初覺辨識度，提醒警示作用，美化城市環(huán)境，能減緩城市道路表面烘烤溫度，降低瀝青老化、提高路面防水抗?jié)B并延長道路使用壽命。4、可減少路面熱射線吸收，從面降低瀝青路面5～10度以上，有利于減緩城市熱島效應。5、可減少瀝青路面對熱輻射的吸收造成的瀝青老化，降低車轍對路面的破壞，從面延長路面使用壽命和養(yǎng)護周期。6、具有良好的防水抗?jié)B性和耐磨性，可延長路面使用壽命3～5年，本涂料抗水滲透性及佳，經(jīng)測試5小時以上不滲水，可有效減少路表水滲入路基，保護路基安定性。7、可用于交通管理，有利于引導交通，減少行車安全事故。紅色可以有效提高人的注意力，有利保障安全行駛。附圖說明圖1為本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料中增強纖維的添加量與涂料抗沖擊性的關系示意圖。圖2為本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料中增強纖維的添加量與涂料抗拉強度的關系示意圖。具體實施方式本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料，包括水性改性瀝青、顏料、改性填料和砂石，它們的重量比例為：45～55:5～10:15～25:20～25；還包括增強纖維，所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的4‰。所述增強纖維為短玻纖維，長度為3～4mm。所述砂石為骨料，選用有級配的細砂，指標如下：篩孔尺寸1.18mm時，通過率為100％；篩孔尺寸0.6mm時，通過率為90～100％；篩孔尺寸0.3mm時，通過率為50～70％；篩孔尺寸0.15mm時，通過率為45～55％；篩孔尺寸0.075mm時，通過率為35～45％。所述砂石的表觀密度≥2.55g/cm3；堅固性≤8％；含泥量＜2.0％。水性改性瀝青包括60～65重量份改性樹脂、30～35重量份水、2～2.5重量份表面活性劑。所述改性樹脂包括如下成分(重量份)：改性c9石油樹脂40～50重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10～15重量份，改性松香樹脂15～20重量份，芳烴油20～25重量份，丁苯橡膠4～5重量份，300型抗氧劑1～3重量份和531型抗紫外線劑2～5重量份。所述改性樹脂為多種樹脂改性產(chǎn)品，材料的耐熱性、耐候性、粘接強度、抗老化性、柔韌性都優(yōu)于瀝青性能。本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料的制備方法，將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、增強纖維、填料和砂石混合均勻制得；所述水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按45～55:5～10:15～25:20～25重量比例混合；所述增強纖維的用量為占瀝青涂料的干基料總重量的4‰。所述的水性彩色瀝青涂料的制備方法，還包括水性改性瀝青的制備，將60～65重量份的改性樹脂、30～35重量份的水、2～2.5重量份的表面活性劑一起混合通過高速剪切膠體磨制成。所述的水性彩色瀝青涂料的制備方法，還包括改性樹脂的制備，將改性c9石油樹脂40～50重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10～15重量份，改性松香樹脂15～20重量份，芳烴油20～25重量份，丁苯橡膠4～5重量份，300型抗氧劑1～3重量份和531型抗紫外線劑2～5重量份一起加熱140℃反應2小時后通過高速剪切磨混合均勻制得。本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料的用法，采用人工刮涂或機械冷噴涂施工，噴涂基料干后控制1～3mm。本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料采用改性復合水性膠粘劑，摻入級配細集料和所需要顏料，配合專用噴涂設備可以實現(xiàn)機械冷噴涂施工，噴涂基料干后控制1～3mm，很少增加路面厚度，方便各種場所作業(yè)，材料無毒無污染，施工便捷。本發(fā)明的水性彩色瀝青涂料具有方便使用，粘接強度高、耐候性、無氣味、強滲透性，可封閉水對路面的侵害，改善路面顏色，延長公路使用年限的優(yōu)點。細集料采用級配為0～3mm，硬度大于6級的彩砂：細集料應采用石料軋制而成的機制砂、石屑，盡量減少含土量和篩選出超顆粒砂石，以增強色澤亮度和道路質感。本工藝采用有氣噴涂施工方法，所有設備采用直流安全電壓，完全實現(xiàn)無噪音，環(huán)境無污染施工，每臺設備可實現(xiàn)1000m2/h作業(yè)面積，本技術是在常溫下，將配制好的水性膠結料在施工現(xiàn)場直接采用冷噴涂的施工方法，施工簡便、快捷無污染，噴涂厚度只有1-3mm，可實現(xiàn)快速通車，對城市交通不增加壓力，更適合小面積窄道路施工養(yǎng)護，顏色多樣化，可設計多種造形，路面各性能指標均高于公路路面技術指標，并且每平米綜合成本是熱攤鋪的1/4。是可實現(xiàn)大面積施工的施工工藝。本技術可根據(jù)路面顏色要求設計成各種圖案和顏色，現(xiàn)場冷噴涂施工，在不增加原路面高度基礎上實現(xiàn)已有路面的顏色改裝，適合各種公路及小區(qū)、公園、景觀和各種特殊要求路段的攤鋪。同時對原路面已出現(xiàn)較小損壞，表面瀝青老化損失和較小裂紋路面的修補，增加原路面的抗滑性，增加道路使用的安全性。對比例1：將改性c9石油樹脂40重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10重量份，改性松香樹脂150重量份，芳烴油20重量份，丁苯橡膠4重量份，300型抗氧劑1重量份和531型抗紫外線劑2重量份加入一起加熱140℃反應2小時后通過高速剪切磨混合均勻，取60份改性樹脂、30份水、2份表面活性劑一起混合通過高速剪切膠體磨，制成水性改性瀝青乳液。材料完成脫水后有耐熱、耐候、耐疲勞、粘結強度高并能耐較大負荷的性能，將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按50:6:20:24比例混合均勻，復合后制成樣品，待樣品形成干基后測試性能指標如下：經(jīng)過測試說明材料粘接性能良好，鋪設路面后指標存在較大缺陷。實施例1將改性c9石油樹脂40重量份，聚丙烯酸甲基樹脂10重量份，改性松香樹脂150重量份，芳烴油20重量份，丁苯橡膠4重量份，300型抗氧劑1重量份和531型抗紫外線劑2重量份加入一起加熱140℃反應2小時后通過高速剪切磨混合均勻，取60份改性樹脂、30份水、2份表面活性劑一起混合通過高速剪切膠體磨，制成水性改性瀝青乳液。材料完成脫水后有耐熱、耐候、耐疲勞、粘結強度高并能耐較大負荷的性能，將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按50:6:20:24比例混合均勻，同時加入增強短玻纖維(長度為3～4mm)，所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的4‰。復合后制成樣品，待樣品形成干基后測試性能指標如下：以上表格測試指標說明復合特種樹脂后粘強度、耐沖擊性和浸水后磨耗性能都有所改善，但浸水后的磨耗損失不附合要求，通過實驗證明增強樹脂和砂石之間的裹附力可以改善。經(jīng)過加入增強短玻纖維(長度為3～4mm)后可以改變材料韌性、增強應變力，會隨著模內物料流動方向產(chǎn)生纖維定向，物理性能好。選用的纖維長短對材料會產(chǎn)生較大的影響，通過試驗證明選用較短纖維較為合適。如圖1、2所示，增強纖維加入密度會隨之增加，物料成干基后硬度較高，拉伸強度會隨之增加，不易產(chǎn)生裂縫，通過試驗耐熱性能也隨之增加，表面在熱變形溫度上升，物料的成模后沖擊強度、拉伸強度和耐溫變性明顯改善，但添加量不易過多，實驗證明，加入纖維量在4‰(干基料質量計算)時達到最佳值。實施例2與實施例1基本相同，不同的是：將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按45:5:15:20比例混合均勻，同時加入增強短玻纖維(長度為3～4mm)，所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的2‰。實施例3與實施例1基本相同，不同的是：將水性改性瀝青與顏料(氧化鐵類)、填料和砂石按55:10:25:25比例混合均勻，同時加入增強短玻纖維(長度為3～4mm)，所述增強纖維占瀝青涂料的干基料總重量的5‰。實施例4本實施例與實施例1不同的是所述砂石為骨料，選用有級配的細砂，指標如下：篩孔尺寸1.18mm時，通過率為100％；篩孔尺寸0.6mm時，通過率為90～100％；篩孔尺寸0.3mm時，通過率為50～70％；篩孔尺寸0.15mm時，通過率為45～55％；篩孔尺寸0.075mm時，通過率為35～45％。所述砂石的表觀密度≥2.55g/cm3；堅固性≤8％；含泥量＜2.0％。由于石料表面和膠結料的表面張力不同，所以混合后在微觀上不能很完好裹附，通過實驗將所用的填料及砂石骨料表面通過改性引入表面活性基團，在干燥的過程中形成化學鍵，牢固結合，砂石與表面活性劑比例為95:5，改性時首先將改性劑與醇類溶劑相溶后摻入砂石料，拌合均勻后用烘干機在60度以上烘干，以充分讓表面活性劑砂石反應結合。利用助劑分子上的環(huán)氧活性基團摻于砂石表面含硅分子活性基團反應，將助劑與砂石牢牢結合在一起，助劑另一端的R集團和膠結料相似，在干燥過程中能更好的與膠結料交聯(lián)在一起，因此性能得以改進。實施例5與實施例1不同的是填料采用改性填料。與未處理改性的填料相比，改性過后填料的相容性得到明現(xiàn)改善，并使填料在物料中能充分潤濕，改善混合料流動性從而提高增強效果，改性填料前后對比實驗分析如表：性能經(jīng)過表面處理無表面處理拉伸強度/MPa平行1.3平行0.9抗水煮剝離質量損失率％210浸水后耐磨耗損失35g/m2103g/m2通過試驗指標可以看出改性過填料其耐水浸泡及耐磨耗性顯著增強。上述三個實施例的涂料經(jīng)過試驗噴料后的各項性能指標檢測如下：經(jīng)測試各項指標均附合技術要求，本技術材料和工藝技術以優(yōu)良的性能和高性價比將會有良好的應用前景。上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。當前第1頁1 2 3