專利名稱：水泥混凝土道路快速修補材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路養(yǎng)護材料，具體涉及一種水泥混凝土道路快速修補材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
混凝土道路路面因各種因素造成經(jīng)常出現(xiàn)坑洞、崩(啃)邊、坑槽等破損性缺陷， 若不及時修補，它將危及行車和營運安全?，F(xiàn)有較常用的道路修補材料有快凝水泥(如公開號為CN1970491的發(fā)明專利)、改性浙青(如公開號為CN10193549的發(fā)明專利)、環(huán)氧樹脂膠泥(如公開號為CN101121812和CN101230M4的發(fā)明專利)等。其中，快凝水泥材料在雨天的條件下不便施工或不能施工，施工后還需要一寂時間的養(yǎng)護，不能及時通車；改性浙青需現(xiàn)場熬制或拌合，不僅污染環(huán)境且施工時間較長，此外，還存在因粘結(jié)性不強、高溫條件下易流淌使周邊路面遭受污染、顏色差別大的不足，修補薄層(3cm以內(nèi))更是無法進行；環(huán)氧樹脂基修補材料也存在養(yǎng)護時間的問題，且因水泥混凝土與環(huán)氧樹脂土之間在氣溫和受力的狀態(tài)不一，隨著使用時間的增長，容易脫落或者產(chǎn)生新的裂縫和裂隙；而且環(huán)氧樹脂基修補材料多為雙組份或兩種組份以上配比混合后再進行施工，配比后的剩余材料， 不能回收使用，造成浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種剛度適宜且對混凝土及砂石粘結(jié)力極強，又能適應(yīng)道路交通應(yīng)力變化與溫度變化的水泥混凝土道路快速修補材料及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案水泥混凝土道路快速修補材料，包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料，所述塑剛土修補料包括下述重量配比的組分石油樹脂6 10、添加劑1. 5 3. 5、石料160 MO、立德粉2. 5 5、填充料20 30 ；其中，所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油2 10、橡膠彈性體0. 5 2. 5、柴油2 10、紫外線吸收劑0 0. 2 ；所述的橡膠彈性體為聚丁二烯、SBS 熱塑性丁苯橡膠、SIS熱塑彈性體(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)或SEBS熱塑性彈性體。本發(fā)明所述修補材料中，石油樹脂和高聚物橡膠體系提供的粘結(jié)，巖石提供承載、 耐磨、抗滑的骨架，因而形成高聚物橡膠體系包裹巖石的體系；將其填入到一定空間的坑洞中，塑剛土修補料在外力及大氣作用下，它由散狀的粘性體逐漸形成為“密實體”，因而能承載、耐磨、抗滑；同時，這個“密實體”高聚物橡膠體系是不定型的膠體，可隨坑洞的位移變化而變化，這樣即滿足了承載、耐磨、抗滑的功能要求，又滿足了水泥混凝土位移、溫差的變化，提高了路面的使用壽命。上述技術(shù)方案中，
所述的填充料由下述重量配比的原料組成玄武巖或輝綠巖或花崗巖粉(20 120目)4 6、硅酸鹽水泥4 6、氯化鈣(600 1000目)4 6、石英砂(20 60目)8 12。所述的不飽和酯類溶劑油為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁所述的石料為玄武巖或輝綠巖或花崗巖，粒徑為0. 2 35mm，最好采用粗細石料連級配。所述的石油樹脂為C5石油樹脂或C9石油樹脂或C5 C9共聚型石油樹脂。所述的硅酸鹽水泥為普通硅酸鹽水泥，具體可以是325#或以上均可。本發(fā)明所述水泥混凝土道路快速修補材料中，所述的塑剛土修補料優(yōu)選包括下述重量配比的組分石油樹脂8 10、添加劑2 3. 5、石料180 200、立德粉2. 5 4、填充料25 30 ；所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油4 8、高聚物橡膠1 2、柴油4 10、紫外線吸收劑0. 05 0. 2。為進一步增強本發(fā)明所述水泥混凝土道路快速修補材料的抗裂性能，可在塑剛土修補料中加入0. 2 0. 6重量份的合成纖維；所述的合成纖維可以是聚酯纖維或聚丙烯腈纖維，長度以6 9mm為宜。為了進一步提高本發(fā)明所述水泥混凝土道路快速修補材料的抗老化性能，還可在塑剛土修補料中加入0. 05 0. 2重量份的紫外線吸收劑；具體可以是紫外線吸收劑PG、紫外線吸收劑UV-9或紫外線吸收劑UV-531或它們中兩種以上的任意組合。本發(fā)明所述水泥混凝土道路快速修補材料的施工過程如下A、清理缺損路面；B、往缺損路面填入本發(fā)明所述的塑剛土修補料，填入形狀最好呈“龜殼”狀，中間高四周低，之后夯實，夯實后的塑鋼土中間部位仍高出路面0. 5 2. 5厘米，周邊略高于路面或與路面持平，無需養(yǎng)護即可通車(由于施工時難以做到百分之百夯實，因此填入塑剛土修補料時應(yīng)高出路面一定的高度，以防止車輛碾壓后出現(xiàn)淺坑洞。)為了提高塑剛土修補料與缺損路面之間的粘接力，本發(fā)明水泥混凝土道路快速修補材料還包括在填入塑剛土修補料之前涂刷于缺損路面上的基液，所述的基液按重量份計，包括5 11份的石油樹脂和1. 5 3. 5份的添加劑；其中，所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油2 10、橡膠彈性體0. 5 2. 5、柴油2 10、紫外線吸收劑0 0. 2 ；所述的橡膠彈性體為聚丁二烯、SBS 熱塑性丁苯橡膠、SIS熱塑彈性體(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)或SEBS熱塑性彈性體。配制得到的基液直接涂刷于清理后的缺損路面上，可增強早期粘結(jié)力，刷涂時不宜過厚，一般在Imm以下，以0. 2 0. 5mm為宜。若配制的基液粘度較高，不易涂刷，可加入適量的不飽和酯類溶劑油稀釋后再涂刷，一般不飽和酯類溶劑油的加入量為5 20重量份，其種類與同上。從基液的抗老化性能考慮，最好還包括0. 05 0. 2重量份的紫外線吸收劑。本發(fā)明還提供上述水泥混凝土道路快速修補材料的制備方法，它包括以下制備塑剛土修補料的步驟1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料混合均勻，制得添加劑；2)按塑剛土配方稱取原料，將其中的石料和填充料進行預(yù)熱，備用；預(yù)熱的同時取石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至110 120°C，在攪拌條件下加入添加劑，攪拌，升溫至 180 200°C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至220 240°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的石料置于拌合槽中，控制槽溫在210 240°C，攪拌條件下加入物料 A，攪拌均勻后加入填充料，混勻，得到塑剛土修補料。本發(fā)明所述的塑剛土修補料可以先制作好再送至施工現(xiàn)場，之后無需加熱或攪拌，可根據(jù)需要隨意取用，剩余材料可在下次修補中繼續(xù)使用，不會造成材料浪費。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述水泥混凝土道路快速修補材料的塑剛土修補料在石油樹脂和聚丁二烯的作用下形成粘稠的內(nèi)聚力極強的石料混合體，在填入缺損路面(坑洞等)后，塑剛土修補料因受反復(fù)不斷地車輛的動載沖擊，進而產(chǎn)生一定形變，使其與坑洞的結(jié)合更加緊密、螯合更加完善，從而形使坑洞周圍的混凝土與塑剛土修補料互為一體，且色澤與原有路面相近。
具體實施例方式下面以實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。實施例1(一 )配方本實施例中的水泥混凝土道路快速修補材料只含有用于填補缺損路面的塑剛土修補料，所述塑剛土修補料的配方如下C5 石油樹脂 IOKg ；添加劑Ig，按重量份計由甲基丙烯酸甲酯5份、SIS熱塑彈性體1. 3份、柴油2份和紫外線吸收劑PG 0. 2份組成；花崗巖級配石料200Kg，按重量份計由粒徑為5 IOmm的花崗巖石料100份、粒徑為10 20mm的花崗巖石料50份和粒徑為25 35mm的花崗巖石料50份組成；立德粉2. 5Kg ；填充料20Kg，按重量份計由輝綠巖粉(80 120目)5份、普通硅酸鹽水泥325#6 份、氯化鈣4份和石英砂12份組成。( 二)制備方法1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)填充料的配方稱取原料置于攪拌機中混合均勻，即制得填充料；3)取花崗巖級配石料和步驟2、制得的填充料分別預(yù)熱至180°C，備用；在進行預(yù)熱的同時取C5石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至120°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，攪拌，升溫至180°C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至220°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的花崗巖級配石料置于拌合槽中，控制槽溫在220°C，攪拌條件下加入物料A，攪拌均勻后加入預(yù)熱好的填充料，混勻，出料，得到塑剛土修補料即為本發(fā)明所述的水泥混凝土道路快速修補材料。
(三)應(yīng)用廣西欽州至南寧高速公路是水泥混凝土路面，車輛通行量是多、重為主，道路經(jīng)常出現(xiàn)坑洞、崩(啃)邊、坑槽等破損性缺陷。沿線養(yǎng)護部門雖積極進行修補，但受修補材料的限制，保養(yǎng)時間長，人力、物力消耗大。所補材料在6個月內(nèi)均出現(xiàn)不同程度破碎或脫落； 浙青材料高溫下流淌，車輛碾壓后，臨近50 100米路面遭到污染。2008年4月用本實施例制得的塑剛土修補料進行修補，施工過程如下A、清理缺損路面并清除周邊的松動層；B、往缺損路面填入本實施例制得的塑剛土修補料，按中間高四周低(中間高出路面約2 4厘米，周邊高出路面約1 2厘米)形狀填入，可在填入的塑剛土修補料上再撒上一層白水泥，之后夯實，夯實后的塑鋼土中間部位仍高出路面1厘米，周邊與路面持平， 清理周邊，隨即開放交通。施工效果經(jīng)過兩年多的使用，修補路面表面光滑，與原混凝土仍保持良好的粘接性，未出現(xiàn)起皮、剝落、開裂等現(xiàn)象?，F(xiàn)已在廣西大規(guī)模應(yīng)用。實施例2(一 )配方本實施例中的水泥混凝土道路快速修補材料包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料和涂刷于缺損路面上的基液。所述塑剛土修補料的配方如下C9石油樹脂8Kg ；添加劑2. 7Kg，按重量份計由甲基丙烯酸乙酯8份、SEBS熱塑性彈性體0. 5份、柴油10份和紫外線吸收劑υν-90. 1份組成；玄武巖級配石料180Kg，按重量份計由粒徑為0. 2 5mm的玄武巖石料40份、粒徑為5 IOmm的玄武巖石料60份和粒徑為10 15mm的玄武巖石料80份組成；立德粉3. 5Kg ；填充料2^(g，按重量份計由輝綠巖粉(20 100目)5份、普通硅酸鹽水泥325#5 份、氯化鈣5份和石英砂10份組成；長度6 9_的聚酯纖維0. 4Kg ；紫外線吸收劑UV-90. lKg。所述基液的配方如下C9石油樹脂8Kg ；添加劑2. 7Kg，其組成與塑剛土修補料中添加劑的組成相同；甲基丙烯酸乙酯IOKg ；紫外線吸收劑UV-90. IKgo( 二)制備方法1、制備塑剛土修補料1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)填充料的配方稱取原料，置于攪拌機中混合均勻，即制得填充料；3)取玄武巖級配石料和步驟2~)制得的填充料分別預(yù)熱至200°C，備用；在進行預(yù)熱的同時取C9石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至110°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，攪拌，升溫至200°C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至240°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的玄武巖級配石料置于拌合槽中，控制槽溫在210°C，攪拌條件下加入物料A，攪拌均勻后加入預(yù)熱好的填充料，混勻，出料，得到塑剛土修補料。2、制備基液1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)基液配方稱取C9石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至120°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，以及紫外線吸收劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，再加入配比量的甲基丙烯酸乙酯，即制得基液。(三)應(yīng)用325國道廣東省陽江市地段路窄車多、重，且氣溫高、雨水多。路面、橋面常坑洞、 崩(啃)邊、坑槽等破損性缺陷，養(yǎng)護處常用熱拌浙青料修補，在溫高、雨水多的季節(jié)里，這些修補材料大多在一月內(nèi)即破損。2006年9月用本實施例制得的塑剛土修補料進行修補，施工過程如下A、清理缺損路面并清除周邊的松動層；B、取本實施例制得的基液涂刷于缺損路面之上，涂刷厚度為0. 5mm ；C、往缺損路面填入本實施例制得的塑剛土修補料，按中間高四周低(中間高出路面約2 4厘米，周邊高出路面約1 2厘米)形狀填入，之后夯實，夯實后的塑鋼土中間部位仍高出路面0. 5厘米，周邊與路面持平，清理周邊，隨即開放交通。施工效果經(jīng)過三年多的使用，修補路面表面光滑，與原混凝土仍保持良好的粘接性，未出現(xiàn)起皮、剝落、開裂等現(xiàn)象。實施例3( 一 )配方本實施例中的水泥混凝土道路快速修補材料包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料和涂刷于缺損路面上的基液。所述塑剛土修補料的配方如下C5石油樹脂6Kg ；添加劑1. 5Kg,按重量份計由甲基丙烯酸丁酯2份、聚丁二烯2份和柴油5份組成；粒徑為10 20_輝綠巖石料160Kg ；立德粉4Kg ；填充料30Kg，按重量份計由輝綠巖粉(20 120目)6份、普通硅酸鹽水泥325#4 份、氯化鈣5份和石英砂8份組成；長度6 9mm的聚丙烯腈纖維0. 6Kg ；紫外線吸收劑UV-531 0. 2Kgo所述基液的配方如下C9 石油樹脂 IlKg;添加劑2. ^(g，其組成與塑剛土修補料中添加劑的組成相同。( 二)制備方法
1、制備塑剛土修補料1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)填充料的配方稱取原料，置于攪拌機中混合均勻，即制得填充料；3)取輝綠巖石料和步驟2、制得的填充料分別預(yù)熱至190°C，備用；在進行預(yù)熱的同時取C5石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至115°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑， 攪拌，升溫至190°C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至230°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的輝綠巖石料置于拌合槽中，控制槽溫在240°C，攪拌條件下加入物料A，攪拌均勻后加入預(yù)熱好的填充料，混勻，出料，得到塑剛土修補料。2、制備基液1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)基液配方稱取C9石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至110°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，即制得基液。實施例4(一)配方本實施例中的水泥混凝土道路快速修補材料包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料和涂刷于缺損路面上的基液。所述塑剛土修補料的配方如下C5石油樹脂4Kg，C9石油樹脂4Kg ；添加劑3. 5Kg,按重量份計由甲基丙烯酸甲酯8份、聚丁二烯2份和柴油10份組成；石料MOKg，按重量份計，由粒徑為2 5mm花崗巖100份和粒徑為5 IOmm玄武巖140份組成；立德粉5Kg;填充料2^(g，按重量份計由輝綠巖粉(20 120目)4份、普通硅酸鹽水泥325#4 份、氯化鈣4份和石英砂8份組成。所述基液的配方如下C5石油樹添加劑Ig，其組成與塑剛土修補料中添加劑的組成相同。(二)制備方法1、制備塑剛土修補料1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)填充料的配方稱取原料，置于攪拌機中混合均勻，即制得填充料；3)取輝綠巖粉和步驟2、制得的填充料分別預(yù)熱至200°C，備用；在進行預(yù)熱的同時取C5石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至115°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，攪拌，升溫至180°C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至220°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的石料置于拌合槽中，控制槽溫在240°C，攪拌條件下加入物料A，攪拌均勻后加入預(yù)熱好的填充料，混勻，出料，得到塑剛土修補料。2、制備基液1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料置于攪拌機中混合均勻，即制得添加劑；2)根據(jù)基液配方稱取C9石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至110°C，在攪拌條件下加入步驟1)制得的添加劑，攪拌均勻，冷卻至室溫，即制得基液。
權(quán)利要求
1.水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于它包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料，所述塑剛土修補料包括下述重量配比的組分石油樹脂6 10、添加劑1. 5 3. 5、石料160 M0、立德粉2. 5 5、填充料20 30 ；所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油2 10、橡膠彈性體 0. 5 2. 5、柴油2 10、紫外線吸收劑0 0. 2 ；所述的橡膠彈性體為聚丁二烯、SBS熱塑性丁苯橡膠、SIS熱塑彈性體或SEBS熱塑性彈性體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述的填充料由下述重量配比的原料組成玄武巖或輝綠巖或花崗巖粉4 6、硅酸鹽水泥4 6、氯化鈣 4 6、石英砂8 12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述的不飽和酯類溶劑油為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述的石料為玄武巖或輝綠巖或花崗巖，粒徑為0. 2 35mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述塑剛土修補料還包括0. 2 0. 6重量份的合成纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述的合成纖維為聚酯纖維或聚丙烯腈纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述塑剛土修補料還包括0. 05 0. 2重量份的紫外線吸收劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任何一項所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于 該水泥混凝土道路快速修補材料還包括在填入塑剛土修補料之前涂刷于缺損路面上的基液，所述的基液按重量份計，包括5 11份的石油樹脂和1. 5 3. 5份的添加劑；其中，所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油2 10、橡膠彈性體0. 5 2. 5、柴油2 10、紫外線吸收劑0 0. 2 ；所述的橡膠彈性體為聚丁二烯、SBS熱塑性丁苯橡膠、SIS熱塑彈性體或SEBS熱塑性彈性體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水泥混凝土道路快速修補材料，其特征在于所述的基液還包括5 20重量份的不飽和酯類溶劑油和/或0. 05 0. 2重量份的紫外線吸收劑。
10.權(quán)利要求1所述水泥混凝土道路快速修補材料的制備方法，其特征在于包括以下制備塑剛土修補料的步驟1)按添加劑配方稱取原料，將所稱取的各原料混合均勻，制得添加劑；2)按塑剛土配方稱取原料，將其中的石料和填充料進行預(yù)熱，備用；預(yù)熱的同時取石油樹脂置于反應(yīng)釜中加熱至110 120°C，在攪拌條件下加入添加劑，攪拌，升溫至180 2000C，加入立德粉，攪拌，繼續(xù)升溫至220 240°C，得物料A，備用；3)取預(yù)熱好的石料置于拌合槽中，控制槽溫在210 240°C，攪拌條件下加入物料A，攪拌均勻后加入填充料，混勻，得到塑剛土修補料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥混凝土道路快速修補材料及其制備方法。所述的修補材料包括用于填補缺損路面的塑剛土修補料，它包括下述重量配比的組分石油樹脂6～10、添加劑1.5～3.5、石料160～240、立德粉2.5～5、填充料20～30；所述的添加劑由下述重量配比的組分組成不飽和酯類溶劑油2～10、橡膠彈性體0.5～2.5、柴油2～10、紫外線吸收劑0～0.2。上述修補材料進一步還包括基液，基液按重量份計，包括5～11份的石油樹脂和1.5～3.5份的添加劑；所述的添加劑與塑剛土修補料中的添加劑組成相同。本發(fā)明所述修補材料與坑洞的結(jié)合更加緊密、螯合更加完善，且色澤與原有路面相近，施工更為簡單。
文檔編號C04B26/04GK102219437SQ20111012087
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者熊學剛, 鄧敬森, 陳雪云, 高鴻儒 申請人:鄧敬森