本发明属于沥青路面密封胶修复。
背景技术:
1、裂缝作为沥青路面最常见的病害,严重影响路面的长期性能和服役寿命,使用热灌类密封胶对沥青路面裂缝进行灌缝处理是开裂类病害常用处治手段,但由于道路服役环境复杂、加之车辆动载反复作用,路面裂缝作为路面结构最薄弱部分,密封胶很容易因老化而产生自身开裂以及与裂缝壁脱粘,及出现密封胶失效现象,导致裂缝重新出现且病害进一步加剧,缩短沥青路面的使用寿命。
2、沥青作为典型的黏弹性材料具有自愈合的固有特性,可在一定程度上延缓沥青路面微裂纹的产生和扩展。常见的热灌类密封胶多为以沥青为基体的聚合物基复合材料,特别是辅以sbs、tps、胶粉以及稳定剂等对基质沥青进行改性,表现出典型的自愈合特性。研究表明,密封胶在自然环境的作用下也会产生周期性的变形,冬季较低的环境温度使得密封胶表面在温度应力的拉伸作用下产生微裂纹,同时伴随与裂缝壁脱粘等现象;到了次年春天,温度的回升使得温度收缩应力减小,路面裂缝宽度较小,密封胶微裂纹也会产生一定程度的自愈合,这说明密封胶材料的自愈合特性受温度影响显著,但环境的温度变化相对较慢,且同时受到荷载、老化等因素的影响,密封胶材料的自愈合能力十分有限。
技术实现思路
1、本发明要解决现有密封胶材料自愈合能力有限的问题,进而提供一种高微波吸收率的沥青路面密封胶及其制备方法和微波加热原位修复方法。
2、一种高微波吸收率的沥青路面密封胶,它按质量份数由35份~55份基质沥青、2份~12份sbs改性剂、15份~40份废旧轮胎胶粉、8份~19份塑化剂、0.05份~2.75份稳定剂及4份~20份高微波吸收率填料制备而成。
3、一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,它是按以下步骤进行的:
4、一、称取:
5、按质量份数称取35份~55份基质沥青、2份~12份sbs改性剂、15份~40份废旧轮胎胶粉、8份~19份塑化剂、0.05份~2.75份稳定剂及4份~20份高微波吸收率填料;
6、二、sbs改性剂剪切、溶胀:
7、将称取的基质沥青加热至流动状态,然后加入sbs改性剂并进行加热高速剪切,使sbs改性剂充分溶胀,然后加入稳定剂继续加热高速剪切,得到sbs改性剂剪切及溶胀的沥青基溶液;
8、三、废旧轮胎胶粉预溶胀:
9、将称取的废旧轮胎胶粉与塑化剂混合,然后加热溶胀,得到预溶胀后含有塑化剂的废旧轮胎胶粉;
10、四、废旧轮胎胶粉剪切:
11、将预溶胀后含有塑化剂的废旧轮胎胶粉加入到sbs改性剂剪切及溶胀的沥青基溶液中并进行加热高速剪切,得到混合体系;
12、五、高微波吸收率矿粉剪切:
13、向混合体系中加入称取的高微波吸收率填料,然后加热高速剪切至分散均匀,得到分散后的混合体系;
14、六、加热搅拌:
15、将分散后的混合体系加热搅拌,即完成高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法。
16、一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的微波加热原位修复方法,它是按以下步骤进行的:
17、一、清扫沥青路面上老化失效的高微波吸收率的沥青路面密封胶表面及裂缝周边杂物和灰尘;
18、二、在电磁波频率为2ghz~4ghz及加热温度为80℃~150℃的条件下,将老化失效的高微波吸收率的沥青路面密封胶加热至流淌状态,然后捣实使流淌的密封胶充分填充裂缝,最后自然冷却,即完成高微波吸收率的沥青路面密封胶的微波加热原位修复方法。
19、本发明的有益效果是:
20、1、本发明充分利用沥青基密封胶材料的自愈合特性与高温流淌特性,通过设计一种高微波吸收率的密封胶材料,借助微波热诱导技术提高密封胶材料的自愈合效率及与裂缝壁粘结性能,从而延长密封胶材料的使用寿命,所述材料易得,技术和工艺应用条件成熟,具有较强的推广性。
21、2、本发明通过以上材料制备工艺、设备设计方法以及施工工艺,可实现对老化失效密封胶材料的原位快速修复,提高密封胶材料自愈合性能的同时,快速修复老化失效密封胶材料自身的微裂纹以及老化失效密封胶材料与裂缝壁之间脱粘的病害,有效延长密封胶材料的使用寿命。
1.一种高微波吸收率的沥青路面密封胶,其特征在于它按质量份数由35份~55份基质沥青、2份~12份sbs改性剂、15份~40份废旧轮胎胶粉、8份~19份塑化剂、0.05份~2.75份稳定剂及4份~20份高微波吸收率填料制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶,其特征在于所述的基质沥青为70号基质沥青、90号基质沥青和110号基质沥青中的一种或其中几种的混合;所述的sbs改性剂为星型改性剂或星型改性剂和线型改性剂的混合,sbs改性剂的灰分不大于0.2%,拉断伸长率不小于700%;所述的废旧轮胎胶粉的粒度为40目~100目,密度为1.05g/cm3~1.28g/cm3,含水率不大于1%;所述的塑化剂为糠醛油、环氧大豆油、芳烃油、蓖麻油、大豆油、环烷油和棕榈油中的一种或其中几种的混合;所述的稳定剂为硫磺粉末,表观密度为0.6g/cm3~0.8g/cm3;所述的高微波吸收率填料为钢渣矿粉、电气石矿粉、玄武岩矿粉、辉绿岩矿粉、安山岩矿粉、羟基铁粉、炭黑粉、碳化硅和石墨烯中的一种或其中几种的混合;所述的高微波吸收率填料的粒度≤200目。
3.如权利要求1所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:
4.根据权利要求3所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,其特征在于步骤二中将称取的基质沥青加热至110℃~180℃达到流动状态,然后加入sbs改性剂,并在温度为110℃~180℃及转速为200rpm~3000rpm的条件下,搅拌5min~120min,搅拌后升温至150℃~215℃,并在温度为150℃~215℃及转速为1000rpm~10000rpm的条件下,加热高速剪切10min~90min,使sbs改性剂充分溶胀,然后加入稳定剂,在温度为150℃~215℃及转速为1000rpm~10000rpm的条件下,继续加热高速剪切5min~60min,得到sbs改性剂剪切及溶胀的沥青基溶液。
5.根据权利要求3所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,其特征在于步骤三中将称取的废旧轮胎胶粉与塑化剂混合,然后在温度为110℃~180℃的条件下,加热溶胀10min~120min,得到预溶胀后含有塑化剂的废旧轮胎胶粉。
6.根据权利要求3所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,其特征在于步骤四中在温度为110℃~180℃的条件下,将预溶胀后含有塑化剂的废旧轮胎胶粉加入到sbs改性剂剪切及溶胀的沥青基溶液中,然后升温至150℃~225℃,并在温度为150℃~225℃及转为1000rpm~10000rpm的条件下,加热高速剪切10min~120min,得到混合体系。
7.根据权利要求3所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的制备方法,其特征在于步骤五中在温度为150℃~225℃的条件下,向混合体系中加入称取的高微波吸收率填料,然后在温度为150℃~225℃及转速为1000rpm~10000rpm的条件下,加热高速剪切5min~60min,得到分散后的混合体系;步骤六中在温度为150℃~180℃及转速为100rpm~1000rpm的条件下,将分散后的混合体系加热搅拌5min~200min。
8.如权利要求1所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的微波加热原位修复方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:
9.根据权利要求8所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的微波加热原位修复方法,其特征在于步骤二中利用手持式原位修复设备将老化失效的高微波吸收率的沥青路面密封胶加热至流淌状态;所述的手持式原位修复设备由显示模块(1)、手柄(2)、外壳(3)、工作模块(4)、监控单元(5)、微波发射模块(7)及电源模块(8)组成;
10.根据权利要求9所述的一种高微波吸收率的沥青路面密封胶的微波加热原位修复方法,其特征在于所述的外壳(3)的材质为耐高温材料;所述的电源模块(8)包括储蓄电池(13)及变压器(14);所述的磁控管(11)通过变压器(14)与储蓄电池(13)相连;所述的端部弯曲的筒结构的弯曲端部设置有滚轮(10),所述的滚轮(10)为万向轮。