[发明专利]高粘薄层沥青混合料改性剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及沥青路面的病害修复、高速公路沥青路面薄层罩面及桥面和隧道路面加铺领域，具体的说涉及一种高粘薄层沥青混合料改性剂及其制备方法和高粘薄层沥青混合料改性剂的应用。

背景技术

薄层沥青混合料罩面是一种经济合理的路面结构形式，将它应用到高速公路养护维修项目中，可有效防止路面、桥面病害恶化、改善其平整度、恢复抗滑性能、对路面具有一定的补强作用。

最早出现的罩面技术是水泥混凝土罩面，主要是用来提高已有公路和乡村道路的结构承载能力，厚度一般不小于10cm，往往超过20cm，有时高达30cm，加铺工程成本较高。为了降低工程成本，逐渐出现了超薄水泥混凝土罩面的加铺技术，即超薄白色罩面：将旧沥青层刨去一定的厚度，清洁铣刨的沥青表面后摊铺上相应厚度的素水泥混凝土或纤维水泥混凝土。超薄白色罩面定义为：一种厚度为5～10cm之间的，有较短接缝间距的，铺筑于旧沥青路面上且与之完全粘结的水泥混凝土罩面。

薄层沥青混合料罩面技术发展较慢，主要是由于薄层沥青混合料罩面的原材料性能、施工工艺及质量评价体系等存在着技术问题，因而难以达到预期实施效果。

此外，无论是路面、桥面还是隧道路面，随着通车时间的延长，都不同程度的出现车辙、裂缝和局部坑槽等路面病害，而车辙病害已经成为最为严重的早期病害之一。

目前车辙病害的处治方案主要有三种：对于车辙深度在1-2cm之间的车辙采用微表处车辙处治技术；对于深度在2cm以上的车辙采用改性沥青混合料挖补车辙处治技术；对于特殊路段(长大纵坡、桥面铺装路段)车辙采用特种技术挖补车辙处治技术。

微表处填补轻度车辙技术是以聚合物改性乳化沥青为粘结料的冷拌稀浆混合料薄层施工技术，它仅限于压密型的轻度车辙填补，对于严重车辙病害处治不适用。此外，微表处填补车辙技术还存在着一些技术问题：(1)对集料要求严格；(2)对改性乳化沥青性能指标要求较高；(3)随着气温的逐渐升高，有效作业时间减短；(4)仅适用于车辙深度在1-2cm之间的车辙，对于车辙深度在2-3cm之间且路面车辙变形相对较稳定的路段，微表处填补车辙技术不适用，采用改性沥青混合料挖补最小结构厚度不小于4-6cm的方法也不适宜。

发明内容

针对目前薄层沥青混合料罩面存在的问题和施工技术瓶颈以及针对路面车辙病害的处治问题，本申请人提供了一种新的改性剂，将该改性剂与集料、矿粉、沥青拌和，即得高粘薄层沥青混合料，其中改性剂的选择是很重要的。本发明所称的高粘薄层沥青混合料是指20℃抗压模量可达1600～3000MPa的沥青混合料。

本发明所要解决的问题是提供一种高粘薄层沥青混合料改性剂及其制备方法以及高粘薄层沥青混合料改性剂的应用。

本发明所要解决的另一问题是提供一种用于修复车辙深度在1.5～3.0cm沥青路面的方法。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

本发明所提供的高粘薄层沥青混合料改性剂由下列重量比的组分组成：聚烯烃50～70％，增粘树脂2～8％，沥青材料10～15％，色母料1～3％，余量为填充剂。

上述聚烯烃是聚乙烯、聚乙烯与回收聚乙烯的混合物、聚乙烯与聚烯烃蜡的混合物中的一种；通常情况下，聚乙烯与回收聚乙烯的混合物中聚乙烯占混合物重量的20～80％，聚乙烯与聚烯烃蜡的混合物中聚乙烯占混合物重量的20～80％；

上述增粘树脂可选用GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种；

上述色母料可选用PE色母料；

上述沥青材料是天然沥青或硬质沥青；天然沥青是岩沥青和/或湖沥青，硬质沥青是针入度不大于50的硬质沥青；

上述填充剂可选用陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、云母粉、石棉、木粉、粉末纤维素中的至少一种。

本发明提供的上述高粘薄层沥青混合料改性剂的制备方法步骤如下：

1)将聚烯烃、增粘树脂、沥青材料、色母料、填充剂按重量比称量，混合，搅拌，得到均匀的混合物；

2)将步骤1)得到的混合物加热，加热温度为150～180℃；

3)将步骤2)加热后的混合物通过挤出机，形成条状混合物；

4)将步骤3)中的条状混合物冷却至常温；

5)将步骤4)中冷却后的混合物切割成片状颗粒，即得本发明高粘薄层沥青混合料改性剂。