沥青路面常温快速修补材料的制备方法及使用方法
技术领域
本发明属于沥青道路修复技术领域，具体涉及一种沥青路面常温快速修补材料的制备方法，还涉及上述修补材料的使用方法。
背景技术
随着道路交通量的增加，汽车轴载的增大和高等级公路上行车速度的提高，按照传统沥青规范修建的道路出现了严重的初期损坏现象，沥青路面早期破坏常见的现象有：泛油、波浪、拥包、裂缝、坑槽、松散等。路面早期病害一直是公路管理养护部门注重的道路病害之一，诸多早期病害中路面坑槽是重中之重，特别是重载交通公路，前补后坏的现象时有发生，公路养护要逐步实现管理实时化、规范化、机械化和信息自动化，而且要体现日常养护的及时性和耐久性，这就要求养护技术和养护材料不断更新，才能让路面病害修补后短期内不再次发生病害。
目前用于路面修补的材料主要还是热拌沥青混合料、贯入式沥青碎石及冷补料，这些都是公路养护部门的传统材料，其中热拌沥青混合料只能在温度较高的季节使用，不符合环保要求沥青拌和楼大多不能正常生产，严重制约了路面的修补任务，虽然热拌沥青混合料质量有保证，但不能体现公路日常养护的及时性。
贯入式沥青碎石和冷补料也因混合料级配不稳定和冷补液挥发时间长，从而使混合料强度形成慢，基本上3～6个月就会出现松散、拥包等新的病害。
CN109401519A披露了一种沥青路面修复材料，其特征在于，由A类组分和B类组分组成，所述A类组分按质量份数由以下组分组成：
热固性聚合物的单体和/或热固性聚合物的预聚体1－80份；
掺合料5－40份；
所述B类组分按质量份数由以下组分组成：
热塑性聚合物1－80份；
所述热固性聚合物的单体和/或热固性聚合物的预聚体聚合得到热固性聚合物；所述热固性聚合物的预聚体包含热固性聚氨酯预聚体、热固性酚醛树脂预聚体、不饱和聚酯预聚体、呋喃树脂预聚体、液体聚硫橡胶预聚体、环氧树脂预聚体、聚脲预聚体、热固性三聚氰胺甲醛树脂、热固性丙烯酸树脂中的一种或多种；
所述热固性聚合物的单体是具可反应性的单官能单体、双官能单体、三官能单体和多官能单体中的一种或多种；
所述热塑性聚合物包含天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁二烯橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯－丁二烯热塑性弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、聚丙二醇以及道路沥青中的一种或多种。
上述的专利申请文献所存在的缺陷是：1、储存时间超过3个月时，常温条件下修补材料变硬，需要使用加热装置对修补材料进行加热后，方可使用，影响修补的及时性；2、储存要求，要求对装袋的修补材料放置在室温为10℃以上的房间内，保持修补材料的温度，北方地区或阴湿多雨地区一些地方不能实现。
因此，发明一种既能实现日常养护及时性又能使路面耐久性增加的新材料一直是公路养护领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决述的技术问题，本发明提供了一种沥青路面常温快速修补材料的制备方法；该方法解决了现有方法中由于储存致使修补材料变硬影响修补及时性的问题；
本发明还提供了上述的沥青路面常温快速修补材料的使用方法；
鉴于背景技术中所提到的问题，本发明人在对以往日常养护材料分析总结的基础上，对常温改性沥青混合料中的常温改性剂进行不同掺量试验，最终确定了沥青路面常温快速修补材料改性剂的最佳掺量，从而使混合料能够在常温下储存3个月以上仍有良好的和易性，而且修补后的路面坑槽2－3年没有出现新的病害，使路面耐久性增长，可节约公路养护资金15％左右。
本发明所提供的沥青路面常温快速修补材料的制备方法，包括以下的步骤：
S1：制备沥青
将基质沥青输送至沥青罐内，降温，先开启搅拌电机，然后将常温改性剂泵入沥青罐内，搅拌，放置，检测其均匀性合格后，拌和沥青路面常温快速修补材料；
S2：拌和
拌和沥青路面常温快速修补材料，将各档集料提前加热，矿粉不加热，拌和时将各档集料和矿粉先干拌，然后加入沥青再拌和，拌和均匀控制无花白料、无离析，获得成品。
优选的，S1中，将基质沥青输送至沥青罐内，使温度降至100～120℃，先开启搅拌电机，然后将常温改性剂泵入沥青罐内，搅拌60～120min，保持沥青温度在110～120℃，放置40～60min，检测其均匀性合格后，拌和沥青路面常温快速修补材料；
将成品装包装袋储存；
优选的，成品盛放的包装袋为一个塑料布内袋和一层编织袋及一层牛皮纸外袋，每袋装料24～26kg，严密封口，隔绝空气；堆放时控制在两层以内，包装袋表面用防水保温棉布覆盖严密。
S1中，加常温改性剂时基质沥青温度小于或等于120℃。
沥青罐中存储的沥青小于或等于其容积的2/3。
沥青罐设置在远离火源或吸烟处的位置。
S2中，采用沥青拌和楼或水泥搅拌机对沥青路面常温快速修补材料拌和。
拌和沥青路面常温快速修补材料，将各档集料提前加热至50℃以上，矿粉不加热，拌和时将温度大于或等于50℃的各档集料和矿粉先干拌10s，然后加入沥青再拌和，总的拌和时间不得少于120s，使用沥青拌和楼拌和时，总的拌和时间不得少于60s，拌和均匀控制无花白料、无离析，获得成品，成品混合修补材料的温度为30～50℃。
优选的，S1中，加改性剂时，避免周围有明火或抽烟，并准备好防火设施；
优选的，石料温度大于或等于80℃，沥青温度大于或等于100℃，成品料大于或等于50℃且其中没有花白料；
优选的，成品混合修补材料在拌制完成后立即装袋，袋子用一层内膜和两层编织袋，内膜和编织袋分别扎口；
优选的，成品混合修补材料在存放时，存放于室内，温度大于或等于20℃；
优选的，成品混合修补材料在使用时，加热15～25min消除后使用；
优选的，改性剂掺量为沥青质量的13％，长期储存时改性剂掺量为沥青质量的25％。
上述的沥青路面常温快速修补材料的使用方法，其特征在于：
该混合修补材料的松铺系数为1.3～1.4，使用时要提前将混合料从储存室取出，晾晒1～2h；
将路面坑槽切割为正方形或长方形，彻底清理干净坑槽内的杂物，使用吹风机将坑槽区域内吹到干燥状态，洒布乳化沥青，至乳化沥青破乳后填补混合料，坑槽深度大于4cm时分层填补，每层厚度不大于4cm；
填补结束后，立即整平夯实，夯实后高于原路面2～3mm；
成型后，将坑槽四边的缝隙清理干净，灌入乳化沥青，缝隙顶面留1～2cm，填入机制砂或石屑后，开放交通。
本发明的有益效果在于，通过采用本发明的方法制备获得的沥青路面常温快速修补材料，其适用于各种路面修补坑槽修补，且修补效果好，承压能力强，沥青路面再次开裂的机率低。
具体实施方式
为了对本发明进行更进一步的说明，本发明人将通过以下的具体实施例来对本发明进行详细的阐述，但并不以此限制本发明。
实施例1
沥青路面常温快速修补材料的制备方法，包括以下的步骤：
S1中，将基质沥青输送至沥青罐内，使温度降至110℃左右，先开启搅拌电机，然后将常温改性剂泵入沥青罐内(加入常温改性剂时，沥青的温度不得超过120℃)，搅拌90min，保持沥青温度在115℃，放置50min，检测其均匀性合格后，拌和沥青路面常温快速修补材料；保持沥青罐中存储的沥青不应超过其容积的2/3，操作人员应该远离沥青罐口，以免沥青喷射出罐外烫伤操作人员；操作时严禁在沥青罐附近设置火源，并禁止吸烟。
S2：拌和
拌和沥青路面常温快速修补材料，将各档集料提前加热至50℃以上，矿粉不加热，拌和时将温度大于或等于50℃的各档集料和矿粉先干拌10s，然后加入沥青再拌和，总的拌和时间不得少于120s，使用沥青拌和楼拌和时，总的拌和时间不得少于60s，拌和均匀控制无花白料、无离析，获得成品，成品混合修补材料的温度为40℃左右。
储存：
沥青路面常温快速修补材料拌合完成后，应及时装袋储存，不能在空气中长时间放置，以免改性剂中的化学物质与空气中CO2接触发生反应，影响混合料的和易性。在室内存放时，室内温度不宜低于20℃，用于包装沥青路面常温快速修补材料的包装袋必须采用1个塑料布内袋和1层编织袋及1层牛皮纸外袋，每袋装料25kg左右，封口要严密，尽量隔绝空气。包装好的沥青路面常温快速修补材料需存放在房屋内，堆放时不宜超过2层，避免被压实摊铺困难，包装袋表面用防水保温棉布覆盖严密。
沥青路面常温快速修补材料的使用方法如下：
沥青路面常温快速修补材料适用于各种路面修补坑槽修补，施工工艺与传统的热拌沥青混合料基本一致，不同之处就是松铺系数不同，该混合料的松铺系数为1.3～1.4，使用时要提前将混合料从储存室取出，晾晒1～2小时，将路面坑槽切割为正方形或长方形，坑槽内的杂物要彻底清理干净，使用吹风机将坑槽区域内吹到干燥状态，洒布乳化沥青，至乳化沥青破乳，方可填补混合料，坑槽深度大于4cm时要分层填补，每层厚度不宜大于4cm，填补结束后，立即整平夯实，夯实后要略高于原路面2～3mm，成型后，将坑槽四边的缝隙清理干净，灌入乳化沥青，缝隙顶面留1～2cm，填入机制砂或石屑时，可开放交通。
在本发明的修补材料制备及使用过程中，应按如何的要求进行：
沥青路面常温快速修补材料使用的集料强度、软乳颗粒含量、单档级配、转片状含量、小于0.075mm通过率是质量控制的源头，在选择集料时要对以上技术指标加强监测，保证技术指标合格后再使用。
(1)严格按照设定的掺配比例加入常温改性剂，拌和时检查混合料配合比比例是否正确，如集料发生变化，应从新调整配合比比例；
(2)拌和时各种温度和材料称量要控制准确，将偏差控制在最小范围之内，保证混合料的和易性；
(3)拌和时要随时观察混合料的均匀程度，不能出现花白料，在混合料温度合适的情况下立即装袋储存；
(4)修补坑槽时，严格按照沥青路面施工技术规范的要求进行，夯实时要配合人工整理表面空隙，确保密实度。
沥青路面常温快速修补材料修补的路段和坑槽应建立长期监测制度，不定期对修补位置进行观察，详细记录修补位置混合料的变化情况。
还制备和使用过程中，还应该保证：
(1)普通沥青加热温度不能大于120℃，加入改性剂，搅拌均匀；
(2)加改性剂时，周围不能有明火、不能抽烟，并准备好防火设施(消防沙、灭火器、棉被等)；
(3)各种石料提前加热至100℃左右，备用；
(4)拌和时，石料温度不得低于80℃，沥青温度不得低于100℃，成品料不低于50℃不得有花白料；
(5)成品料拌制完成后立即装袋，袋子用一层内膜和两层编织袋，内膜和编织袋分别扎口。
(6)使用时，如出现结块，可在加热器中加热20min，即可使用；如拌制即拌即铺材料改性剂掺量为沥青质量的13％，长期储存时改性剂掺量为沥青质量的25％。
实施例2
S1中，将基质沥青输送至沥青罐内，使温度降至100℃，先开启搅拌电机，然后将常温改性剂泵入沥青罐内，搅拌60min，保持沥青温度在110℃，放置40min左右，检测其均匀性合格后，拌和沥青路面常温快速修补材料；
S2：拌和沥青路面常温快速修补材料，将各档集料提前加热至50℃以上，矿粉不加热，拌和时将温度大于或等于50℃的各档集料和矿粉先干拌10s，然后加入沥青再拌和，总的拌和时间不得少于120s，使用沥青拌和楼拌和时，总的拌和时间不得少于60s，拌和均匀控制无花白料、无离析，获得成品，成品混合修补材料的温度为40℃左右。
成品盛放的包装袋为一个塑料布内袋和一层编织袋及一层牛皮纸外袋，每袋装料25kg左右，严密封口，隔绝空气；堆放时控制在两层以内，包装袋表面用防水保温棉布覆盖严密。
实施例2中的使用方法同实施例1。
实施例3
S1中，将基质沥青输送至沥青罐内，使温度降至120℃，先开启搅拌电机，然后将常温改性剂泵入沥青罐内，搅拌60min，保持沥青温度在120℃左右，放置40min左右，检测其均匀性合格后，拌和沥青路面常温快速修补材料；
S2：拌和沥青路面常温快速修补材料，将各档集料提前加热至50℃以上，矿粉不加热，拌和时将温度大于或等于50℃的各档集料和矿粉先干拌10s，然后加入沥青再拌和，总的拌和时间不得少于120s，使用沥青拌和楼拌和时，总的拌和时间不得少于60s，拌和均匀控制无花白料、无离析，获得成品，成品混合修补材料的温度为40℃左右。
成品混合修补材料在存放时，存放于室内，温度大于或等于20℃；成品盛放的包装袋为一个塑料布内袋和一层编织袋及一层牛皮纸外袋，每袋装料25kg左右，严密封口，隔绝空气；堆放时控制在两层以内，包装袋表面用防水保温棉布覆盖严密。
实施例3中的使用方法同实施例1。
现场修补时间，在病害坑槽开挖完成后，计算好数量后，人工直接将修补材料放进病害处，简单平整后立即夯实及封边。一般可在20分钟内完成5平方左右的坑槽修补工作。
表1可储式常温改性沥青混合料检测结果
从以上表格中的数据可以看出，本发明中的修补材料，无论是压实度、还是渗水系数、以及平整度、摩擦系数，均较理想。
