一种具有高铺展性的道路修补材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路修补材料的技术领域，涉及一种混凝土路面的修补材料，特别涉 及一种具有高铺展性的、渗入固结型道路修补材料及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 由于混凝土路面在应用过程中不但受到车辆的冲击、磨损的影响，而且暴露在自 然环境中还需要受到温度应力、干湿循环、冻融循环等自然因素的影响，因此混凝土路面不 可避免地会出现裂缝、纵缝拉宽、接缝碎裂、表面磨损等现象，影响路面正常使用，危机行车 和营运安全。现有技术虽然对道路修补的处理方法有多种，大部分处理方法均各有其优缺 点。但是优秀的道路修补材料除了应具有与旧混凝土有良好相容性、优异的流动性、可灌 性、易密性，界面粘结性能强、力学性能优秀等特点外，材料的铺展性对于道路修补的耐久 性起着重要作用。具有高铺展性的道路修补材料能够自铺展于多孔的混凝土内部小到纳米 级别的缝隙中。除了修补已经完全失效的开裂路面外，通过材料的铺展，尚未失效的长期损 耗路面也能够得到修复补强，从而延长了道路修补以后的二次修补时间，提高了道路的耐 久性，避免了危机行车及道路营运安全等一系列问题。
[0003] 传统的无机道路修补材料如普通硅酸盐水泥修补砂浆新老混凝土粘结界面强度 较低，耐久性较差，在收缩差或荷载作用下，往往首先失效，导致加固失败；部分特种水泥 如以硫铝酸盐为主的快硬水泥、高铝水泥，虽然它们能够快速固化，缩短了道路修补的养护 期，但是它们的主要水化产物为介稳相，随着时间的推移逐渐转化为强度低的相态，后期强 度倒缩，不能够满足力学强度的要求。而大部分聚合物改性水泥道路修补材料能够提高新 老混凝土粘结界面强度，较优的性能能够满足大部分道路修补材料的要求，但是依然不具 有高铺展性，难免会出现道路修补后短期继续开裂等现象。
【发明内容】
[0004] 针对常用道路修补材料不具有铺展性，不能够修补微小裂缝，以致于未修补的微 小裂缝在日后道路运营中快速生长，致使路面再次开裂等缺点，本发明的目的在于提供一 种具有高铺展性的道路修补材料。本发明的修补材料能够铺展于小至纳米级别的道路混凝 土的缝隙中，实现了道路修补的全面性、持久性。并且该材料能够渗透于沥青混凝土内部， 增加沥青混凝土密实度，实现路面的防渗堵漏补强，提高路面的承载能力。
[0005] 本发明的另一目的在于提供上述具有高铺展性的道路修补材料的制备方法。
[0006] 本发明的再一目的在于提供上述具有高铺展性的道路修补材料的应用。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0008] -种具有高铺展性的道路修补材料，由甲组分和乙组分组成。
[0009] 所述甲组分由以下按重量份数计的组分组成：
[0010] 环氧树脂 18~85; 活化型反应性溶剂 5~75; 调控型反应性溶剂 5~65 界面增强剂 0~5; 界面铺展剂 〇~丨〇。
[0011] 所述乙组分由以下按重量份数计的组分组成：
[0012] 渗透型固化剂 5~95;
[0013] 调控型固化剂 0~90;
[0014] 固化促进剂 0~30。
[0015] 其中，甲、乙组分的重量比为（100:3)~（100:70)。
[0016] 所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。其中，双酚A型环氧 树脂为E-51或E-44中的一种以上，双酚F型环氧树脂为F-51或F-44中的一种以上。
[0017] 所述的活化型反应性溶剂为酮类化合物，优选为双乙烯酮、甲基异丁基酮、丁酮、 二丙酮醇、丙酮或二甲基丙酮中的或一种以上。
[0018] 所述的调控型反应性溶剂为缩水甘油醚类化合物或醛类化合物中的一种以上。所 述的缩水甘油醚类化合物为丁基缩水甘油醚、12-14烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚或新 戊二醇二缩水甘油醚中的一种以上。所述的醛类化合物为正丁醛、异丁醛、糠醛、苯甲醛或 多聚甲醛中的一种以上。
[0019] 所述的界面增强剂为硅烷偶联剂或碳酸酯偶联剂；所述硅烷偶联剂为KH550、 KH560、KH570、KH590或KH602中的一种以上，钛酸酯偶联剂为KR-TTS、KR-41B、KR-38(美国 Kenrich石油化学公司）中的一种以上。
[0020] 所述的界面铺展剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种以上。其中 所述的阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠或烷基硫酸钠中的一种 以上；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧 乙烯醚中的一种以上。
[0021] 所述的渗透型固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种 以上。
[0022] 所述的调控型固化剂为改性胺类固化剂、芳香胺类固化剂或低分子聚酰胺类固化 剂；所述改性胺类固化剂为591 #、593#、810#、910#或1'-31#中的一种以上，所述芳香胺类固化 剂为间苯二胺、间苯二甲胺或二氨基二苯甲烷中的一种以上，所述低分子聚酰胺类固化剂 650#或651 #中的一种以上。
[0023] 所述的固化促进剂为三乙醇胺、二甲基苯胺、2, 4, 6-三（二甲基氨基甲基）苯酚或 甲基四氢苯酐中的一种以上。
[0024] 一种具有高铺展性的道路修补材料的制备方法为：
[0025] (1)将18~85重量份的环氧树脂，5~75重量份的活化型反应性溶剂，5~65份 的增强型反应性溶剂，0~5重量份的界面增强剂，0~10重量份界面铺展剂混合搅拌，得 到甲组分；
[0026] (2)将5~95重量份渗透型固化剂，0~90重量份的调控型固化剂，0~30份固 化促进剂混合搅拌，得到乙组分；
[0027] (3)将甲、乙组分按照重量比为100:3~100:70常温混合搅拌均匀得到具有高铺 展性的道路修补材料。
[0028] 步骤⑴中所述搅拌混合的时间为10~20min ;搅拌的转速为450~550rpm ;步 骤（2)中所述搅拌混合的时间为10~20min，搅拌的转速为250~350rpm ;步骤（3)中所 述搅拌混合的时间为8~lOmin，搅拌的转速为150~200rpm。
[0029] 所述具有高铺展性的道路修补材料在混凝土道路建设以及养护领域的应用。
[0030] 本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：
[0031] 1)本发明通过界面铺展剂的使用，提高了材料与道路路面（此处道路包括混凝 土、沥青）的亲和力，使得材料能够铺展于道路路面小至纳米级别的缝隙中，能够有效地实 现全面的，持久的道路修补；
[0032] 2)本发明提供的高铺展性道路修补材料具有可灌性优秀、与新旧混凝土相容性 好，界面粘结强度高，可于潮湿界面中固化，固结体力学强度高，固砂体抗压强度优异等特 点；能有效实现道路修补同时还能够进一步提高道路路面的力学强度及耐久性，有效避免 了道路在运营过程中引致的再次修补。
【具体实施方式】
[0033] 下面通过具体实施例来详细说明本发明，但本发明并不仅仅局限于以下实施例。
[0034] 实施例1
[0035] 将44. 9份环氧树脂E-44, 27份活化型反应性溶剂甲基异丁基酮，11份调控型反应 性溶剂正丁醛、12份调控型反应性溶剂苄基缩水甘油醚，0. 1份界面增强剂KR-38, 2. 5份界 面铺展剂十二烷基苯磺酸钠，2. 5份界面铺展剂脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-7在500rpm下搅拌 混合15min，得甲组分；将8份渗透型固化剂乙二胺，31份调控型固化剂910#，31份调控型 固化剂间苯二胺，30份固化促进剂三乙醇胺在300rpm下搅拌混合15min，得乙组分；使用时 将甲乙组分按100:43的重量比例混合，在200rpm下搅拌lOmin，得到具有高铺展性的道路 修补材料；所述的份数都为重量份。性能测试如表1、2所示。
[0036] 实施例2
[0037] 将18份环氧树脂F-51，38. 5份活化型反应性溶剂双乙烯酮，16份调控型反应性 溶剂苯甲醛，17份调控型反应性溶剂新戊二醇二缩水甘油醚，3. 5份界面增强剂KH550, 7份 界面铺展剂十六烷基聚氧乙烯醚硫酸钠在500rpm下搅拌混合15min，得甲组分；将71份渗 透型固化剂二乙烯三胺，9份调控型固化剂591#，9份调控型固化剂T-31，11份固化促进剂 二甲基苯胺在300rpm下搅拌混合15min，得乙组分；使用时将甲乙组分按100:11的重量比 例混合，在200rpm下搅拌lOmin，得到具有高铺展性的道路修补材料；所述的份数都为重量 份。性能测试如表1、2所示。
[0038] 实施例3
[0039] 将22. 5份环氧树脂E-44, 35份环氧树脂E-51，19份活化型反应性溶剂丙酮，15 份调控型反应性溶剂多聚甲醛，5份调控型反应性溶剂12-14烷基缩水甘油醚，1份硅烷偶 联剂KH560,1. 1份十六烷基硫酸钠、1. 4份脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚在500rpm下搅拌混合 15min，得甲组分；将5份渗透型固化剂三乙烯四胺，15份调控型固化剂651#，75份调控型固 化剂810#，5份固化促进剂2, 4, 6-三（二甲基氨基甲基）苯酸在300rpm下搅拌混合15min， 得乙组分；使用时将甲乙组分按100:10的重量比例混合，在200rpm下搅拌lOmin，得到具 有高铺展性的道路修补材料；所述的份数都为重量份。性能测试如表1、2所示。
[0040]实施例4
[0041] 将85份环氧树脂E-51，5份活化型反应性溶剂丁酮，4份调控型反应性溶剂糠醛，1 份调控型反应性溶剂丁基缩水甘油醚，0. 1份界面增强剂K