本发明属于道路沥青养护材料技术领域，具体涉及一种在沥青路面预防性养护中应用的渗透性再生含砂雾封层材料及其制备方法。
背景技术：
含砂雾封层技术是一种常用的预防养护手段，将细粒砂与改性乳化沥青混合，并加入特殊成分添加剂使之均匀稳定悬浮，然后通过高压设备喷洒在路面上，省去了事后撒砂和胶轮碾压的两步工序，而且由于细粒砂充分被胶浆裹覆，相对于撒砂和碾压更加的均匀、牢固和稳定，具有相比于普通雾封层更优异的抗滑性能。
中国专利cn108585621a“一种沥青基浓缩封面料及其制备方法和含砂雾封层混合料”公开了利用陶土、乳化剂和水形成泥浆型乳化皂液，对沥青进行乳化，使各组分相互结合形成统一的整体，提升乳化沥青的稠度和稳定度，提高悬砂效果。但是其采用的沥青与原沥青基面粘结强度低，因此耐磨性差。中国专利cn108070269a“一种环氧改性乳化沥青含砂雾封层材料及其制备方法和应用”公开了一种采用环氧树脂和水溶性固化剂、乳化沥青制备含砂雾封层材料。通过环氧树脂和固化剂改性乳化沥青沥青制备的含砂雾封层，提高其与沥青基面的粘结强度，但是其为水性材料，在油性的沥青路面上渗透性差，改善效果有限，且由于环氧树脂与固化剂混合后易产生固化反应，储藏期短；如果采用双组份分开包装，使用时要现配先用，不便于现场施工。中国专利cn109135486a“高耐磨含砂雾封层材料及其制备方法和应用”采用的主要成分为改性甲基丙烯酸类树脂，通过添加固化剂、抗老化剂、消光剂、无机填料等与细砂制备而成，通过采用油性甲基丙烯酸树脂来提高含砂雾封层与沥青基层的粘结力，进而提高耐磨性，但是该材料的成膜物为纯甲基丙烯酸树脂，制备成本很高，不适于工程中的应用。
根据上述提及的专利技术以及目前含砂雾封层的使用应用情况，由于当前我国含砂雾封层材料普遍采用sbr改性乳化沥青、sbs改性乳化沥青、水性环氧改性乳化沥青，采用水性含砂雾封层材料，在原沥青基面上渗透性差，与原沥青基面粘结强度低。
有鉴于上述现有的含砂雾封层在沥青路面预养护应用中存在的技术缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合理论的运用，积极加以研究创新，以期创设一种渗透性再生含砂雾封层材料及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于，提供一种渗透性再生含砂雾封层材料，克服现有的含砂雾封层材料在原沥青基面上渗透性差，与原沥青基面粘结强度低的缺陷。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种渗透性再生含砂雾封层材料，包括如下各组分，渗透性再生含砂雾封层主料、热塑性弹性体增稠剂、改性有机硅氧烷耐磨性助剂和20-60目的细砂。
作为优选的，渗透性再生含砂雾封层主料包括如下重量份的各组分，
有机溶剂100份；
固体沥青颗粒15-30份，如果固体沥青颗粒的含量过低，在整个组分中低于15份，则制备的渗透性再生含砂雾封层材料的固含量低，有效成膜成分少，粘结强度不够，若固体沥青颗粒含量过高，高于30份，则难以溶解完全；
活性再生剂3-7份，如果活性再生剂含量过低，在整个组分中低于3份起不到对老化沥青的还原再生效果，含量过高，高于7份则造成含砂雾封层膜偏软，降低粘结力；
丙烯酸甲酯10-20份，2-甲基丙烯酸甲酯7-14份，苯乙烯3-6份，丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸甲酯含量过低或者苯乙烯单体含量过高，使得合成的热塑性丙烯酸玻璃化转变温度过高，在室温下难以成膜，需要高温加温成膜，不适宜在施工现场应用，丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸甲酯含量过高或者苯乙烯单体含量过低，造成合成的丙烯酸树脂膜太软，粘结强度低，起不到提高粘结强度的作用；
有机过氧化物催化剂0.5-1份，有机过氧化物催化剂用量过低，在整个组分中低于0.5份，反应速率太慢，反应时间过长而影响生产效率，有机过氧化物催化剂用量过高，聚合反应速度太快，难以控制，易发生爆聚的风险；
在渗透性再生含砂雾封层材料中其余各组分的重量份如下：
100份渗透性再生含砂雾封层主料；
1-5份热塑性弹性体增稠剂，热塑性弹性体增稠剂含量过低，在整个组分中低于1份，不能使含砂雾封层材料的粘度达到稳定悬砂的效果，易发生细砂下沉堵管的现象，热塑性弹性体增稠剂含量过高，高于5份，材料的粘度太大，渗透性能变差，不能与原路基路面形成一个整体，施工后易发生脱落；
1-3份改性有机硅氧烷耐磨性助剂，改性有机硅氧烷耐磨性助剂含量过低，在整个组分中低于1份，起不到提高耐磨性的效果，含量过高，高于3份将会影响含砂雾封层材料的低温柔顺性，加大了低温抗裂的风险；
20-40份20-60目细砂，细砂含量过低，在整个组分中低于20份，施工后抗滑性能达不到要求，细砂含量过高，高于40份，粘结材料含量就低，制备的含砂雾封层材料难以凝聚成一体，易发生松散和掉粒。
作为优选的，有机溶剂为芳烃类溶剂，优选为二甲苯、s-1000、s-1500、s-2000等芳烃溶剂油中的任意一种。
作为优选的，有机过氧化物催化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二乙丙苯或间氯过氧化苯甲酸中的任意一种。
作为优选的，活性再生剂为芳烃油或环烷油其中的一种。
作为优选的，热塑性弹性体增稠剂为sbs、sbr、sis或sebs中的任意一种。
作为优选的，改性有机硅氧烷耐磨性助剂为改性二甲基硅氧烷、硅酮改性聚硅氧烷或聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种。
作为优选的，固体沥青颗粒为岩沥青、煤沥青或石油硬质沥青颗粒中的任意一种。
作为优选的，细砂为石英砂、金刚砂或钢渣中的任意一种。
本发明的第二目的在于，提供一种渗透性再生含砂雾封层材料的制备方法，克服现有的含砂雾封层材料在原沥青基面上渗透性差，与原沥青基面粘结强度低的缺陷，简化操作工艺，降低能耗。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种渗透性再生含砂雾封层材料的制备方法，由如下步骤制备而得：
(1)将100份有机溶剂加入到搅拌反应釜中升温至70-80℃，再加入15-30份固体沥青颗粒、3-7份活性再生剂后搅拌0.5-1h，再向反应釜中缓慢滴加10-20份的丙烯酸甲酯、3-6份的苯乙烯、7-14份的2-甲基丙烯酸甲酯、0.5-1份的有机过氧化物催化剂、控制滴加时间不少于30min，待全部滴加完后搅拌反应1-2h后冷却至室温，进而制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将100份步骤(1)制备的渗透再生雾封层主料、1-5份热塑性弹性体增稠剂、1-3份的改性有机硅氧烷耐磨性助剂、20-40份细砂在高速剪切分散机中搅拌15-30min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料。
作为优选的，有机溶剂为芳烃类溶剂，优选为二甲苯、s-1000、s-1500、s-2000等芳烃溶剂油中的任意一种。
作为优选的，有机过氧化物催化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二乙丙苯或间氯过氧化苯甲酸中的任意一种。
作为优选的，活性再生剂为芳烃油或环烷油其中的一种。
作为优选的，热塑性弹性体增稠剂为sbs、sbr、sis或sebs中的任意一种。
作为优选的，改性有机硅氧烷耐磨性助剂为改性二甲基硅氧烷、硅酮改性聚硅氧烷或聚酯改性聚硅氧烷中的任意一种。
作为优选的，固体沥青颗粒为岩沥青、煤沥青或石油硬质沥青颗粒中的任意一种。
作为优选的，细砂为石英砂、金刚砂或钢渣中的任意一种。
采用上述技术方案，能够实现以下技术效果：
(1)采用有机溶剂、合成的热塑性丙烯酸树脂、固体沥青颗粒、活性再生剂以及改性有机硅氧烷耐磨助剂、热塑性弹性体增稠剂等共混制备的含砂雾封层材料是油性材料，在沥青基面上具有良好的浸润、分散和渗透作用，通过渗透可与沥青路面形成一个整体，同时，热塑性丙烯酸树脂可以作为树脂胶黏剂来提高其与沥青面层的粘结强度，进而提高耐久性；
(2)添加的有机硅氧烷耐磨助剂，经过改性后的有机硅氧烷分子活性大，在成膜过程中有机硅氧烷分子间在空气中水分的作用发生水解形成(si-oh)硅醇键，3个以上硅醇键间发生交联缩和反应形成了具有si-o-si键交联网络或者体型结构，另一方面，硅醇键可与丙烯酸酯间发生酯交换反应，在丙烯酸树脂分子链中引入si-o-si键的空间网络结构，由于si-o键密度较大，提高了体系成膜后薄膜的硬度，进而可以提高含砂雾封层的耐磨性能和耐久性；
(3)活性再生剂可以通过渗透作用可以对沥青表面老化的沥青进行还原再生，恢复老化沥青的性能，提高路面使用寿命；
(4)选择溶解能力强的芳烃类溶剂，增加丙烯酸树脂与沥青间的相容性。在丙烯酸树脂合成的过程中加入沥青，利用丙烯酸单体和溶剂对沥青的溶解来降低丙烯酸树脂的合成速率，防止丙烯酸合成的爆聚。在过氧化物催化剂自由基的作用下，部分沥青分子中的不饱和键被活性，与丙烯酸发生接枝反应，提高了沥青的极性，增加了沥青膜的粘结力；另外，将溶剂沥青制备和热塑性丙烯树脂的制备二个过程和二为一，节约了材料的生产时间，降低了能耗，提高了材料的生产效率；
(5)采用热塑性弹性体作为增稠剂，增稠剂为大分子量的热塑性弹性体聚合物，加入后，在溶剂分子的溶解下，增稠剂由于分子量大，造成溶液的粘度增大，可以提高含砂雾封层材料的粘度，形成对细砂的良好悬浮作用；施工完成后，含砂雾封层的溶剂挥发后，热塑性弹性体中的橡胶组分可以对沥青膜和丙烯酸膜进行改性，提高了含砂雾封层材料的低温柔顺性，防止施工后低温开裂；
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的一种渗透性再生含砂雾封层材料及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效。下面结合具体实施例对本发明提供的一种渗透性再生含砂雾封层材料及其制备方法进行详细的描述，但不应将其理解为对本发明保护范围的限定。
本发明市售材料型号及具体厂家如下所示：
二甲苯，cas#：56-26、异构级，济南铭信化工有限公司；
芳烃溶剂油：s-1000、s-1500、s-2000，南京百立达化工有限公司；
岩沥青：t140，天津市诚利化工有限责任公司；
煤沥青：邯郸县福润化工有限公司；
石油硬质沥青颗粒：抗车辙母粒，中石化洛阳分公司；
芳烃油、环烷油：淄博广懿石油化工有限公司；
丙烯酸甲酯cas#:96-33-3、2-甲基丙烯酸甲酯cas#80-62-6：济南汇丰达化工有限公司；
苯乙烯cas#:100-42-5：南京兴沙化工有限公司；
过氧化苯甲酰催化剂，cas#:94-36-0：济南汇锦川商贸有限公司；
过氧化二乙丙苯催化剂，cas#:80-43-3；红宝丽集团股份有限公司；
间氯过氧化苯甲酸，cas:937-14-4：武汉欣欣佳丽生物科技有限公司；
改性二甲基硅氧烷耐磨剂，sf-653，东莞市四方化工有限公司；
聚醚改性聚二甲基硅氧烷耐磨剂，8530h：上海谱振生物科技有限公司；
硅酮改性聚硅氧烷耐磨剂：山东摩尔化工有限公司；
sbs792、sbr1502、sebsyh503t、sis1105：中石化巴陵石化；
石英砂、钢渣：灵寿县兰祥矿产品加工厂；
金刚砂：芜湖中冶环保科技有限公司；
实施例1
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的二甲苯加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至70℃时，再加入150kg的岩沥青颗粒、30kg的芳烃油再生剂后搅拌0.5h，再向反应釜中缓慢滴加100kg的丙烯酸甲酯、30kg的苯乙烯、70kg的2-甲基丙烯酸甲酯、5kg的过氧化苯甲酰催化剂，控制滴加时间为0.5h，等滴加完后继续搅拌反应1h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg的步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、10kg的sbr增稠剂、10kg的改性二甲基硅氧烷、200kg的20目石英砂在高速剪切分散机中搅拌15min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料1。
实施例2
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-1000芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至80℃，加入300kg石油硬质沥青颗粒、70kg的环烷油再生剂后搅拌1h，再向反应釜中缓慢滴加150kg的丙烯酸甲酯、45kg的苯乙烯、100kg的2-甲基丙烯酸甲酯、7kg的过氧化二乙丙苯催化剂，控制滴加时间为0.6h，等滴加完后继续搅拌反应1.5h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、30kgsis增稠剂、30kg的硅酮改性聚硅氧烷耐磨性助剂、400kg的60目金刚砂在高速剪切分散机中搅拌30min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料2。
实施例3
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-1500芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至75℃，加入200kg煤沥青颗粒、50kg的芳烃油再生剂后搅拌0.5h，再向反应釜中缓慢滴加200kg的丙烯酸甲酯、60kg的苯乙烯、140kg的2-甲基丙烯酸甲酯、10kg的过氧化二乙丙苯催化剂，控制滴加时间为0.6h，等滴加完后继续搅拌反应2h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、50kgsebs增稠剂、30kg的聚酯改性聚硅氧烷耐磨性助剂、300kg的40目石英砂在高速剪切分散机中搅拌20min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料3。
实施例4
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-2000芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至80℃，加入300kg石油硬质沥青颗粒、40kg的芳烃油再生剂后搅拌1h，再向反应釜中缓慢滴加120kg的丙烯酸甲酯、40kg的苯乙烯、100kg的2-甲基丙烯酸甲酯、8kg的间氯过氧化苯甲酸催化剂，控制滴加时间为0.5h，等滴加完后继续搅拌反应1.5h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、30kgsbs增稠剂、20kg的硅酮改性聚硅氧烷耐磨性助剂、200kg的20目钢渣在高速剪切分散机中搅拌20min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料4。
实施例5
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的二甲苯芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至70℃，加入200kg岩沥青颗粒、50kg的环烷油再生剂后搅拌0.5h，再向反应釜中缓慢滴加200kg的丙烯酸甲酯、60kg的苯乙烯、140kg的2-甲基丙烯酸甲酯、10kg的过氧化苯甲酰催化剂，控制滴加时间为0.8h，等滴加完后继续搅拌反应2h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、10kgsebs增稠剂、30kg的改性二甲基硅氧烷耐磨助剂、400kg的40目石英砂在高速剪切分散机中搅拌20min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料5。
实施例6
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-1500芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至80℃，加入100kg煤沥青颗粒、30kg的芳烃油再生剂后搅拌0.5h，再向反应釜中缓慢滴加150kg的丙烯酸甲酯、40kg的苯乙烯、100kg的2-甲基丙烯酸甲酯、5kg的过氧化苯甲酰催化剂，控制滴加时间为0.5h，等滴加完后继续搅拌反应1h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、30kgsis增稠剂、20kg的硅酮改性聚硅氧烷耐磨性助剂、300kg的20目金刚砂在高速剪切分散机中搅拌15min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料6。
实施例7
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-1500芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至80℃，加入300kg硬质沥青颗粒、40kg的环烷油再生剂后搅拌0.6h，再向反应釜中缓慢滴加200kg的丙烯酸甲酯、50kg的苯乙烯、140kg的2-甲基丙烯酸甲酯、10kg的过氧化苯甲酰催化剂，控制滴加时间为0.6h，等滴加完后继续搅拌反应2h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、20kgsbs增稠剂、20kg的改性二甲基硅氧烷耐磨助剂、200kg的40目石英砂在高速剪切分散机中搅拌15min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料7。
实施例8
通过如下步骤制备渗透性再生含砂雾封层材料：
(1)将1000kg的s-2000芳烃溶剂油加入到不锈钢电热反应釜中，开启温度加热，待温度升高至80℃，加入200kg煤沥青颗粒、50kg的芳烃油再生剂后搅拌0.5h，再向反应釜中缓慢滴加150kg的丙烯酸甲酯、30kg的苯乙烯、70kg的2-甲基丙烯酸甲酯、6kg的过氧化二乙丙苯催化剂，控制滴加时间为0.5h，等滴加完后继续搅拌反应1.5h后冷却至室温，制备出渗透性再生含砂雾封层主料；
(2)将1000kg步骤(1)制备的渗透性再生含砂雾封层主料、30kgsbs增稠剂、20kg的改性二甲基硅氧烷耐磨助剂、300kg的20目钢渣在高速剪切分散机中搅拌20min后混合得到渗透性再生含砂雾封层材料8。
性能测试：
测试实施例1-8制得的渗透性再生含砂雾封层材料的外观、与基面的粘结强度、表干时间、实干时间、抗渗性能、渗透深度、抗滑性能、耐磨性(湿轮磨耗)和涂刷后的马歇尔稳定度，结果如表1所示；
其中，外观检测方法为目测；
与基面的粘结强度按照《cjj139-2010城市桥梁桥面防水工程技术规程》附录b进行检测；
表干时间和实干时间按照《gb/t16777-2008建筑防水涂料试验方法》进行检测；
抗渗性按照《t0971-2008沥青路面渗水系数测试方法》进行检测；
抗滑性按照《t0964-2008摆式仪测定路面摩擦系数试验方法》进行检测；
耐磨性(湿轮磨耗)按照《jtge20-2011公路工程沥青和沥青混合料试验规程》进行检测；
涂刷后马歇尔强度：按照《jtge20-2011公路工程沥青和沥青混合料试验规程》进行检测；
渗透深度：测试方法为钻芯取样，用游标卡尺测量渗透深度。
表1渗透性再生含砂雾封层材料技术指标
从表1可知：实施例1-8制备的渗透性再生含砂雾封层材料外观为均匀粘稠状油性黑色液体。与基面的粘结强度为：2.6-3.6mpa之间；表干时间为0.5-1h，实干时间为：1.2-2.5h；对路面抗渗性能提高率都达到了100％；施工后抗滑性能为：55-73bpn；耐磨性能(湿轮磨耗)为：120-240g/m2；渗透深度为8-13mm，施工后对马歇尔强度提升率为：40-62％。通过上述实验数据可以看出，本发明制备的渗透性再生含砂雾封层材料的渗透性能好，粘结强度高，固化时间快，养护时间短，抗渗性好，耐磨性好。综上，本发明的渗透性再生含砂雾封层材料对路面具有良好的加固效果，能维持沥青路面良好的服务状态并延长沥青路面的服役寿命，可广泛的应用于所有沥青路面的预防性养护领域。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。