本发明涉及一种贴缝胶,具体涉及一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,属于公路路面养护材料技术领域。
背景技术:
1、裂缝是沥青路面主要病害之一,是沥青路面使用以来困扰国内外道路工作者的主要问题之一,采用各种技术手段封闭路面裂缝,防止水渗入路面结构内部,被国际上广泛认为是减缓路面病害出现、延长路面使用寿命的有效手段。
贴缝带贴缝是一种施工简单、环保性强、耐久性较高的裂缝修补技术,2000年前国外产品就已经进入我国市场,受观念、造价、性能等因素影响,未能得到广泛的应用。近几年,随着人们观念的革新,国内产品性能的提升,贴缝技术已得到推广应用,特别是当前我国路面频繁的养护维修作业带来的巨大交通压力和社会舆论压力,这项裂缝快速修补技术具有了广泛的应用前景。
2、目前路面裂缝修补技术分析
目前,国内针对路面裂缝养护维修开发了新材料,也形成了相应的新技术与新工艺,与传统的裂缝修补技术相结合形成了填缝、开槽灌缝、贴缝等技术。
2.1填缝:采用热沥青或乳化沥青填缝处理,方法简单、易操作,但对于宽度小于5mm的裂缝,该技术只是在路面表面形成一道油膜,热沥青很难渗入到裂缝内部,加之受热沥青和乳化沥青耐高低温性能、粘结性等因素影响,耐久性差,而且这种修补技术对原材料和施工质量缺乏有效的技术要求和控制,失效率非常高。
2.2开槽灌缝:开槽灌缝是指使用专用开槽机根据设计开槽尺寸沿裂缝开出沟槽,然后利用灌缝机将沥青路面裂缝灌缝胶灌注入切割好的裂缝中,这是我国目前应用最多最广的裂缝修补方法,采用开槽灌缝工艺,需要专用的开槽设备及专用灌胶设备,并且需要配套大功率电源设施,效率低,对交通影响很大。
2.3贴缝:贴缝是指将裂缝修补材料加工成条带状(称为贴缝带)产品,再通过热熔或冷粘工艺粘贴在裂缝上,用以封闭裂缝达到防止水通过裂缝渗入路面结构内部的技术,热熔或冷粘贴缝带工艺在国内业界均已得到一定认可,但由于产品标准简单,市场上出现了良莠不齐、花样繁多的各种产品。
2.3.1热熔贴缝带:是由石油沥青、高聚物改性剂、再生橡胶等通过专用设备制成的卷材,按不同宽度分切成条带状产品,使用时需采用汽油喷灯或液化气喷枪加热裂缝及贴缝带将裂缝封堵,因施工工艺局限效率较低,不适用于大面积使用,目前道路裂缝养护中很少使用。
2.3.2冷粘贴缝带:是指无需加热的贴缝带,又称自粘贴缝带,一般是以石油沥青、高聚物改性剂、增粘剂等原料制成的具备自粘性的改性沥青,通过专用设备制成卷材,再按不同宽度分切成条带状产品,目前市场是以改性沥青自粘贴缝带为主,根据有无胎基分为有胎、无胎;根据覆面材料分为pe膜、无纺布增强覆面、双面粘;根据低温柔性分为普通型、低温型、寒冷型、严寒型,分别适用于最低气温不低于-10℃、-20℃、-30℃、-40℃的地区。
2.3.3各种产品在实际应用中大多数效果并不理想。
2.3.3.1改性沥青有胎贴缝带:由于受胎基约束,裂缝得不到有效填充,仅贴敷在路面裂缝上表面,路面裂缝任何部位粘贴不实、翘曲、错位等都会进水,整条缝都失效,如图1。
2.3.3.2改性沥青无胎贴缝带(上表面覆pe膜、无纺布增强面层、双面粘):受上表面覆面材料的约束,裂缝短时间内也是得不到有效填充,只有当覆面材料老化失效后,改性沥青才能在车辆碾压作用下逐渐填充到裂缝中,但在覆面材料老化之前,任何缺陷都将造成水渗入裂缝中,裂缝中一旦进水,贴缝带在车辆碾压和水的运动作用下很快就会脱落,如图2。
2.3.3.3改性沥青贴缝带的自粘改性沥青采用的均为sbs橡胶作为改性剂,有的生产企业为了降低成本,甚至用回收的轮胎橡胶粉替代,这就造成了贴缝带产品的弹性、延伸性不足,耐老化性能差,一般企业仅能做到-20℃(低温柔性),好一点的企业可以做到-30℃,在北方地区很难满足使用要求,有的企业将贴缝带的宽度增加到10cm甚至15cm,但仍然解决不了问题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足,提供一种能够较好解决现有贴缝产品耐候性差、耐老化性能不足等问题,能够满足我国不同区域气候条件要求的,耐久性、耐候性、粘结性俱佳并且能够填充到路面裂缝内,长期封闭裂缝,防止雨雪水渗入路基的用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶。
为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,该贴缝胶具备以下指标:
软化点为110~140℃;
在-20~-40℃的环境下弯折无裂纹;
低温拉伸量≥5mm。
以下是本发明对上述方案的进一步优化:其包括丁基橡胶胶料,丁基橡胶胶料按重量份包括以下组分:iir橡胶6-8份,sbs橡胶3-4份,聚异丁烯4-6份,橡胶油2-4份,增塑剂10-15份,增粘剂4-6份,石油沥青15-20份,填充剂40-50份。
进一步优化:还包括增强材料0.3-0.5重量份。
进一步优化:所述iir橡胶为丁基橡胶,sbs橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
进一步优化:所述橡胶油为环烷基橡胶油,增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。
进一步优化:所述增粘剂为c9石油树脂、c5石油树脂、萜烯树脂中的一种或两种,石油沥青为70#石油沥青。
进一步优化:所述填充剂为重钙粉、滑石粉、石棉粉中的一种。
进一步优化:其由丁基橡胶胶料和增强材料复合而成,且其上设置有细砂。
进一步优化:所述增强材料为聚丙烯腈纤维、玻璃纤维、聚酯纤维中的一种。
同时本发明还公开了一种上述贴缝胶的制备工艺,包括以下步骤:
1)、将原料按重量份配比依次加入预热至125±5℃的捏合机中,加温至150±5℃,捏合120±10min,拌和均匀后,取样检测,合格后通过螺杆挤出至条形模具中制成条状胶条;
2)、将捏合机挤出的条状胶条通过喂料口喂入螺杆橡胶挤出机,通过挤出机模具挤出,上表面撒细沙,下表面覆防粘隔离纸,冷却后经过收卷机卷取成盘,即可。
本发明粘结性好,能够与基层完全粘结,不起皮、起鼓、翘边,水浸透率极低,气密性好、透气率低,防水性能优异,软化点达到110℃以上,具有优异的耐热不变性,可在100℃或稍低温度下于空气中长时间运用;具有很高的耐臭氧性和耐气候老化性;在-20~-40℃的环境下弯折无裂纹,且仍具备一定的拉伸量,耐低温性能优异,具有较高的化学不变性,耐酸、碱、盐,具有优异的抗腐蚀性,弯折性好,可随意弯曲,能够随路面裂缝走势直接粘贴,压实后不会翘曲,安全环保节能,无挥发物,无燃料消耗,施工简便,无需专用工具,粘贴压实后即可开放交通,性价比高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明在背景技术中的结构示意图;
图2为本发明在背景技术中的结构示意图;
图3为本发明在实施例中的工艺流程图;
图4为本发明与市场上常见的几种贴缝带的性能指标测试对比:均选取低温型3mm厚平形;
图5为本发明使用一年后钻芯取样图(见圈出部分);
图6为本发明的性能指标对比表(与jt/t969-2015《路面裂缝贴缝胶》标准指标对比);
图7为本发明在实施例中贴缝胶横截面为平形的结构示意图;
图8为本发明在实施例中贴缝胶横截面为平形的结构示意图;
图9为本发明在实施例中贴缝胶横截面为凸形的结构示意图;
图10为本发明在实施例中贴缝胶横截面为圆凸形的结构示意图;
图11为本发明在实施例中贴缝胶横截面为弧形的结构示意图;
图12为本发明在实施例中贴缝胶横截面为圆形的结构示意图。
图中:1-细砂;2-丁基橡胶胶料;3-隔离纸;4-增强材料。
具体实施方式
如图1-12所示,实施例1,一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其包括丁基橡胶胶料2,丁基橡胶胶料2上远离地面的一侧设置有细砂1,其与地面贴合的一侧设置有隔离纸3,丁基橡胶胶料2按重量份包括以下组分:iir橡胶6份,sbs橡胶3份,聚异丁烯4份,橡胶油2份,增塑剂10份,增粘剂4份,石油沥青20份,填充剂50份。
所述细砂1为40-80目玄武岩细砂或金刚砂等;
所述防粘隔离纸3为双面涂硅油的格拉辛硅油纸或普通硅油纸;
所述iir橡胶为丁基橡胶;
所述sbs橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs);
所述聚异丁烯为聚异丁烯(pib)hrd-13和聚异丁烯(pib)hrd-24;
所述橡胶油为环烷基橡胶油;
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(dotp)或邻苯二甲酸二辛酯(dop);
所述增粘剂为c9石油树脂、c5石油树脂、萜烯树脂中的一种或两种;
所述石油沥青为70#石油沥青;
所述填充剂为重钙粉、滑石粉、石棉粉中的一种;
实施例2,一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其包括丁基橡胶胶料2,丁基橡胶胶料2上远离地面的一侧设置有细砂1,其与地面贴合的一侧设置有隔离纸3,丁基橡胶胶料2按重量份包括以下组分:iir橡胶7份,sbs橡胶3份,聚异丁烯5份,橡胶油3份,增塑剂12份,增粘剂5份,石油沥青17份,填充剂47份。
所述细砂1为40-80目玄武岩细砂或金刚砂等;
所述防粘隔离纸3为双面涂硅油的格拉辛硅油纸或普通硅油纸;
所述iir橡胶为丁基橡胶;
所述sbs橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs);
所述聚异丁烯为聚异丁烯(pib)hrd-13和聚异丁烯(pib)hrd-24;
所述橡胶油为环烷基橡胶油;
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(dotp)或邻苯二甲酸二辛酯(dop);
所述增粘剂为c9石油树脂、c5石油树脂、萜烯树脂中的一种或两种;
所述石油沥青为70#石油沥青;
所述填充剂为重钙粉、滑石粉、石棉粉中的一种;
实施例3,一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其包括丁基橡胶胶料2,丁基橡胶胶料2上远离地面的一侧设置有细砂1,其与地面贴合的一侧设置有隔离纸3,丁基橡胶胶料2按重量份包括以下组分:iir橡胶8份,sbs橡胶4份,聚异丁烯6份,橡胶油4份,增塑剂15份,增粘剂6份,石油沥青15份,填充剂41份。
所述细砂1为40-80目玄武岩细砂或金刚砂等;
所述防粘隔离纸3为双面涂硅油的格拉辛硅油纸或普通硅油纸;
所述iir橡胶为丁基橡胶;
所述sbs橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs);
所述聚异丁烯为聚异丁烯(pib)hrd-13和聚异丁烯(pib)hrd-24;
所述橡胶油为环烷基橡胶油;
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(dotp)或邻苯二甲酸二辛酯(dop);
所述增粘剂为c9石油树脂、c5石油树脂、萜烯树脂中的一种或两种;
所述石油沥青为70#石油沥青;
所述填充剂为重钙粉、滑石粉、石棉粉中的一种;
实施例4,在上述实施例1-3中任意一个实施例中可根据需要添加增强材料4的重量份为0.3-0.5份,以增强丁基橡胶路面裂缝贴缝胶的抗拉强度。
所述增强材料4为聚丙烯腈纤维、玻璃纤维、聚酯纤维中的一种。
实施例5,根据上述实施例1-4任意一个实施例所记载的贴缝胶的制备工艺,包括以下步骤:
1)将原料按重量份配比依次加入预热至125±5℃的捏合机中,加温至150±5℃,捏合120±10min,拌和均匀后,取样检测,合格后通过螺杆挤出至条形模具中制成条状胶条;
2)将捏合机挤出的条状胶条通过喂料口喂入螺杆橡胶挤出机,通过挤出机模具挤出,上表面撒细沙,下表面覆防粘隔离纸,冷却后经过收卷机卷取成盘,即可得到厚度(2-4mm,也可根据用户需求定制)、宽度(3-5cm,也可根据用户需求定制)、截面形状(例如横截面为矩形或平形如图7和8、凸形如图9-10、弧形如图11、圆条形如图12,具体形状也可根据用户需求定制)不同的带状产品——丁基橡胶路面裂缝贴缝胶。
实施例6,上述实施例中贴缝胶的使用方法,包括以下步骤:
1)、清洁裂缝
用扫帚、毛刷、钢丝刷、吹风机等工具将裂缝内及裂缝周边的碎石、灰尘、杂物、油污等清理干净,要求裂缝内及周边密实、干燥,无大的孔洞或凸起,表面无油污等;
2)、根据裂缝宽度和深度选用合适的贴缝胶
当裂缝宽度小于5mm时,可选用平形带或弧形带直接粘贴:揭去贴缝胶背面的防粘隔离纸,将贴缝胶中间位置对准裂缝粘贴,然后采用压辊压实即可;
当裂缝宽度大于5mm小于8mm时,应采用宽度较宽的凸形带粘贴;裂缝宽度大于8mm且裂缝较深的,应采用条形贴缝胶先将裂缝填充,然后用平形带粘贴表面并压实;
当局部啃边严重或有较大的孔洞的,应先采用乳化沥青拌和石子填平压实再贴带;
当需要在环境温度低于5℃以下施工时,可采用汽油喷灯或液化气喷枪加热路面后再粘贴贴缝胶。
本发明与已有技术比较后的有益效果:
本发明中丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成,一般被应用于制作轮胎,在防水领域,丁基橡胶以环保的名号已经全面普及并代替沥青,丁基橡胶具有良好的化学稳定性和热稳定性,最突出的是气密性和水密性,它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能,对阳光及臭氧具良好的抵抗性;
本发明正是利用丁基橡胶耐老化、耐热、稳定性好的优势,通过添加沥青、橡胶油等改性剂和助剂,生产出具备自粘性,弹性延伸性、耐高低温、耐老化等性能优异的路面裂缝修补产品。
本发明中的贴缝胶为自粘式贴缝胶,按适用温度分为低温型(含普通型)、寒冷型、严寒型三类,其中低温型对应实施例1、寒冷型对应实施例2、严寒型对应的实施例3,分别适用于最低气温不低于-20℃、-30℃、-40℃的地区,丁基橡胶不同于沥青的地方就在于其耐高低温性能都很好,无论耐低温如何调整,对其耐高温性能均影响不大(jt/t969-2015标准中规定的软化点为≥75℃,而丁基胶路面裂缝贴缝胶均能达到110~140℃)。
1.一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:该贴缝胶具备以下指标:
软化点为110~140℃;
在-20~-40℃的环境下弯折无裂纹;
低温拉伸量≥5mm。
2.根据权利要求1所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:其包括丁基橡胶胶料,丁基橡胶胶料按重量份包括以下组分:iir橡胶6-8份,sbs橡胶3-4份,聚异丁烯4-6份,橡胶油2-4份,增塑剂10-15份,增粘剂4-6份,石油沥青15-20份,填充剂40-50份。
3.根据权利要求2所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:还包括增强材料0.3-0.5重量份。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:所述iir橡胶为丁基橡胶,sbs橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:所述橡胶油为环烷基橡胶油,增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。
6.根据权利要求2或3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:所述增粘剂为c9石油树脂、c5石油树脂、萜烯树脂中的一种或两种,石油沥青为70#石油沥青。
7.根据权利要求2或3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:所述填充剂为重钙粉、滑石粉、石棉粉中的一种。
8.根据权利要求2或3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:其由丁基橡胶胶料和增强材料复合而成,且其上设置有细砂。
9.根据权利要求3所述的一种用于沥青路面裂缝修补的丁基橡胶路面裂缝贴缝胶,其特征在于:所述增强材料为聚丙烯腈纤维、玻璃纤维、聚酯纤维中的一种。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述贴缝胶的制备工艺,包括以下步骤:
1)、将原料按重量份配比依次加入预热至125±5℃的捏合机中,加温至150±5℃,捏合120±10min,拌和均匀后,取样检测,合格后通过螺杆挤出至条形模具中制成条状胶条;
2)、将捏合机挤出的条状胶条通过喂料口喂入螺杆橡胶挤出机,通过挤出机模具挤出,上表面撒细沙,下表面覆防粘隔离纸,冷却后经过收卷机卷取成盘,即可。
技术总结