一種水性彩色瀝青路面保護(hù)劑的制備和性能研究

陳 晨，余春林，彭 斌，鄒進(jìn)忠，吉永海

(湖北國創(chuàng)高新材料股份有限公司，湖北 武漢 430023)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的提高，各種各樣的彩色瀝青路面得到了廣泛的推廣和應(yīng)用?，F(xiàn)在，不僅市政道路和公園，越來越多的學(xué)校、工廠和居民住宅小區(qū)都鋪筑了彩色瀝青路面，彩色瀝青路面不僅具有顏色鮮艷的特點(diǎn)，路面性能也有較大的提高，而且具備各種功能性，如，排水、防滑等[1]。但是，彩色路面鋪筑一段時(shí)間后，容易出現(xiàn)褪色，污垢印等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了彩色路面的美觀[2]。另外，彩色瀝青路面與黑色瀝青路面一樣，容易出現(xiàn)裂縫，松散和坑槽等路面病害。所以彩色瀝青路面的養(yǎng)護(hù)受到了廣泛的關(guān)注，目前，彩色瀝青路面的養(yǎng)護(hù)主要是涂刷相同顏色的油漆或涂料，改善路面的褪色、污垢等缺點(diǎn)[3-4]。另外，針對(duì)彩色瀝青路面裂縫、松散和坑槽等病害，目前還沒有明確的修補(bǔ)方式。如果采用相同的材料熱拌彩色瀝青混合料修補(bǔ)，不僅成本高，而且施工操作繁瑣，施工周期長。

本研究所制備的彩色瀝青路面保護(hù)劑，是一種水性環(huán)保材料，以改性丙烯酸乳液為基底乳液，具有水性涂料粘結(jié)力強(qiáng)、遮蓋力強(qiáng)等性能；減少了填料的使用，降低了粘度，方便噴涂；另外，加入彈性組分A，在不增加粘度的同時(shí)，增加了該產(chǎn)品與石料的膠結(jié)拌和性能，可以拌和集料，且成型后有一定強(qiáng)度。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原材料

改性丙烯酸乳液，工業(yè)級(jí)；彈性組分A；成膜助劑、分散劑，工業(yè)級(jí)；色粉、色漿，工業(yè)級(jí)。

1.2 試驗(yàn)儀器

附著力測(cè)定儀QFZ-II，上海高致精密儀器有限公司；JM-IV漆膜磨耗儀，深圳祥敏儀器設(shè)備有限公司；手提式擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀BM-III，滲水系數(shù)儀，江蘇沐陽縣路達(dá)公路儀器廠；旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，美國Brookfield公司；易高108液壓型粘合度測(cè)量儀，易高設(shè)備有限公司；粘聚力試驗(yàn)儀BMCT，美國BENEDICT SLURRY SEAL公司。

1.3 彩色瀝青路面保護(hù)劑制備工藝

在規(guī)定的分散速率下，向燒杯中依次加入去離子水、改性丙烯酸乳液、彈性組分A、成膜助劑、分散劑和色粉(或色漿)，制得彩色路面保護(hù)劑，配比見表1。根據(jù)不同的需求加入不同顏色的色粉或色漿。

表1 彩色路面保護(hù)劑配方

1.4 測(cè)試或表征

(1)彩色路面保護(hù)劑產(chǎn)品按照J(rèn)T/T 280-2004《路面標(biāo)線涂料》進(jìn)行水性涂料性能檢測(cè)。

(2)彩色路面保護(hù)劑產(chǎn)品按照J(rèn)T/T 712-2008《路面防滑涂料》進(jìn)行路面防滑涂料通用理化性能檢測(cè)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 通用理化性能檢測(cè)

篩選了多種丙烯酸乳液，最后選用這種改性丙烯酸乳液有很好的耐高溫性能和延展性，成膜性能好，耐水耐堿性能優(yōu)良，耐高溫性能好。另外，加入改性彈性組分A后 ，改善了改性丙烯酸乳液的耐低溫性能，增強(qiáng)了產(chǎn)品的抗疲勞性能。表2為該彩色瀝青路面保護(hù)劑的通用理化性能指標(biāo)，產(chǎn)品理化性能指標(biāo)均滿足路面防滑涂料中防滑型技術(shù)要求。其中，旋轉(zhuǎn)粘度值適中，可以直接用于噴灑路面，操作簡單。

2.2 對(duì)瀝青路面相關(guān)性能影響評(píng)價(jià)

該彩色路面保護(hù)劑產(chǎn)品主要適用于彩色瀝青路面的噴涂修補(bǔ)或坑槽裂縫的拌和修補(bǔ)，所以不僅要檢測(cè)產(chǎn)品自身性能，還應(yīng)檢測(cè)其對(duì)瀝青路面的影響。所以，分別檢測(cè)了產(chǎn)品對(duì)瀝青混合料試件的粘結(jié)性，對(duì)瀝青透水路面滲水系數(shù)的影響，以及拌和混合料的粘聚力指標(biāo)。

彩色瀝青混合料采用JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的AC-13型級(jí)配、SMA-13型級(jí)配、透水性O(shè)GFC-13和OGFC-10型級(jí)配，車轍板試件按 T0703-1993《瀝青混合料試件制作方法》制備，將彩色路面保護(hù)劑產(chǎn)品按0.3～0.4 kg/m3的涂刷量分別噴涂在不同級(jí)配瀝青混合料車轍板試件和水泥塊上，成膜固化后，檢測(cè)其粘結(jié)力和滲水系數(shù)，檢測(cè)結(jié)果見表3。

該產(chǎn)品篩選的改性丙烯酸乳液為基底乳液，本身就具有很好的粘結(jié)性能，另外，添加了彈性組分A 后，也提高了產(chǎn)品的粘結(jié)力。產(chǎn)品涂刷在密集配瀝青試塊上，與試塊的粘附性較好，拉拔強(qiáng)度高。

分別比較不同級(jí)配的透水彩色瀝青試件在涂刷產(chǎn)品前后的滲水系數(shù)，由表3可以看出涂刷一定量的產(chǎn)品后，對(duì)彩色瀝青混合料試件的滲水系數(shù)變化不大，說明使用該產(chǎn)品修補(bǔ)彩色透水瀝青路面，對(duì)路面的透水性能并無影響。

表3 產(chǎn)品涂刷路面性能評(píng)價(jià)

2.3 拌和混合料性能評(píng)價(jià)

將本研究產(chǎn)品冷拌混合料(石灰石， 0-3檔占60%，3-5檔占40%)，檢測(cè)其拌和混合料的性能，以及成型后的粘聚力，檢測(cè)結(jié)果見表4。本研究自制產(chǎn)品，粘度適中，但是仍具有較好的包裹集料性能，拌和石料不松散，同時(shí)具備很好的粘結(jié)性能，60 min后檢測(cè)粘聚力完全成型。

表4 拌和混合料性能評(píng)價(jià)

3 小結(jié)

(1) 本研究所制備的路面保護(hù)劑為水性環(huán)保材料，具有良好的耐水、耐堿，高低溫性能，有較好的抗滑性能(BPN值58)，較好的附著力(1級(jí))，符合路面防滑涂料的技術(shù)要求。

(2) 本研究所制備的路面保護(hù)劑粘度適中(1325 mPa·s)，可以直接噴灑在彩色瀝青路面上，操作方便，另外，與瀝青路面有著很好的粘附性(拉拔強(qiáng)度3.0 MPa)，同時(shí)也不影響排水瀝青路面的滲水功能。

(3) 本研究所制備的路面保護(hù)劑對(duì)集料有著較好的包裹性能，拌和混合料成型后有一定的強(qiáng)度，可以應(yīng)用于彩色瀝青路面坑槽、松散和裂縫的修補(bǔ)。