【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于道路工程材料，尤其涉及一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠及其制備方法。
技術介紹
1、瀝青路面因其施工周期較短，行車舒適且噪聲較低，且具有可回收等優點被廣泛應用于道路工程建設中。然而，東北地區的瀝青路面往往會受到氣候、交通量、重載等因素的影響，在其面層上產生裂縫、車轍、坑槽等病害，嚴重影響了使用壽命。因此，采用密封材料對裂縫進行及時地封閉處理是道路養護中最為有效的方法。其中，瀝青基加熱型灌縫膠是目前東北地區使用最廣泛的一種灌縫材料。但是，由于東北地區夏季路面溫度高達70℃，冬季溫度又低至30℃，在此巨大的溫差條件下，許多灌縫膠無法同時具備高溫不流淌、低溫不開裂的性能。因此，研發一種適用于東北地區的寬溫域瀝青基灌縫膠成為了寒區道路養護工程中急需解決的難題。
2、許多研究通過引入不同的聚合物來實現對瀝青基灌縫膠的改性，其中，最常用的主要有乙烯丁二烯苯乙烯(sbs)，苯乙烯聚乙烯丁二烯苯乙烯(sebs)和其他類型的嵌段共聚物等。大量的研究結果顯示，使用單一的改性劑往往無法達到最佳的改性效果，而復合改性成為了研究的首選。其中，sbs在基質瀝青內部形成了三維網狀結構，使改性后的瀝青具有良好的耐高低溫性能和彈性，同時還提升了低溫拉伸性能，滿足灌縫膠的需求。但是，sbs改性劑的含量需要嚴格控制。高含量sbs改性瀝青灌縫膠的相容性和穩定性都比較差，而含量過低又會使灌縫膠的性能不足。一些研究采用添加軟化劑、增容劑等方法來增強改性瀝青灌縫膠的相容性，但是實踐證明，這種灌縫膠通常只能維持一年。可見復合改性瀝青灌縫膠在低溫性能
3、然而要對制備出的灌縫膠其在裂縫修復中的適用性進行評估，還需要對其性能進行一系列評估。一些學者提出使用dtt來測試評估灌縫膠的黏結性能，并在此基礎上進行改進優化了試驗參數同時提出將應變能密度作為低溫性能指標，后又根據此重新設計了夾具和樣品提出直接拉伸(csadt)測試用以模擬灌縫膠裂縫開裂的情況，之后也有學者提出使用應力松弛指數來評估灌縫膠的低溫性能，總的來看目前對于灌縫膠的研究多集中于低溫性能，即對于灌縫膠性能的研究并沒有考慮到區域因素即每個地區的氣候等條件并不相同即東北地區氣候變化較大，在春季以及冬季有著強烈的凍融循環作用，且日夜溫差較大會對灌縫膠性能造成影響。
4、通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：
5、對于道路裂縫進行及時的修補是路面養護的重要舉措，加熱型灌縫膠是最常用的裂縫修補材料，但是在東北地區因為較低的冬季溫度和夏季較高的地面溫度，使得灌縫膠總是過早的發生破壞，這對道路使用者造成了巨大的困擾也使得道路使用壽命減短。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供了一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠及其制備方法。
2、本專利技術是這樣實現的，一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠包括：
3、基質材料為橡膠改性瀝青，添加劑為玄武巖纖維，橡膠粉，sbs，鄰苯二甲酸二丁酯，糠醛抽出油。
4、本專利技術的另一目的在于提供一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法包括以下步驟：
5、步驟1，將橡膠改性瀝青放置到烘箱中在150℃加熱至流體狀態；
6、步驟2，將糠醛抽出油和鄰苯二甲酸二丁酯其中因為要制備的為嚴寒型灌縫膠故選用瀝青含量的7％作為摻量；加入樣品，在165～175℃的高速攪拌分散機上以800r/min的速度攪拌30min；
7、步驟3，將sbs分批加入樣品中，在165℃～175℃的高速攪拌分散機上以2000r/min的速度攪拌30min；
8、步驟4，在175℃的高速攪拌分散機上以4000r/min的速度剪切樣品45min；
9、步驟5，將玄武巖纖維分批加入樣品中，在175℃～180℃的高速攪拌分散機上以4500r/min～5000r/min的速度剪切樣品至少30min，保證無明顯雜質與懸浮。
10、本專利技術的另一目的在于提供一種橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備系統包括：
11、加熱模塊，用于將橡膠改性瀝青放置到烘箱中在150℃加熱至流體狀態；
12、攪拌模塊，用于將糠醛抽出油和鄰苯二甲酸二丁酯其中因為要制備的為嚴寒型灌縫膠故選用瀝青含量的7％作為摻量；加入樣品，在165～175℃的高速攪拌分散機上以800r/min的速度攪拌30min；將sbs分批加入樣品中，在165℃～175℃的高速攪拌分散機上以2000r/min的速度攪拌30min；
13、剪切模塊，用于在175℃的高速攪拌分散機上以4000r/min的速度剪切樣品45min；將玄武巖纖維分批加入樣品中，在175℃～180℃的高速攪拌分散機上以4500r/min～5000r/min的速度剪切樣品至少30min，保證無明顯雜質與懸浮；
14、優化模塊，用于通過響應面方法對于試驗過程進行優化。
15、進一步，所述響應面方法：
16、假設一個對應值與多個影響因素之間存在著關系：
17、y＝f(x1，x2，…，xk)+ε??(1)
18、在式中y為響應值，x1，x2，…，xk為影響因素，ε為隨機變量；
19、y＝β0+β1x1+β2x2+…+βkxk+ε??(2)
20、在等式中βi是影響因子xi的斜率
21、用上述公式對影響因子進行擬合，若擬合成功則選擇合適的影響因子來獲得最佳響應值若發現y和xi之間不能用線性泰勒展開，那么就需要對方程(2)進行二階變換，得到下面的方程
22、
23、在該式中βi是xi的線性效應，βij是自變量中的交互作用，bii是次生效應；
24、這可以使用矩陣來進行表示
25、y＝β0+x′b+x′bx+ε??(4)
26、在該等式中x＝(x1，x2，…，xk)t；b＝(β1，β2，…，βk)t，是其回歸系數矩陣b是k階對稱矩陣
27、響應達到最佳值時，則滿足下列等式
28、
29、其中方程(5)中的解x被稱為穩定點，將其進行變換<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠，其特征在于，包括：
2.一種如權利要求1所述基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，所述SBS的加入分為至少兩次進行，每次加入后均需在165～175℃的溫度下以2000r/min的速度攪拌30分鐘。
4.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，在步驟5中，為了保證玄武巖纖維的均勻分布，所述剪切操作包括將玄武巖纖維按重量分批加入，每次加入后進行至少5分鐘的高速剪切。
5.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，所述糠醛抽出油和鄰苯二甲酸二丁酯的摻量根據瀝青的類型和目的使用環境的嚴寒程度調整，以確保最終產品在寬溫域內保持優異的物理性能。
6.一種橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備系統，其特征在于，所述系統包括：
7.如權利要求6所述的橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備系統，其特征在于，所述系統進一步包括一個控制
8.如權利要求6所述的橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備系統，其特征在于，所述系統還包括一個監測模塊，用于實時監測制備過程中的溫度、剪切力和混合均勻性，并通過反饋機制調整系統參數，以達到最佳制備效果。
9.如權利要求6所述的橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備系統，其特征在于，所述系統還包括一個數據存儲模塊，用于存儲各制備步驟中的參數數據，以供后續分析和優化灌縫膠配方時使用。
...【技術特征摘要】
1.一種基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠，其特征在于，包括：
2.一種如權利要求1所述基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，所述sbs的加入分為至少兩次進行，每次加入后均需在165～175℃的溫度下以2000r/min的速度攪拌30分鐘。
4.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，在步驟5中，為了保證玄武巖纖維的均勻分布，所述剪切操作包括將玄武巖纖維按重量分批加入，每次加入后進行至少5分鐘的高速剪切。
5.如權利要求2所述的基于橡膠改性瀝青的寬溫域灌縫膠的制備方法，其特征在于，所述糠醛抽出油和鄰苯二甲酸二丁酯的摻量根據瀝青的類型和目的使用環境的嚴...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳志國，王偉，張宏國，任佳，孫彥楠，何榮森，范紅霞，石家樂，勞艷秋，沈若廷，陳曉梅，劉儒達，
申請(專利權)人：吉林省交通科學研究所，
類型：發明
國別省市：
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