CN108947329A - 一种彩色沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色沥青混合料及其制备方法，解决了目前的彩色沥青的车辙试验动稳定度较差，难以满足城市道路的车流压力的问题，其技术方案要点是：一种彩色沥青混合料，由以下组分按质量分数计组成：脱色沥青5.2‑5.6份、粗集料50‑55份、细集料40‑45份、矿粉0.5‑1.5份、色粉1.5‑2.5份、硅酸盐水泥1.5‑2.5份；其中，粗集料由粒径为10‑15mm的碎石和粒径为5‑10mm的碎石按照质量比为1:0.8‑1.2混合而成；细集料为粒径为小于5mm的石屑,使彩色沥青混合料车辙试验动稳定度优良，色泽、性能更稳定，混合料具有更好的水稳定性和高温稳定性。

Description

一种彩色沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青制造，特别涉及一种彩色沥青混合料及其制备方法。
背景技术
彩色沥青路面改善了普通沥青路面黑色的单调性，可以与周围的建筑、景观相互搭配、协调，具有明显的景观效益。此外，彩色沥青路面对交通的组织和管理作用日益得到人们的重视，起到诱导车流、安全行车、使交通管理直观化的作用。彩色沥青路面广泛应用于公交车道、自行车道、十字路口、斑马线、公园道路、小区道路、广场、体育设施等。
如申请公开号为CN108147713A的发明公开的一种蓝色沥青混合料，其包括：将0％～5％的磨细石粉、3.5％～6.5％的高透明结合料、1.5～4.5％的蓝色粉、0.5％～1.5％的钛白粉、0.2％～0.5％的降粘剂投入到170℃～180℃的80.5％～93.8％的矿物集料中，并拌合0.5-3min使分散均匀；投入0.5～1.5％的亮色剂，继续搅拌10-30秒，直至得到蓝色沥青混合料。
但是随着城市道路压力的增加，对彩色沥青的不仅仅要求其颜色鲜艳，还要求其具有良好的车辙试验动稳定度，然而目前的彩色沥青的车辙试验动稳定度较差，难以满足城市道路的车流压力。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种彩色沥青混合料，具有良好的车辙试验动稳定度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种彩色沥青混合料，由以下组分按质量分数计组成：脱色沥青5.2-5.6份、粗集料50-55份、细集料40-45份、矿粉0.5-1.5份、色粉1.5-2.5份、硅酸盐水泥1.5-2.5份；
其中，粗集料由粒径为10-15mm的碎石和粒径为5-10mm的碎石按照质量比为1:0.8-1.2混合而成；细集料为粒径为小于5mm的石屑。
通过采用上述技术方案，脱色沥青颜色浅，接近无色透明，对色粉的影响较小，更利于上色，更能保证混合料色泽；粗集料与细集料混合后，能够起到骨架作用，减小彩色沥青由于胶凝材料在凝结硬化过程中干缩湿胀所引起的体积变化，减小开裂；矿粉能够在沥青混合料中起到填充作用，同时，矿粉和脱色沥青能够形成沥青胶浆，提高了彩色沥青的强度和稳定性，而硅酸盐是碱性材料，对沥青混合料的吸附能力较强，从而能提高混合料稳定性，同时硅酸盐水泥水化作用后还能够提高沥青混合料的整体强度；通过粗集料、细集料、矿粉与脱色沥青的配合，使得姑姑家和石头之间除了硬碰硬的骨架镶嵌成型外，还使得石头与石头之间多了胶结力，进一步提高了沥青混合料的整体强度；同时，由于水泥的添加，可取代部分矿粉，减少矿粉吸收的沥青量，在保证高温抗车辙能力的同时，降低沥青成本。综上，本发明生产的彩色沥青混合料色彩鲜艳，色差小，沥青混合料的水稳定性和高温稳定性较好，整体强度高。
作为优选，粗集料和细集料均为闪长岩或者玄武岩的其中一种或者两种。
通过采用上述技术方案，闪长岩属于中性侵入岩，为硅酸饱和或弱过饱和类火成岩，与基性岩比较，闪长岩的暗色矿物较少，颜色较浅，矿物颗粒也稍细，用于本发明中，其本身的颜色对色粉的影响较小，进一步保证了彩色路面的颜色鲜艳，色差小；
玄武岩为偏碱性石材，与沥青的黏附性较高(黏附性等级为5级)，且玄武岩的坚固性、压碎值较好，能提高混合料的整体性能。
作为优选，色粉为氧化铁红、氧化铁绿、氧化铁黄、氧化铁黑的其中一种。
通过采用上述技术方案，以上颜色的色差值小，且色彩丰富，能够根据需要选择对应的颜色。
作为优选，色粉优选为氧化铁红，其粒径小于0.5mm。
通过采用上述技术方案，氧化铁红与沥青混合料的粘结性较好，且高温色差值较小，能够使沥青混合料的色泽和性能更加稳定。
作为优选，矿粉为细磨石灰石粉，其粒径小于0.5mm。
通过采用上述技术方案，细磨石灰石粉的加入,能有效提高水泥的外加荆相容性、促进水泥的水化及提高水泥胶砂的体积稳定性；一定颗粒分布的细磨石灰石粉对水泥胶砂的流动性能及强度有促进作用。
作为优选，一种彩色沥青混合料，包括有以下组分按质量分数计组成：70#脱色沥青5.4份、粒径为10-15mm的玄武岩碎石28.5份、粒径为5-10mm的玄武岩碎石24.0份、粒径小于5mm的玄武岩石屑42.5份、粒径小于0.5mm的细磨石灰石粉1.0份、粒径小于0.5mm的铁红2.0份、42.5R普通硅酸盐水泥2.0份。
通过采用上述技术方案，上述方案下彩色沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度及车辙试验动稳定度相对都较高，混合料的水稳定性和高温稳定性较好。
本发明的第二个目的是提供一种彩色沥青混合料的制备方法，使混合料中各组分都能够分散均匀。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种彩色沥青混合料的制备方法，包括有如下步骤：
Step1，将粗集料、细集料和矿粉分别加热至160-170℃；
Step2，将脱色沥青加热并保温145-155℃至脱色沥青熔融；
Step3，将Step1加热后的粗集料和细集料连同Step2加热后的脱色沥青一起加入拌缸中，搅拌均匀；
Step4，向Step3中边搅拌加入Step1加热后的矿粉和未加热的色粉，继续搅拌至均匀，即得彩色沥青混合料。
通过采用上述技术方案，将彩色沥青混合料分两步骤拌和，能有效防止细粉粘结成团，混合料上色更均匀，彩色沥青混合料的色泽、性能更稳定。
作为优选，拌缸使用前预热至缸内温度达到145-155℃，且拌缸使用时保温温度同样为145-155℃。
通过采用上述技术方案，拌缸预热能够避免粗集料、细集料、矿粉和脱色沥青加入拌缸的时候突然预冷，使拌合过程更加稳定，拌缸保温则能够避免搅拌过程中热量流失。
作为优选，拌缸设定搅拌叶自转速度为70-80r/min，公转速度为40-50r/min。
通过采用上述技术方案，在上述转速下，能够在保证沥青混合料充分混匀的前提下，减少设备的磨损。
作为优选，拌缸容量为10-12L，Step3拌和时间为50-60s，Step4拌和时间为110-120s。
通过采用上述技术方案，在上述拌合时间下，能够保证沥青混合料充分地拌合均匀。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过脱色沥青、粗集料、细集料、矿粉、色粉和硅酸盐水泥的拌合，使彩色沥青混合料在浸水马歇尔残留稳定度及车辙试验动稳定度中具有较好的测试结果，混合料的水稳定性和高温稳定性良好；
2、本发明通过脱色沥青、闪长岩粗集料、闪长岩细集料的拌合，使彩色沥青混合料的具有较高的显色度；并通过矿粉和硅酸盐水泥的拌合，使彩色沥青混合料具有较高的色牢度，由此制得的彩色沥青混合料的光泽和稳定性佳。
附图说明
图1为彩色沥青混合料制备方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
以下实施例中，70#脱色沥青购于厦门新立基股份有限公司；矿粉选为细磨石灰石粉；色粉为氧化铁红、氧化铁绿、氧化铁黄、氧化铁黑的其中一种；粗集料由粒径为10-15mm的碎石和粒径为5-10mm的碎石按照质量比为1:0.8-1.2混合而成；细集料为粒径为小于5mm的石屑；水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。
实施例1a
参见图1，一种彩色沥青混合料的制备方法，包括有如下步骤：
Step1，将10-15mm闪长岩粗集料2.85kg、5-10mm闪长岩粗集料2.4kg和闪长岩细集料4.25kg分别加热至165℃；
Step2，将70#脱色沥青0.54kg加热150℃并保温至脱色沥青熔融；
Step3.1，选取容量为10L的拌缸，预热至缸内温度达到150℃；
Step3.2，将Step1加热后的闪长岩粗集料和闪长岩细集料连同Step2加热后的脱色沥青一起加入Step3.1预热后的拌缸中；
Step3.3，控制拌缸的保温温度为150℃，设定拌缸搅拌叶的自转速度为75r/min，公转速度为45r/min，拌和时间为60s；
Step4.1，将细磨石灰石粉0.2kg加热至165℃；
Step4.2，向Step3.3中边搅拌加入Step4.1加热后的细磨石灰石粉0.1kg和未加热的氧化铁红0.2kg，并继续搅拌120s，即得彩色沥青混合料。
对集料、色粉、矿粉、水泥做粒径分析，各集料、色粉、矿粉、水泥的粒径规格见下表：
实施例1b-实施例1e与实施例1a的制备方法相同，其区别在于，各组分的具体成分和各成分的具体重量不同，具体见下表：
按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求进行混合料试验；同时，将混合料浸水72h后，观察混合料的褪色情况。
试验主要技术指标以及测试结果见下表4。
实施例2a
一种彩色沥青混合料的制备方法，包括有如下步骤：
Step1，将10-15mm闪长岩粗集料2.85kg、5-10mm闪长岩粗集料2.4kg和闪长岩细集料4.25kg分别加热至160℃；
Step2，将70#脱色沥青0.54kg加热145℃并保温至脱色沥青熔融；
Step3.1，选取容量为10L的拌缸，预热至缸内温度达到145℃；
Step3.2，将Step1加热后的闪长岩粗集料和闪长岩细集料连同Step2加热后的脱色沥青一起加入Step3.1预热后的拌缸中；
Step3.3，控制拌缸的保温温度为145℃，设定拌缸搅拌叶的自转速度为70r/min，公转速度为40r/min，拌和时间为60s；
Step4.1，将细磨石灰石粉0.2kg加热至160℃；
Step4.2，向Step3.3中边搅拌加入Step4.1加热后的细磨石灰石粉0.1kg和未加热的氧化铁红0.2kg，并继续搅拌120s，即得彩色沥青混合料。
实施例2b
一种彩色沥青混合料的制备方法，包括有如下步骤：
Step1，将10-15mm闪长岩粗集料2.85kg、5-10mm闪长岩粗集料2.4kg和闪长岩细集料4.25kg分别加热至170℃；
Step2，将70#脱色沥青0.54kg加热155℃并保温至脱色沥青熔融；
Step3.1，选取容量为10L的拌缸，预热至缸内温度达到155℃；
Step3.2，将Step1加热后的闪长岩粗集料和闪长岩细集料连同Step2加热后的脱色沥青一起加入Step3.1预热后的拌缸中；
Step3.3，控制拌缸的保温温度为155℃，设定拌缸搅拌叶的自转速度为80r/min，公转速度为50r/min，拌和时间为50s；
Step4.1，将细磨石灰石粉0.2kg加热至170℃；
Step4.2，向Step3.3中边搅拌加入Step4.1加热后的细磨石灰石粉0.1kg和未加热的氧化铁红0.2kg，并继续搅拌110s，即得彩色沥青混合料。
对比例1a
对比例1a与实施例1a的制备方法相同，其区别在于，对比例1a用矿粉替代实施例1a的水泥。
对比例1b
对比例1b与实施例1a的制备方法相同，其区别在于，对比例1b用水泥替代实施例1a的矿粉。
对比例1c
一种彩色沥青混合料的制备方法，包括有如下步骤：
Step1，将10-15mm闪长岩粗集料2.85kg、5-10mm闪长岩粗集料2.4kg、闪长岩细集料4.25kg和细磨石灰石粉0.2kg分别加热至170℃；
Step2，将70#脱色沥青0.54kg加热155℃并保温至脱色沥青熔融；
Step3.1，选取容量为10L的拌缸，预热至缸内温度达到155℃；
Step3.2，将Step1加热后的闪长岩粗集料、闪长岩细集料、细磨石灰石粉和Step2加热后的脱色沥青一起加入Step3.1预热后的拌缸中，加入未加热的氧化铁红0.2kg，设定拌缸搅拌叶的自转速度为80r/min，公转速度为50r/min，搅拌180s，即得彩色沥青混合料。
将对比例1a-对比例1c同样进行上述实验，此时结果见下表：
综上，应用本发明制得的沥青混合料不易褪色，且车辙试验动稳定度和浸水马歇尔残留稳定度的实验数据优良，具有较高的水稳定性和高温稳定性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种彩色沥青混合料，其特征在于，由以下组分按质量分数计组成：脱色沥青5.2-5.6份、粗集料50-55份、细集料40-45份、矿粉0.5-1.5份、色粉1.5-2.5份、硅酸盐水泥1.5-2.5份；
其中，粗集料由粒径为10-15mm的碎石和粒径为5-10mm的碎石按照质量比为1:0.8-1.2混合而成；细集料为粒径为小于5mm的石屑。
2.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于，粗集料和细集料均为闪长岩或者玄武岩的其中一种或者两种。
3.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于，色粉为氧化铁红、氧化铁绿、氧化铁黄、氧化铁黑的其中一种。
4.根据权利要求3所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于，色粉优选为氧化铁红，其粒径小于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于，矿粉为细磨石灰石粉，其粒径小于0.5mm。
6.一种彩色沥青混合料，其特征在于，包括有以下组分按质量分数计组成：70#脱色沥青5.4份、粒径为10-15mm的玄武岩碎石28.5份、粒径为5-10mm的玄武岩碎石24.0份、粒径小于5mm的玄武岩石屑42.5份、粒径小于0.5mm的细磨石灰石粉1.0份、粒径小于0.5mm的铁红2.0份、42.5R普通硅酸盐水泥2.0份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种彩色沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括有如下步骤：
Step1，将粗集料、细集料和矿粉分别加热至160-170℃；
Step2，将脱色沥青加热145-155℃并保温至脱色沥青熔融；
Step3，将Step1加热后的粗集料和细集料连同Step2加热后的脱色沥青一起加入拌缸中，搅拌均匀；
Step4，向Step3中边搅拌加入Step1加热后的矿粉和未加热的色粉，继续搅拌至均匀，即得彩色沥青混合料。
8.根据权利要求7所述的一种彩色沥青混合料的制备方法，其特征在于，拌缸使用前预热至缸内温度达到145-155℃，且拌缸使用时保温温度同样为145-155℃。
9.根据权利要求7所述的一种彩色沥青混合料的制备方法，其特征在于，拌缸设定搅拌叶自转速度为70-80r/min，公转速度为40-50r/min。
10.根据权利要求7所述的一种彩色沥青混合料的制备方法，其特征在于，拌缸容量为10-12L，Step3拌和时间为50-60s，Step4拌和时间为110-120s。
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