CN110590235A - 一种超薄沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超薄沥青混合料及其制备方法，其组分含有：集料5‑10mm 10‑50份、集料3‑5mm 20‑50份、集料0‑3mm 15‑35份、矿粉4‑10份、改性沥青5‑8份、超薄沥青混合料专用添加剂0.2‑0.5份以及聚酯纤维0.2‑0.4份。本发明相比较于常规的SMA、AC沥青混合料具有较好的高温稳定性能、低温抗裂性能、优异的抗疲劳损伤性能和突出的抗滑性能。

Description

一种超薄沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及沥青混合料技术领域，尤其指一种超薄沥青混合料及其制备方法。

背景技术

目前，我国诸多市政道路、农村公路、部分高速公路以及桥梁、隧道铺装均为水泥路面铺装，经过一定的使用年限后，其行车舒适度、抗滑性能均大幅度衰减，严重影响行车安全和舒适度，同时水泥路面行驶过程中大量的板块横缝带来严重的跳车现象和较强的噪音，对周边的居民是一种污染。上述水泥路面如果采用传统的加罩方法进行维修，一种方法是翻挖水泥路面重建道路；另外一种水泥路面加铺沥青，厚度为10cm以上。其中翻挖重建工期长，社会影响大，工程造价高，旧路材料浪费严重；而加铺10cm以上传统的沥青混合料，造价高，标高增加需要相应的提升路缘石、护栏等，而对于桥梁因承载能力有限不适宜加铺过厚的沥青混合料，对于隧道因净空限制，不能增加标高过多；因此需要开发一种超薄沥青混合料，最薄厚度在2cm以下解决上述问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种超薄沥青混合料，该种超薄沥青混合料能够解决旧的水泥路面、桥梁以及隧道铺装白改黑不适宜加铺过厚沥青混合料的问题，同时该种沥青混合料具有较好的高温稳定性能、具有较好的低温抗裂性能、优异的抗疲劳损伤性能和突出的抗滑性能。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种超薄沥青混合料，其混合料配方包括下述质量份数的组分：集料5-10mm 10-50份、集料3-5mm 20-50份、集料0-3mm 15-35份、矿粉4-10份、改性沥青5-8份、超薄沥青混合料专用添加剂0.2-0.5份以及聚酯纤维0.2-0.4份。

进一步，所述集料5-10mm和集料3-5mm为玄武岩或者辉绿岩或者钢渣。

进一步，所述集料0-3mm为石灰岩。

进一步，所述矿粉为磨细石灰石矿粉。

进一步，所述改性沥青为SBS改性沥青，满足《公路沥青路面施工技术规范》I-C后者I-D技术要求。

进一步，所述超薄沥青混合料专用添加剂为烯烃类聚合物改性添加剂，其熔滴点为120-150℃，粘度为3000-8000cps。

进一步，所述聚酯纤维的熔点≥250℃，长度为6-12mm，抗拉强度≥500Mpa，断裂伸长率≥15％。

一种超薄沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将集料5-10mm、集料3-5mm以及集料0-3mm加热至190-220℃；

(2)将集料5-10mm、集料3-5mm、集料0-3mm以及矿粉按顺序依次称重，加入拌缸中，延时拌合时间为10-15s。

(3)在延时时间内，通过人工将称重好的超薄沥青混合料专用添加剂和聚酯纤维同时投入拌缸中，干拌10-20s；

(4)将改性沥青称重加入拌缸，搅拌45-55s。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，本发明通过集料的矿料级配调整，可以达到骨架嵌挤结构，从而使沥青混合料具有较好的高温稳定性；同时骨架的间隙中充分填充入改性沥青和矿粉的混合物(简称：沥青玛蹄脂)而不产生骨架干涉，充足的沥青玛蹄脂可以保证沥青混合料的抗疲劳性能；加入的超薄沥青混合料专用添加剂，可以大幅提高混合料的高温稳定性，但不降低混合料的低温抗裂性能；加入的聚酯纤维，可以提升混合料的韧性，同时增强混合料的抗裂性和抗疲劳性能。

因此该种沥青混合料可以应用在水泥路面、隧道、桥梁白改黑工程中，使用寿命可以达到5年以上，同时可以提升道路的抗滑性能、平整度、降低路面噪音、提高行驶舒适度和安全性。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照以下技术性能指标选择。

一种超薄沥青混合料，其混合料配方包括下述质量份数的组分：集料5-10mm 10-50份、集料3-5mm 20-50份、集料0-3mm 15-35份、矿粉4-10份、改性沥青5-8份、超薄沥青混合料专用添加剂0.2-0.5份以及聚酯纤维0.2-0.4份。

其中集料5-10mm、集料3-5mm采用玄武岩或者辉绿岩，亦可采用钢渣，其需满足如下技术要求：

粗集料(5-10mm、3-5mm)技术性能指标

粗集料(5-10mm、3-5mm)规格

其中，集料0-3mm采用石灰岩，其需满足如下技术要求：

细集料(0-3mm)技术性能指标

细集料(0-3mm)规格

其中，矿粉为石灰石矿粉，其需满足如下技术要求：

矿粉技术性能指标

为了增强吸油效果以及提升混合料的抗疲劳性能和抗裂性能，需在混合料中添加聚酯纤维稳定剂，掺加比例为混合料质量的0.2％～0.4％，聚酯纤维应在200℃的干拌温度下不变质、不发脆，不危害身体健康。聚酯纤维需满足如下技术要求：

聚酯纤维性质指标

同时，超薄沥青混合料专用添加剂和改性沥青也需满足如下技术要求：

超薄沥青混合料专用添加剂技术要求

改性沥青技术要求

一种超薄沥青混合料的制备方法，包括下述步骤：

(1)将集料5-10mm、集料3-5mm以及集料0-3mm加热至190-220℃；

(2)将集料5-10mm、集料3-5mm、集料0-3mm以及矿粉按顺序依次称重，加入拌缸中，延时拌合时间为10-15s。

(3)在延时时间内，通过人工将称重好的超薄沥青混合料专用添加剂和聚酯纤维同时投入拌缸中，干拌10-20s；

(4)将改性沥青称重加入拌缸，搅拌45-55s。

按照以上原料的技术要求选择原料，再参照以上的方法制备，全部实施例和对比例的原料配比、制备方法及试验结果见下表：表1为实施例和对比例配方一览表、表2为实施例和对比例制备方法一览表、表3为实施例和对比例试验结果一览表。

表1实施例和对比例配方一览表

表2实施例和对比例制备方法一览表

针对上表实施例1-4和对比例1-2所配制的超薄沥青混合料，进行性能测试，测试方法按照交通部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)》相关测试方法进行。

表3实施例和对比例试验结果一览表

由以上表3试验结果可见，本发明制得的超薄沥青混合料所承受最大荷载的马歇尔稳定度指标大幅度提高，证明本发明具有更优良的力学性能技术指标；本发明肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验制备大幅度降低，证明本发明具有更优良抗飞散性能；本发明冻融劈裂强度比指标大幅度提高，证明本发明具有更优良的抗水损性能；本发明动稳定度指标大幅度提高，证明本发明具有更优良的抗车辙性能；本发明的疲劳寿命指标大幅度提高，证明本发明具有更优良的抗疲劳性能。

综上所述：本发明的沥青混合料合料各项性能均高于改性SMA或者AC沥青混合料，具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能和抗滑性能；可以广泛应用在水泥路面、水泥桥面、隧道道面白改黑工程中，能够有效减薄传统路面铺装厚度，节约材料，是一种节能环保的沥青混合料方案。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种超薄沥青混合料，其特征在于，其混合料配方包括下述质量份数的组分：集料5-10mm 10-50份、集料3-5mm 20-50份、集料0-3mm 15-35份、矿粉4-10份、改性沥青5-8份、超薄沥青混合料专用添加剂0.2-0.5份以及聚酯纤维0.2-0.4份。

2.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述集料5-10mm和集料3-5mm为玄武岩或者辉绿岩或者钢渣。

3.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述集料0-3mm为石灰岩。

4.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述矿粉为磨细石灰石矿粉。

5.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青为SBS改性沥青，满足《公路沥青路面施工技术规范》I-C后者I-D技术要求。

6.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述超薄沥青混合料专用添加剂为烯烃类聚合物改性添加剂，其熔滴点为120-150℃，粘度为3000-8000cps。

7.根据权利要求1所述一种超薄沥青混合料，其特征在于：所述聚酯纤维的熔点≥250℃，长度为6-12mm，抗拉强度≥500Mpa，断裂伸长率≥15％。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述的超薄沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将集料5-10mm、集料3-5mm以及集料0-3mm加热至190-220℃；

(2)将集料5-10mm、集料3-5mm、集料0-3mm以及矿粉按顺序依次称重，加入拌缸中，延时拌合时间为10-15s。

(3)在延时时间内，通过人工将称重好的超薄沥青混合料专用添加剂和聚酯纤维同时投入拌缸中，干拌10-20s；

(4)将改性沥青称重加入拌缸，搅拌45-55s。