專利名稱：一種粗膠粒橡膠瀝青混合料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路建筑材料，具體涉及一種粗膠粒橡膠浙青混合料。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車保有量逐年迅速增力口，我國(guó)也面臨著國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早期遇到的大量廢舊輪胎的處理問(wèn)題。將廢舊輪胎用于浙青路面已經(jīng)被證實(shí)是一種經(jīng)濟(jì)有效的回收利用途徑。從各項(xiàng)路用指標(biāo)來(lái)看，輪胎材料的綜合性能要遠(yuǎn)優(yōu)于浙青，而且橡膠和浙青同屬
高分子有機(jī)材料，具備一定程度的天然親和性，因此橡膠改性浙青越來(lái)越受到研究者的關(guān)注。己有的研究表明廢膠粉改性浙青路面比純浙青路面使用壽命有較大提高，同時(shí)可以提高路面的耐熱、耐寒性，并且可以減少噪音、防濕滑、碎冰雪，提高了安全系數(shù)。廢膠粉改性浙青將廢橡膠與浙青性能的改善結(jié)合起來(lái)，是集節(jié)能、環(huán)保和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為一體的不可再生能源再生利用的有效途徑。因此，該技術(shù)已經(jīng)受到各國(guó)越來(lái)越多的重視。級(jí)配設(shè)計(jì)是橡膠浙青路面技術(shù)的核心與難點(diǎn)。目前應(yīng)用較多的是斷級(jí)配設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)斷級(jí)配有較大的礦料間隙率，可以最大程度容納橡膠浙青，以提高路面的抗裂性能與抗疲勞性能。但傳統(tǒng)斷級(jí)配的礦粉含量比例為0，礦料間隙完全以橡膠浙青填充，結(jié)構(gòu)浙青比例較低，高溫性能一般。礦粉的使用有利于橡膠浙青空隙率的降低，同時(shí)也一定程度上提高混合料的抗疲勞性能，因此本發(fā)明設(shè)計(jì)級(jí)配當(dāng)中適當(dāng)增加礦粉含量，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)斷級(jí)配的不足。其次，傳統(tǒng)斷級(jí)配只對(duì)各篩孔通過(guò)率加以控制，這對(duì)于級(jí)配曲線的整體控制十分有利，使其清晰明確。但橡膠浙青屬于不穩(wěn)定混合體系，特別對(duì)于20目粗膠顆粒橡膠浙青而言，其膨脹后的膠粉顆粒對(duì)于骨料級(jí)配的干涉十分嚴(yán)重，而這種干涉作用主要針對(duì)2. 36 4. 75檔細(xì)集料，因此有必要對(duì)該檔集料比例加以限制。本發(fā)明充分參考斷級(jí)配礦料間隙率高的特點(diǎn)，適當(dāng)增加礦粉比例，控制2. 36 4. 75檔細(xì)集料含量，以提高橡膠浙青混合料的高溫性能、壓實(shí)性能與抗疲勞性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高施工和易性且路用性能優(yōu)良的粗膠粒橡膠浙青混合料。本發(fā)明提出的粗膠粒橡膠浙青混合料，由橡膠浙青和石料組成，橡膠浙青的質(zhì)量占石料質(zhì)量的6. O 7. 5%，所述橡膠浙青由基質(zhì)浙青和膠粉組成，膠粉占橡膠浙青質(zhì)量的18% (內(nèi)摻);所述石料在分別經(jīng)過(guò)篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36,0. 075毫米篩子篩分時(shí)，其通過(guò)質(zhì)量百分比即級(jí)配為100%,80 100%,50 60%,28 32%,20 24%和4. 5-6. 5%,控制2. 36 4. 75檔含量，含量要求為3 12%。本發(fā)明中，所述石料為玄武巖，針片狀含量< 10%。本發(fā)明中，所述膠粉的篩分粒度為20目 30目。本發(fā)明所得的粗膠粒橡膠浙青混合料的空隙率為3. 5 4. 5%，礦料間隙率為17 21%。本發(fā)明提出的粗膠粒橡膠浙青混合料的制備方法，具體步驟為按原料配比將基質(zhì)浙青和膠粉混合均勻，得到橡膠浙青；將所得橡膠浙青和石料混合均勻，得到所需產(chǎn)品。
本發(fā)明的粗膠顆粒橡膠浙青混合料級(jí)配所對(duì)應(yīng)孔徑9. 5的通過(guò)率(級(jí)配)為80 100%，高于普通斷級(jí)配橡膠浙青混合料。由于大粒徑骨料比例的提高，為混合料支撐起較大空間，形成骨架結(jié)構(gòu)，其余空隙由細(xì)集料與膠粉浙青填充，最終形成骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)，由于級(jí)配較粗，混合料的礦料間隙率較大。已有橡膠浙青混合料的級(jí)配范圍只敘述集料通過(guò)率的上限與下限，而對(duì)某一范圍集料的用量比例并不做特殊要求，這對(duì)粗顆粒橡膠浙青而言是不夠完善的。因?yàn)?0目 30目膠粉在制備過(guò)程中會(huì)發(fā)生溶脹，體積增大明顯，因此其對(duì)混合料細(xì)集料的干涉作用十分嚴(yán)重，導(dǎo)致壓實(shí)困難，施工難度提高。本發(fā)明所述級(jí)配所對(duì)應(yīng)的2. 36 4. 75檔比例為3 12%，該檔用量較低，在最大程度上規(guī)避了橡膠顆粒膨脹后與細(xì)集料的干涉作用，便于橡膠顆粒填充于骨料之間，提高壓實(shí)性能。根據(jù)本發(fā)明所述技術(shù)手段制成的橡膠浙青混合料空隙率比其他類型混合料低O. 5%-1. 5%。浙青用量降低約1%_2%。 與傳統(tǒng)斷級(jí)配橡膠浙青混合料不同，本發(fā)明所述混合料中使用礦粉。傳統(tǒng)斷級(jí)配設(shè)計(jì)考慮礦粉的填料作用與膠粉相似，因此不使用礦粉，以增加浙青含量。本發(fā)明認(rèn)為，礦粉的填充作用與粗顆粒橡膠浙青不盡相同，二者主要作用于不同粒徑范圍內(nèi)，因此不存在干涉作用。且礦粉除了填充作用以外，更重要的是與橡膠浙青結(jié)合料所形成的膠漿在混合料中起到的粘結(jié)作用，以此形成整體強(qiáng)度與耐久性。礦粉的缺失會(huì)導(dǎo)致浙青用量的提高，雖然疲勞性能會(huì)得到較大提升，但卻是以犧牲高溫穩(wěn)定性為代價(jià)，因此本發(fā)明在不影響混合料疲勞性能與低溫抗裂性能的前提下，使用適當(dāng)比例礦粉，這有助于混合料高溫抗車轍性能的充分彰顯。本發(fā)明中所涉及的粗顆粒膠粉，為斜交胎20目膠粉，其與橡膠浙青質(zhì)量百分比為18%。采用粗顆粒膠粉基于兩方面考慮其一，降低橡膠浙青制備與儲(chǔ)藏難度，便于施工控制。目前路面工程多用40 80目膠粉，其顆粒較小，便于與基質(zhì)浙青充分反映，但是對(duì)其施工過(guò)程中的溫度與時(shí)間控制條件要求較高，特別是對(duì)儲(chǔ)存條件與時(shí)間要求嚴(yán)苛，過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)(儲(chǔ)存)時(shí)間，或過(guò)高的反映(儲(chǔ)存)溫度都會(huì)使小粒徑膠粉顆粒完全溶于浙青之中，喪失橡膠浙青的優(yōu)良性能，背離改性初衷。其二，使用粗膠粉有利于降低橡膠加工費(fèi)用，降低整體施工成本。膠粉越細(xì)，對(duì)膠粉的加工工藝與流程要求越高，費(fèi)用也就相應(yīng)提高。80目膠粉價(jià)格約5000元/噸，40目為4000元/噸，20目膠粉價(jià)格則低于3000元/噸。因此，本發(fā)明可降低橡膠浙青制備價(jià)格，有利于橡膠浙青技術(shù)的大范圍推廣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I
采用膠粉為斜交胎膠粉，目數(shù)為20目，基質(zhì)浙青為70#道路A級(jí)浙青,膠粉與基質(zhì)浙青質(zhì)量比為18 :82，室內(nèi)試驗(yàn)室攪拌lh，攪拌溫度為180°C，攪拌速率為400rad/s。以交通部公路科學(xué)研究所頒布的《橡膠浙青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》為規(guī)范要求，所制備的橡膠浙青性能參數(shù)見(jiàn)表I. I。表I. I實(shí)施例I橡膠浙青試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種粗膠粒橡膠浙青混合料，其特征在于由橡膠浙青和石料組成，橡膠浙青的質(zhì)量占石料質(zhì)量的6. O 7. 5%，所述橡膠浙青由基質(zhì)浙青和膠粉組成，膠粉占基質(zhì)浙青質(zhì)量的18% ;所述石料在分別經(jīng)過(guò)篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36,0. 075毫米篩子篩分時(shí)，其通過(guò)質(zhì)量百分比即級(jí)配為100%、80 100%、50 60%、28 32%、20 24%和4. 5-6. 5%,控制2.36 4. 75檔含量，含量要求為3 12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粗膠粒橡膠浙青混合料，其特征在于所述石料為玄武巖，針片狀含量< 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粗膠粒橡膠浙青混合料，其特征在于所述膠粉的篩分粒度為20目 30目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粗膠粒橡膠浙青混合料，其特征在于所得的粗膠粒橡膠浙青混合料的空隙率為3. 5 4. 5%，礦料間隙率為17 21%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粗膠粒橡膠瀝青混合料，包括基質(zhì)瀝青、斜交胎20目膠粉、石料。其中，橡膠瀝青中膠粉的摻量，以基質(zhì)瀝青的重量百分比記為1882。所述石料在分別經(jīng)過(guò)篩孔為16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米篩子篩分時(shí)，其通過(guò)率即級(jí)配為100%、80-100%、50-60%、27-32%、20-25%、4.5-6.5%；本發(fā)明級(jí)配較粗，混合料的礦料間隙率較大；為避免大顆粒膠粉熔融膨脹后與礦料級(jí)配發(fā)生干涉作用影響壓實(shí)效果與路用性能，嚴(yán)格控制2.36～4.75檔含量，含量要求為3~12%，這就為橡膠瀝青中橡膠粉提供了更多的空間，從而提高了路面的壓實(shí)性能與路面的抗車轍能力。與其他級(jí)配橡膠瀝青混合料相比，本發(fā)明具有更低瀝青用量、高嵌擠性能、高構(gòu)造深度的特點(diǎn)，并且各項(xiàng)路用性能突出。
文檔編號(hào)C04B18/22GK102807339SQ20121030120
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者李迪, 孫立軍, 王翼, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)