本發(fā)明涉及一種可用于重交通道路中面層的改性乳化瀝青冷拌冷鋪混合料及其制備方法，屬于瀝青路面材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，熱拌瀝青混合料是我國(guó)公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用最廣泛的材料。近幾年隨著溫拌技術(shù)逐漸成熟，溫拌瀝青混合料的應(yīng)用也逐漸得到推廣。但是，不論是熱拌混合料還是溫拌混合料都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即生產(chǎn)過程中需要消耗大量的燃料加熱礦料和瀝青，進(jìn)而在整個(gè)施工環(huán)節(jié)中帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問題——大量的煙塵、廢氣及熱量被排到大氣中。而現(xiàn)有的乳化瀝青冷拌冷鋪瀝青混合料，雖然具有冷拌冷鋪的特點(diǎn)，但其黏結(jié)力較低、硬化慢，用于重交通道路存在一定的質(zhì)量隱患，且需要長(zhǎng)時(shí)間養(yǎng)護(hù)，不利于交通的快速開放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種可用于重交通道路中面層的改性乳化瀝青冷拌冷鋪混合料及其制備方法，其主要優(yōu)點(diǎn)是高溫穩(wěn)定性好、低溫抗裂性強(qiáng)、水穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、制備簡(jiǎn)易、施工方便等。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種可用于重交通道路中面層的改性乳化瀝青冷拌冷鋪混合料，其特征在于：所述的冷拌冷鋪混合料按照以下質(zhì)量百分比構(gòu)成，改性乳化瀝青5～12％，0～3mm集料20～35％，3～5mm集料2～16％，5～15mm集料20～35％，15～25mm集料20～35％，填料1～4％，水1～3％，水泥1～3％，早強(qiáng)助劑1～5％。

所述的改性乳化瀝青，其固含量在60％以上，所用的改性劑為SBS膠乳、SBR膠乳、水性環(huán)氧膠乳、EVA膠乳、C5～C9樹脂中的一種或幾種的組合，改性劑用量為乳化瀝青質(zhì)量的1～4％。

所述的改性乳化瀝青為慢裂慢凝型或慢裂中凝型乳化瀝青，其可拌合時(shí)間在15～60s之間。

所述的集料為石灰?guī)r、輝綠巖或玄武巖等堿性或中性巖石。

所述的填料為石灰?guī)r礦粉，其0.075mm通過率要求不小于75％。

所述的水為人畜飲用水。

所述的水泥為普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等，32.5級(jí)以上。

所述的早強(qiáng)助劑為三乙醇胺常與氯鹽的復(fù)合改性材料。

一種可用于重交通道路中面層的改性乳化瀝青冷拌冷鋪混合料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將0～3mm集料20～35％，3～5mm集料2～16％，5～15mm集料20～35％，15～25mm集料20～35％按重量百分比稱量，倒入拌和鍋待用；

(2)將集料質(zhì)量1～3％的水加入拌合鍋，攪拌15～30s，至混合均勻；

(3)將改性乳化瀝青5～12％加入拌合鍋，與步驟(2)制備的材料攪拌1～2min至混合均勻；

(4)將填料1～4％，水泥1～3％，早強(qiáng)助劑1～5％加入步驟(3)的混合料中，攪拌1～2min至混合均勻，制成冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：采用具有高固含量、高強(qiáng)特性的改性乳化瀝青作為膠結(jié)料，以早強(qiáng)助劑提升混合料的早期強(qiáng)度，可達(dá)到、甚至超過熱拌SBS改性瀝青中面層混合料的性能；由于乳化瀝青中固含量高，且水泥及早強(qiáng)助劑的應(yīng)用進(jìn)一步加快水的消耗，本發(fā)明混合料可實(shí)現(xiàn)快速開放交通。另外，由于采用冷拌冷鋪技術(shù)，與熱拌混合料相比，本發(fā)明可降低混合料生產(chǎn)與施工過程能耗30～50％，降低混合料生產(chǎn)與施工過程有害氣體排放70％以上，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。

實(shí)施例一

冷拌冷鋪混合料按照以下質(zhì)量百分比構(gòu)成，改性乳化瀝青7％，0～3mm集料30％，3～5mm集料11％，5～15mm集料29％，15～25mm集料28％，填料1％，水泥1％，水1％，早強(qiáng)助劑2％。

改性乳化瀝青，其固含量在60％以上，所用的改性劑為SBS膠乳，改性劑用量為乳化瀝青質(zhì)量的3％。改性乳化瀝青為慢裂慢凝型乳化瀝青，其可拌合時(shí)間在35s左右。

集料為石灰?guī)r，填料為石灰?guī)r礦粉。所述的水為人畜飲用水。水泥為普通硅酸鹽水泥，42.5級(jí)以上。

所述的早強(qiáng)助劑為三乙醇胺與氯鹽的復(fù)合改性材料。

制備方法：

(1)將0～3mm集料30％，3～5mm集料11％，5～15mm集料29％，15～25mm集料28％按重量百分比稱量，倒入拌和鍋待用；

(2)將集料質(zhì)量1％的水加入拌合鍋，攪拌20s，至混合均勻；

(3)將集料質(zhì)量7％的改性乳化瀝青加入拌合鍋，與步驟(2)制備的材料攪拌1.5min至混合均勻；

(4)將集料質(zhì)量1％的填料及1％的水泥，2％的早強(qiáng)助劑加入步驟(3)的混合料中，攪拌1.5min至混合均勻，制成冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料。

實(shí)施例二

冷拌冷鋪混合料按照以下質(zhì)量百分比構(gòu)成，改性乳化瀝青7.5％，0～3mm集料28％，3～5mm集料10％，5～15mm集料29％，15～25mm集料30％，填料1％，水泥2％，水1.5％，早強(qiáng)助劑2.5％。

改性乳化瀝青，其固含量在60％以上，所用的改性劑為水性環(huán)氧，改性劑用量為乳化瀝青質(zhì)量的4％。改性乳化瀝青為慢裂慢凝型乳化瀝青，其可拌合時(shí)間在40s左右。

集料為石灰?guī)r，填料為石灰?guī)r礦粉。所述的水為人畜飲用水。水泥為普通硅酸鹽水泥，42.5級(jí)以上。

所述的早強(qiáng)助劑為三乙醇胺與氯鹽的復(fù)合改性材料。

制備方法：

(1)將0～3mm集料28％，3～5mm集料10％，5～15mm集料29％，15～25mm集料30％按重量百分比稱量，倒入拌和鍋待用；

(2)將集料質(zhì)量1.5％的水加入拌合鍋，攪拌20s，至混合均勻；

(3)將集料質(zhì)量7.5％的改性乳化瀝青加入拌合鍋，與步驟(2)制備的材料攪拌1.5min至混合均勻；

(4)將集料質(zhì)量1％的填料及2％的水泥，2.5％的早強(qiáng)助劑加入步驟(3)的混合料中，攪拌1.5min至混合均勻，制成冷拌冷鋪改性乳化瀝青混合料。

典型配比混合料在最佳乳石比下進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其水穩(wěn)定性能，試驗(yàn)結(jié)果分別見表1和表2。表3匯總了車轍試驗(yàn)結(jié)果，表4為低溫小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果。

為了反映本發(fā)明的效果，采用同樣石灰?guī)r集料，以及同樣的級(jí)配，以SBS改性瀝青為膠結(jié)料，油石比為5.1％，按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程制備了試件，并進(jìn)行了水穩(wěn)定性、高溫性能與低溫性能試驗(yàn)，結(jié)果列于表1～表4中。

表1浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

表2凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)典型配比混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)，車轍試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3車轍試驗(yàn)結(jié)果匯總表

對(duì)典型配比混合料進(jìn)行低溫抗裂性驗(yàn)證，試驗(yàn)溫度-10℃，試驗(yàn)結(jié)果

見表4。

表4低溫小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果

本發(fā)明采用具有高固含量、高強(qiáng)特性的改性乳化瀝青作為膠結(jié)料，以早強(qiáng)助劑提升混合料的早期強(qiáng)度，可達(dá)到、甚至超過熱拌SBS改性瀝青中面層混合料的性能；由于乳化瀝青中固含量高，且水泥及早強(qiáng)助劑的應(yīng)用進(jìn)一步加快水的消耗，本發(fā)明混合料可實(shí)現(xiàn)快速開放交通。另外，由于采用冷拌冷鋪技術(shù)，與熱拌混合料相比，本發(fā)明可降低混合料生產(chǎn)與施工過程能耗30～50％，降低混合料生產(chǎn)與施工過程有害氣體排放70％以上，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同形式的替換，這些改進(jìn)和等同替換得到的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。