一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及公路橋梁施工和養(yǎng)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及用于橋面鋪裝的一種誘注 式漸青廢胎膠粉混凝±混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橋梁是公路交通基礎(chǔ)設(shè)施重要的組成部分，隨著公路的飛速發(fā)展，橋隧比的增加， 公路橋梁的數(shù)量也在迅速增加。橋梁往往建在咽喉要道，其使用品質(zhì)決定著整條公路能否 正常發(fā)揮效能。目前，我國公路橋梁橋面鋪裝絕大多數(shù)采用水泥混凝±和漸青混凝± (包括 SMA)，存在的突出問題是橋面鋪裝過早地破壞，進(jìn)而對橋梁主體造成損害，并且嚴(yán)重影響行 車安全和正常通行，不得不過早地進(jìn)行維修。
[0003] 水泥混凝±橋面鋪裝是脆性材料，隨從性差，較大的變形會導(dǎo)致其開裂，而橋梁在 使用過程中上下振幅較大，因此，水泥混凝±橋面鋪裝不可避免地發(fā)生過早破壞。對于漸青 混凝±橋面鋪裝來講，在高溫時是粘塑性材料的，實(shí)踐證明其抗剪強(qiáng)度往往相對不足，會過 早地出現(xiàn)車徹；在低溫時是脆性材料，其跟隨橋梁上下大幅度振動時很快就會產(chǎn)生開裂，因 此，漸青混凝±橋面鋪裝也不可避免地會發(fā)生過早破壞?；谶\(yùn)些原因，開發(fā)了誘注式漸青 混凝±，它具有獨(dú)特的防水性能、抗老化性能、抗疲勞性能W及對橋面梁板優(yōu)良的隨從性能 和粘結(jié)性能，因此，其在國外大量應(yīng)用于橋面鋪裝，國內(nèi)也已經(jīng)有引進(jìn)應(yīng)用。
[0004] 誘注式漸青混凝±橋面鋪裝層是一種懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)的漸青混凝±，它是采用較 硬的漸青（30#~20 #)，添加高劑量礦粉，與集料在230 +10°C的高溫下，在專用的攬拌設(shè)備 中經(jīng)過較長時間的拌和，形成一種既黏稠又具有很好流動性的漸青混合料，誘注攤鋪后，不 需要壓路機(jī)娠壓，僅將其刮平，冷卻后即形成密實(shí)而平整的橋面鋪裝層。
[0005] 由于誘注式漸青混凝±是一種懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)，它不得不使用較硬的漸青(往往 還要加改性劑）來提高抗車徹性能，運(yùn)樣就導(dǎo)致漸青混合料要在很高的溫度下長時間拌和 才能具有很好的流動性，并且在漸青混合料的運(yùn)輸和攤鋪過程中都要保持運(yùn)么高的溫度。 其存在的問題：一是溫度高導(dǎo)致能耗高，污染大；二是溫度高導(dǎo)致加熱時間長，生產(chǎn)效率 低；Ξ是加工溫度接近閃點(diǎn)，不安全；四是過高的溫度導(dǎo)致漸青在施工過程中嚴(yán)重老化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料及其制備 方法。本發(fā)明的拌和溫度平均降低50°C，帶來的效果：一是能夠節(jié)能減排；二是縮短原材料 加熱時間，提高生產(chǎn)效率；Ξ是施工溫度遠(yuǎn)低于閃點(diǎn)，保證安全；四是降低漸青在施工過程 中的老化程度。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過W下方式實(shí)現(xiàn)的： 一種誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料是由集料、廢胎膠粉和漸青按質(zhì)量百分比集 料：廢胎膠粉：漸青=100 : 1~4 : 6~9制備而成。
[0008] 進(jìn)一步，所述的集料級配符合表1的要求： 表1集料級配范圍
[0009] 進(jìn)一步，所述的廢胎膠粉的規(guī)格為20目~30目。
[0010] 進(jìn)一步，所述的漸青為110#~70 #普通道路漸青。
[0011] 進(jìn)一步，所述的集料為玄武巖集料或石灰?guī)r集料；礦粉為石灰?guī)r礦粉。
[0012] 誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料配合比設(shè)計(jì)方法是： 混合料設(shè)計(jì)控制指標(biāo)(值）如表2所示。
[0013] 表2誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料設(shè)計(jì)指標(biāo)
1) 按照表1的要求確定集料的配合比，即4. 75mm~13. 2mm碎石：2. 36mm~4. 75mm (米石）：石屑：礦粉的比值； 2) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一個粉集比(廢胎膠粉質(zhì)量與集料質(zhì)量的百分比)，其范圍為1%~4% (對應(yīng)于質(zhì)量份）； 3) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定四個油石比(漸青質(zhì)量與集料質(zhì)量的百分比)，其范圍為6%~9% (對 應(yīng)于質(zhì)量份）； 4) 確定最佳油石比，進(jìn)行劉埃爾流動性試驗(yàn)和貫入度試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確 定最佳漸青用量； 5) 車徹試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)，進(jìn)行車徹試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)，檢驗(yàn)混合料試件的動穩(wěn)定度和極 限應(yīng)變是否滿足要求； 6) 通過上述試驗(yàn)可W確定混合料的配合比，即集料：廢胎膠粉：漸青的比值。
[0014] 本發(fā)明的制備方法是： 一種誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料的制備方法，該方法包括如下步驟： 1) 按照設(shè)計(jì)配合比把各種規(guī)格的集料混合均勻； 2) 把混合均勻的集料和漸青分別加熱至170 +10°C; 3) 把熱集料加入專用攬拌設(shè)備，邊攬拌邊加入廢胎膠粉； 4) 廢胎膠粉加完后，邊攬拌邊加入熱漸青； 5) 熱漸青加完后，保持170 +10°C的溫度繼續(xù)攬拌30~40分鐘，制得誘注式漸青廢胎 膠粉混凝±混合料。
[0015] 本發(fā)明的使用方法是：把制得的誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn) 場；卸入調(diào)試安裝好的專用攤鋪機(jī)(包括軌道和側(cè)模板）進(jìn)行攤鋪；緊接著在攤鋪好的混合 料上撒布油石比為1 %~1. 5%的預(yù)拌漸青碎石(粒徑10mm左右)，并用滾杠把漸青碎石壓 入混合料中（當(dāng)對其沒有抗滑要求時則不必撒布漸青碎石）；冷卻至常溫即為誘注式漸青廢 胎膠粉混凝±鋪裝層。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是： 1)拌和溫度平均降低5(TC，帶來的效果：一是能夠節(jié)能減排；二是縮短原材料加熱時 間，提高生產(chǎn)效率；Ξ是施工溫度遠(yuǎn)低于閃點(diǎn)，保證安全；四是降低漸青在施工過程中的老 化程度。
[0017] 2)使用廢胎膠粉，變廢為寶，并且可W減少漸青用量，降低成本。
[0018]3)誘注式漸青廢胎膠粉混凝±鋪裝層具有優(yōu)良的性能。在誘注式漸青廢胎膠粉混 凝±鋪裝層中，膠結(jié)料是廢胎膠粉橡膠漸青，它具有較大的彈性和彈性恢復(fù)能力，可W改善 鋪裝層抗變形能力和抗疲勞開裂的性能；由于廢胎膠粉橡膠的存在可將膠結(jié)料的塑性區(qū)間 從60°C~65°C提高至70°C~90°C;因此，降低了漸青對溫度的敏感性，具有更好的高低溫 性能；再加上廢胎膠粉橡膠漸青具有更高的粘度，使誘注式漸青廢胎膠粉混凝上鋪裝層具 有更好的隨從性；同時，廢胎膠粉橡膠漸青具有抗老化、抗氧化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使誘注式漸 青廢胎膠粉混凝±鋪裝層的耐久性更好。
[0019] 4)誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料用途廣泛。它能用于橋面鋪裝、道路路面結(jié) 構(gòu)層、防水層、人行道和停車場表面處治等。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[00川 實(shí)施例1 采用玄武巖集料、石灰?guī)r礦粉、20目~30目廢胎膠粉、70#漸青制備誘注式漸青廢胎膠 粉混凝±混合料。
[00過 1)配合比設(shè)計(jì) 集料總重量為100kg，集料配合比：4. 75mm~13. 2mm碎石25kg、米石20kg、石屑35kg、 礦粉20kg時集料級配如表3所示，滿足表1要求，即4. 75mm~13. 2mm碎石：米石：石屑： 礦粉=25 : 20 : 35 : 20。
[002引表3集料級配
確定廢胎膠粉用量。選定粉集比為2%，則廢胎膠粉用量為：100kgX2%=化g。
[0024] 確定最佳漸青用量。首先進(jìn)行劉埃爾流動性試驗(yàn)和貫入度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4 所示；然后進(jìn)行車徹試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳油石 比為6. 4%時各項(xiàng)指標(biāo)全部滿足要求。則最佳漸青用量為：100kgX6. 4% = 6. 4kg。
[0025] 表4流動性試驗(yàn)和貫入度試驗(yàn)結(jié)果
通過上述試驗(yàn)，混合料的配合比即集料：廢胎膠粉：漸青=100 : 2 : 6.4 2)誘注式漸青廢胎膠粉混凝±混合料的制備方法 根據(jù)攬拌設(shè)備生產(chǎn)能力或者混合料需要量和設(shè)計(jì)配合比計(jì)算每盤材料用量，例如 每盤最大生產(chǎn)量為4t混合料，那么每盤可用集料3600kg，需要廢胎膠粉72kg，需要漸青 230.4kg。
[0026] 第一步，按照4. 75mm~13. 2mm碎石：米石：石屑：礦粉=25 : 20 : 35 : 20 的比例，把4. 75mm~13. 2mm碎石、米石、石屑、礦粉混合均勻； 第二步，把混合均勻的集料和漸青分別加熱至180°C; 第Ξ步，把3600kg熱集料加入專用攬拌設(shè)備，邊攬拌邊加入72kg廢胎膠粉； 第四步，廢胎膠粉加完后，邊攬拌邊加入230. 4kg熱漸青； 第五步，熱漸青加完后，保持不低于170°C的溫度繼續(xù)攬拌30~40分鐘，制得誘注式漸 青廢胎膠粉混凝±混合料。
[0027] 綜上所述，W上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料，其特征在于混合料是由集料、廢胎膠粉和 瀝青按質(zhì)量百分比集料：廢胎膠粉：瀝青=100 : 1~4 : 6~9制備而成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料，其特征在于，所述 的集料級配符合表1的要求： 表1集料級配范圍3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料，其特征在于：所述 的廢胎膠粉的規(guī)格為20目~30目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料，其特征在于：所述 的瀝青為11〇#~70 #普通道路瀝青。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料，其特征在于：所述 的集料為玄武巖集料或石灰?guī)r集料；礦粉為石灰?guī)r礦粉。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料的制備方 法，其特征在于，該方法包括如下步驟： 1) 按照設(shè)計(jì)配合比把各種規(guī)格的集料混合均勻； 2) 把混合均勻的集料和瀝青分別加熱至170±10°C; 3) 把熱集料加入專用攪拌設(shè)備，邊攪拌邊加入廢胎膠粉； 4) 廢胎膠粉加完后，邊攪拌邊加入熱瀝青； 5) 熱瀝青加完后，保持170±10°C的溫度繼續(xù)攪拌30~40分鐘，制得澆注式瀝青廢胎 膠粉混凝土混合料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及公路橋梁施工和養(yǎng)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及用于橋面鋪裝的一種澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土混合料及其制備方法?；旌狭鲜怯杉稀U胎膠粉和瀝青按質(zhì)量百分比集料：廢胎膠粉：瀝青=100:1～4:6～9制備而成。本發(fā)明在澆注式瀝青廢胎膠粉混凝土橋面鋪裝層中，膠結(jié)料是廢胎膠粉橡膠瀝青，它具有較大的彈性和彈性恢復(fù)能力，可以改善鋪裝層抗變形能力和抗疲勞開裂的性能；拌和溫度平均降低50℃，帶來的效果：一是能夠節(jié)能減排；二是縮短原材料加熱時間，提高生產(chǎn)效率；三是施工溫度遠(yuǎn)低于閃點(diǎn)，保證安全；四是降低瀝青在施工過程中的老化程度。
【IPC分類】C04B26/26, C04B18/22
【公開號】CN105254220
【申請?zhí)枴緾N201510565155
【發(fā)明人】王海有, 薛秋香, 王壹帆
【申請人】王壹帆
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月8日