一種輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路建筑材料，具體涉及一種輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢舊汽車(chē)輪胎被稱(chēng)為"黑色污染"，長(zhǎng)期以來(lái)，廢舊輪胎的處理一直是環(huán)境保護(hù)的 世界性難題，制備橡膠瀝青（Asphalt Rubber)是一種減少"黑色"環(huán)境污染的有效辦法。它 主要是通過(guò)一定的生產(chǎn)加工工藝將橡膠粉加入瀝青當(dāng)中，形成一種以橡膠粉作為改性劑的 改性瀝青結(jié)合料，然后應(yīng)用于公路工程當(dāng)中去。由于橡膠瀝青結(jié)合料中摻入的橡膠粉含量 較大(一般要在15%以上)，所以能夠有效的利用廢舊輪胎資源，極大的減少了環(huán)境污染并同 時(shí)節(jié)約了工程材料。
[0003] 橡膠瀝青不但可以在環(huán)境保護(hù)上獨(dú)樹(shù)一幟，而且具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐久性以及 抗滑降噪能力，因而得到了廣大道路工作者的足夠重視。
[0004] 級(jí)配設(shè)計(jì)是橡膠瀝青混合料技術(shù)的核心、重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)橡膠瀝青混合料，目前多 采用斷級(jí)配設(shè)計(jì)，而且少用或不用礦粉，依靠橡膠瀝青填充礦料間隙率，從而在一定程度上 降低了結(jié)構(gòu)瀝青的比例。本發(fā)明在采用粗級(jí)配的同時(shí)，適當(dāng)增加〇.〇75mm篩孔的通過(guò)率，并 用適當(dāng)水泥替代全部或部分礦粉，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)相機(jī)瀝青混合料的不足。作為 粗粒式橡膠瀝青混合料，本發(fā)明重點(diǎn)對(duì)2. 36~4. 75mm這檔集料的含量加以控制，從而使設(shè) 計(jì)出的橡膠瀝青混合料具有礦料間隙率較大、壓實(shí)性能好，路用性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良路用性能且易于施工的輝綠巖粗粒式橡膠 瀝青混合料。
[0006] 本發(fā)明提出的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，由橡膠瀝青、粗集料、細(xì)集料和水泥 組成，其中，石料中的粗集料為輝綠巖，橡膠瀝青質(zhì)量占石料質(zhì)量的4. 0~5. 5%。所述橡膠 瀝青由基質(zhì)瀝青和膠粉組成，膠粉與基質(zhì)瀝青的質(zhì)量比為18 :82,所述石料為在分布經(jīng)過(guò) 篩孔為31. 5、26. 5、19、16、13. 2、9. 5、4. 75、2. 36、0. 075毫米篩子時(shí)，其通過(guò)率即級(jí)配分別 為 100%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、14-26%和3-7%，嚴(yán)格控制4.75 和2. 36之間顆粒含量，要求為6~10%。
[0007] 本發(fā)明中，粗集料為輝綠巖，針片狀含量< 12%。
[0008] 本發(fā)明中，細(xì)集料為滿(mǎn)足瀝青路面施工規(guī)范的石灰?guī)r石肩，填料采用2%的水泥替 代礦粉。
[0009] 本發(fā)明中，所述膠粉為全鋼子午胎膠粉，膠粉的篩分粒度為30~40目。
[0010] 本發(fā)明所得的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料的空隙率為4. 5±1%，礦料間隙率為 13 ~19%〇
[0011] 本發(fā)明中所涉及的全鋼子午胎30目膠粉，其與基質(zhì)瀝青質(zhì)量比為18 :82,采用該 目數(shù)膠粉的目的，系綜合考慮膠粉價(jià)格及橡膠瀝青綜合路用性能確定，使橡膠瀝青具有較 高的性?xún)r(jià)比的同時(shí)，可顯著降低橡膠瀝青價(jià)格，便于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 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。
[0013] 實(shí)施例1 采用30目全鋼子午胎膠粉，機(jī)制瀝青則用70M級(jí)道路石油瀝青，膠粉與機(jī)制瀝青比例 為18. 0 :82. 0,首先將膠粉加入到160°C以上的基質(zhì)瀝青中，并升溫至180~200°C溶脹發(fā) 育45min以上。使配制的橡膠瀝青滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求。
[0014] 表1. 1實(shí)施例橡膠瀝青技術(shù)要求及檢測(cè)結(jié)果。
[0015] 實(shí)施例1所用粗集料為輝綠巖，細(xì)集料為石灰?guī)r石肩，填料用2%水泥替代礦粉。
[0016] 本發(fā)明所述集料9. 5mm和4. 75mm的通過(guò)率均較傳統(tǒng)斷級(jí)配高，且2. 36~4. 75mm 檔比例在9%以?xún)?nèi)，本實(shí)施例用以證明本發(fā)明在粗集料含量高，且2. 36~4. 74mm用量適中 的情況下，橡膠瀝青混合料的壓實(shí)及路用性能，實(shí)施例1混合料級(jí)配見(jiàn)表1. 2。
[0017] 按照上述級(jí)配，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)，最終確定最佳油石比為5. 0%，所制備橡膠瀝青 混合料試件，其體積之比見(jiàn)表1. 3 ;
由實(shí)施例1可以看出，與傳統(tǒng)橡膠瀝青混合料相比，該實(shí)施例的空隙率偏低，相對(duì)油石 比亦有一定程度降低，說(shuō)明該橡膠瀝青混合料更容易壓實(shí)，同時(shí)礦料間隙率較大，可以為橡 膠瀝青提供更多的容納空間。
[0018] 根據(jù)最佳油石比，進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)橡膠瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，試驗(yàn)結(jié)果
車(chē)轍試驗(yàn)表明，該實(shí)施例橡膠瀝青混合料試件動(dòng)穩(wěn)定度較大，有較高的抗車(chē)轍能力。
[0019] 采用擊實(shí)法成型馬歇爾試件，按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行最 佳油石比下的橡膠瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1. 5。
[0020] 由浸水馬歇爾試驗(yàn)表明，該實(shí)施例的橡膠瀝青混合料水穩(wěn)定性滿(mǎn)足規(guī)范要求。
[0021] 實(shí)施例2 橡膠瀝青的制備同實(shí)施例1所述。
[0022] 實(shí)施例2所用級(jí)配，偏向發(fā)明級(jí)配上線，所用粗集料比例較低，2. 36~4. 75mm檔比 例更低，同時(shí)〇. 〇75mm含量偏高，本實(shí)施例用以證明2. 36~4. 75mm檔比例較低情況下，橡 膠瀝青混合料的壓實(shí)與路用性能，粗集料選用輝綠巖，細(xì)集料選用石灰?guī)r石肩，填料采用2% 水泥替代礦粉，實(shí)施例2的級(jí)配見(jiàn)表2. 1。
[0023] 按照上述級(jí)配，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，最終確定最佳油石比為4. 8%，所制備橡膠瀝青混 合料試件的相關(guān)體積之比見(jiàn)表2. 2。
[0024] 體積參數(shù)試驗(yàn)表明，該實(shí)施例的橡膠瀝青混合料試件空隙率偏低，同時(shí)橡膠瀝青 的飽和度有所提高，可以使橡膠瀝青充分地填充到礦料間隙中，以減少溶脹發(fā)育后的膠粉 顆粒與礦料的干涉。
[0025] 根據(jù)設(shè)計(jì)級(jí)配和油石比拌制橡膠瀝青混合料，并進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)橡膠瀝青 混合料的高溫穩(wěn)定性，結(jié)果見(jiàn)表2. 3。
[0026] 本實(shí)施例所涉及的橡膠瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度較高，主要在于降低了 2. 36~ 4. 75mm檔集料的用量，并適當(dāng)提高了 0. 075mm的通過(guò)率，增加了結(jié)構(gòu)瀝青的厚度，從而提高 了實(shí)施例橡膠瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。
[0027] 以浸水馬歇爾試驗(yàn)測(cè)定的橡膠瀝青混合料的水穩(wěn)定性，結(jié)果見(jiàn)表2. 4 ;
由浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果表明，該實(shí)施例的橡膠瀝青混合料試件水穩(wěn)定性滿(mǎn)足規(guī)范要 求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，其特征在于由橡膠瀝青和石料組成，橡膠瀝青 質(zhì)量占石料質(zhì)量的4. 0~5. 5%，所述橡膠瀝青由基質(zhì)瀝青和膠粉組成，膠粉與基質(zhì)瀝青的 質(zhì)量比為18 :82 ;所述石料為在經(jīng)過(guò)篩孔為31. 5、26· 5、19、16、13· 2、9· 5、4· 75、2· 36、0· 075 毫米篩子時(shí)，其通過(guò)率分別為1〇〇%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、 14-26%和3-7% ;嚴(yán)格控制4. 75和2. 36之間顆粒含量，要求為6~10%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，其特征在于所用粗集料為輝 綠巖，針片狀含量< 12%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，其特征在于細(xì)集料為滿(mǎn)足瀝 青路面施工規(guī)范的石灰?guī)r石肩，填料采用2%的水泥替代礦粉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，其特征在于所述膠粉為全鋼 子午胎膠粉，膠粉的篩分粒度為30~40目。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，其特征在于所得的輝綠巖粗 粒式橡膠瀝青混合料的空隙率為4. 5±1%，礦料間隙率為13~19%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種輝綠巖粗粒式橡膠瀝青混合料，包括基質(zhì)瀝青、30目全鋼子午胎膠粉，輝綠巖粗集料，石灰?guī)r細(xì)集料和水泥，其中膠粉與基質(zhì)瀝青質(zhì)量比18：82，所述集料經(jīng)過(guò)篩孔為31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米篩子時(shí)，其通過(guò)率分別為100%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、14-26%、3-7%；本發(fā)明采用輝綠巖粗集料，水泥替代礦粉，嚴(yán)格控制4.75和2.36之間顆粒含量為6～10%，從而提高路面壓實(shí)性能及高溫穩(wěn)定性能，本發(fā)明膠結(jié)料用量適中，嵌擠性能好，路表抗滑能力強(qiáng)，總體路用性能突出。
【IPC分類(lèi)】C04B26/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105399367
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510761546
【發(fā)明人】唐頌, 吳倩, 白雪
【申請(qǐng)人】西南科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年11月11日