一種骨架密實(shí)型瀝青混合料及其制造方法
【專利摘要】本專利屬于道路鋪面材料及其加工制備技術(shù)領(lǐng)域，一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，包括A料、橡膠復(fù)合改性瀝青和顆粒狀木質(zhì)素纖維，橡膠復(fù)合改性瀝青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.5%～6.8%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料質(zhì)量的0.25%～0.35%，而A料中各組分的質(zhì)量百分比為：16%～20%的細(xì)集料，75%～79%的玄武巖或輝綠巖粗集料、4%～6%的石灰?guī)r礦粉。本發(fā)明骨架密實(shí)型瀝青混合料具有更優(yōu)的低溫新能、水穩(wěn)定性能以及疲勞性能，可以將路面的使用壽命提高到8～12年，大大節(jié)約了路面的養(yǎng)護(hù)成本，而且解決了我國瀝青路面常見的路面泛白問題。
【專利說明】
-種骨架密實(shí)型源青混合料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于道路鋪面材料及其加工制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國的高速公路一般采用普通漸青路面，運(yùn)種普通漸青路面的使用3~5年就 需要維修養(yǎng)護(hù)，運(yùn)大大增加了國家對高速公路資金的投入。因此，為提高路面使用壽命，現(xiàn) 在高速公路多采用SMA漸青路面，SMA漸青路面相比于普通漸青路面具有較高的漸青含量， 漸青混合料性能更優(yōu)，因此具有較好的路用性能。
[0003] SMA漸青路面屬于骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，采用SMA漸青混合料（即漸青瑪蹄脂碎石混合料） 鋪設(shè)而成，SMA漸青混合料的質(zhì)量百分比構(gòu)成為:粗集料70 %~75 %、細(xì)集料16 %~20 %、礦 粉8%~12%，絮狀木質(zhì)素纖維0.25%~0.35%，漸青5.4%~5.8%。其缺點(diǎn)在于:①5.4% ~5.8%漸青含量仍舊偏低，導(dǎo)致漸青膜較薄，使得漸青與集料的粘結(jié)效果較差，容易導(dǎo)致 漸青與集料之間發(fā)生脫落、剝離W及漸青混合料發(fā)生水損害和漸青路面抗彎性能差，最終 SMA漸青路面的使用壽命也只有4~8年;②絮狀纖維在漸青混合料難W分散均勻，容易與漸 青膠漿產(chǎn)生結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，且絮狀纖維體積較大，儲存占用空間，運(yùn)輸不方便;③加入的漸青通 常為SBS改性漸青或普通橡膠改性漸青，普通橡膠改性漸青必須現(xiàn)場制作并使用，不能久置 否則會出現(xiàn)漸青離析現(xiàn)象;而SBS改性漸青內(nèi)無橡膠物質(zhì)，則漸青老化快，性能衰減迅速，價(jià) 格也較高;④目前粗集料、細(xì)集料多為白色石料，因?yàn)镾MA漸青混合料中的漸青含量較低，漸 青膜厚度較薄，集料表面裹附的漸青膜容易剝落，從而導(dǎo)致路面變白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明意在提供一種可延長漸青路面使用壽命、并減少路面泛白的骨架密實(shí)型漸 青混合料。
[0005] 本方案一種骨架密實(shí)型漸青混合料，包括A料、橡膠復(fù)合改性漸青和顆粒狀木質(zhì)素 纖維，橡膠復(fù)合改性漸青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.5 %~6.8 %，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料質(zhì) 量的0.25%~0.35%，而A料中各組分的質(zhì)量百分比為：16%~20%的細(xì)集料，75%~79% 的玄武巖或輝綠巖粗集料、4 %~6 %的石灰?guī)r礦粉。
[0006] 有益效果：（1)選用玄武巖或輝綠巖作為粗集料，玄武巖和輝綠巖本身為黑色，即 使?jié)u青路面在后期的使用中，漸青膜與集料發(fā)生分離、剝落，路面仍然會呈現(xiàn)為黑色，而且， 玄武巖或輝綠巖的與漸青的粘附性較好，可W長期使用而不發(fā)生剝落，進(jìn)而大幅度降低路 面泛白的幾率；（2)顆粒狀纖維經(jīng)過碎化后在漸青混合料中易于分散均勻，便于運(yùn)輸、儲存； (3)相比于傳統(tǒng)的SMA漸青混合料，本發(fā)明增加了橡膠復(fù)合改性漸青的用量、減少石灰?guī)r礦 粉的用量，一方面可W增加漸青膜的厚度，提高了漸青混合料的低溫新能、水穩(wěn)定性能W及 疲勞性能，且可W方式漸青從集料上剝落，另一方面，漸青可W替代礦粉用于填充集料之間 的孔隙。綜上，與普通的SMA漸青混合料相比，本發(fā)明骨架密實(shí)型漸青混合料具有更優(yōu)的低 溫新能、水穩(wěn)定性能W及疲勞性能，可W將路面的使用壽命提高到8~12年，大大節(jié)約了路 面的養(yǎng)護(hù)成本，而且解決了我國漸青路面常見的路面泛白問題。
[0007] 進(jìn)一步，所述橡膠復(fù)合改性漸青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.6%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量 為A料質(zhì)量的0.3% ;而A料中各組分的質(zhì)量百分比為：16%的細(xì)集料，79%的玄武巖或輝綠 巖粗集料、5%的石灰?guī)r礦粉。四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的累積耗散能高達(dá)80000K化，遠(yuǎn)超現(xiàn) 有SM漸青路面的四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的測試結(jié)果，抗疲勞性能更強(qiáng)，使用壽命更長。
[0008] 進(jìn)一步，所述橡膠復(fù)合改性漸青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.7%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量 為A料的0.3% ;而A料各組分的質(zhì)量百分比為：18%的細(xì)集料，78%的玄武巖或輝綠巖粗集 料、4%的石灰?guī)r礦粉。四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的累積耗散能高達(dá)90000KPa，遠(yuǎn)超現(xiàn)有SMA漸 青路面的四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的測試結(jié)果，抗疲勞性能更強(qiáng)，使用壽命更長。
[0009] 進(jìn)一步，所述橡膠復(fù)合改性漸青的質(zhì)量為A料的6.8%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料 的0.3%;而A料各組分的質(zhì)量百分比為:20%的細(xì)集料，76%的玄武巖或輝綠巖粗集料、4% 的石灰?guī)r礦粉。四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的累積耗散能高達(dá)70000K化，遠(yuǎn)超現(xiàn)有SMA漸青路面 的四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)的測試結(jié)果，抗疲勞性能更強(qiáng)，使用壽命更長。
[0010] 進(jìn)一步，所述橡膠復(fù)合改性漸青的各組分質(zhì)量百分比如下：15%~20%的橡膠粉、 0.5 %~1.0 %的SBS改性劑、2 %~3 %的穩(wěn)定劑，76 %~82.5 %的基質(zhì)漸青。該橡膠復(fù)合改 性漸青與普通橡膠改性漸青相比，一方面能夠大幅度提升混合料的高溫性能，增強(qiáng)其抗車 徹能力，另一方面，可W不必像普通橡膠漸青那樣現(xiàn)做現(xiàn)用，該復(fù)合改性漸青穩(wěn)定性好，不 容易發(fā)生離析。而且，該橡膠復(fù)合改性漸青相較于SBS改性漸青，增加了橡膠粉，可提高漸青 的抗老性能，且造價(jià)更低。
[0011] 進(jìn)一步，所述細(xì)集料為黑色的石灰?guī)r細(xì)集料。普通的SMA漸青混合料中細(xì)集料一般 為白色的石灰?guī)r石粉，本發(fā)明選用的細(xì)集料為黑色的石灰?guī)r，即使路面在長期的使用中漸 青存在少許的剝落，路面也不會泛白，仍然呈現(xiàn)出黑色。
[0012] 進(jìn)一步，所述基質(zhì)漸青為70號基質(zhì)漸青，成本較低，便于獲取。
[0013] 本發(fā)明意在提供一種制造上述骨架密實(shí)型漸青混合料的方法。
[0014] (1)將拌合鍋預(yù)熱，預(yù)熱后的穩(wěn)定溫度應(yīng)為180~185°C
[0015] (2)再將預(yù)熱至190~200°C的玄武巖或輝綠巖粗集料，預(yù)熱至190~200°C的細(xì)集 料加入拌合鍋中進(jìn)行拌合90s;
[0016] (3)再將預(yù)熱至150~160°C的顆粒狀木質(zhì)素纖維并碎化，加入拌合鍋內(nèi)拌合90S;
[0017] (4)再將預(yù)熱至180~185°C的橡膠復(fù)合改性漸青加入拌合鍋內(nèi)攬拌90S;
[001引（5)再將預(yù)熱至180~185°C的石灰?guī)r礦粉加入的拌合鍋內(nèi)攬拌90S。
[0019] 有益效果:①本方法中將顆粒狀木質(zhì)素纖維碎化、預(yù)熱后再加入拌合鍋中，碎化后 的纖維在混合料中分散更加均勻，使混合料性能更加穩(wěn)定;②普通的改性漸青的預(yù)熱溫度 為150~160°C，本發(fā)明中橡膠復(fù)合改性漸青的預(yù)熱溫度提高到180~185°C，提高了預(yù)熱溫 度使得橡膠復(fù)合改性漸青的粘度降低，具有更好的流動性，在板和鍋內(nèi)混合更加均勻。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0021] 實(shí)施例1
[0022] -種骨架密實(shí)型漸青混合料，其各組分的質(zhì)量為:黑色的石灰?guī)r細(xì)集料16kg，玄武 巖或輝綠巖粗集料79kg，石灰?guī)r礦粉化g，顆粒狀木質(zhì)纖維0.3kg，橡膠復(fù)合改性漸青6.化g。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] -種骨架密實(shí)型漸青混合料，其各組分的質(zhì)量為:黑色的石灰?guī)r細(xì)集料18kg，玄武 巖或輝綠巖粗集料78kg，石灰?guī)r礦粉4kg，顆粒狀木質(zhì)纖維0.3kg，橡膠復(fù)合改性漸青6.化g。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] -種骨架密實(shí)型漸青混合料，其各組分的質(zhì)量為:黑色的石灰?guī)r細(xì)集料20kg，玄武 巖或輝綠巖粗集料76kg，石灰?guī)r礦粉4kg，顆粒狀木質(zhì)纖維0.3kg，橡膠復(fù)合改性漸青6.8kg。
[0027] 實(shí)施例4
[00%] -種骨架密實(shí)型漸青混合料的制造方法，具體步驟如下：
[0029] (1)將拌合鍋預(yù)熱，預(yù)熱后的穩(wěn)定溫度應(yīng)為180~185°C ;
[0030] (2)預(yù)熱玄武巖或輝綠巖粗集料4~化，預(yù)熱黑色的石灰?guī)r細(xì)集料4~化，再預(yù)熱至 190~200°C的玄武巖或輝綠巖粗集料、黑色的石灰?guī)r細(xì)集料后加入拌合鍋中進(jìn)行拌合90s;
[0031] (3)預(yù)熱德國CFF或JRS顆粒狀木質(zhì)素纖維4~化，再將預(yù)熱至150~160°C的德國 CFF或JRS顆粒狀木質(zhì)素纖維加入破碎機(jī)中碎化，再加入拌合鍋內(nèi)拌合90S;選用德國CFF或 JRS顆粒狀木質(zhì)素纖維，相較于國內(nèi)木質(zhì)素纖維性能更好，分散更均勻。
[0032] (4)先制備橡膠復(fù)合改性漸青，再預(yù)熱橡膠復(fù)合改性漸青5~化，最后將預(yù)熱至180 ~185 °C的橡膠復(fù)合改性漸青加入拌合鍋內(nèi)攬拌90S。
[0033] 橡膠復(fù)合改性漸青各組分的質(zhì)量百分比為:76%~82.5%的70號基質(zhì)漸青（即70# 基質(zhì)漸青）、15 %~20 %的橡膠粉、0.5 %~1.0 %的SBS改性劑W及2 %~3 %的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定 劑選擇碳酸巧粉沫或硫橫粉末。
[0034] (5)預(yù)熱石灰?guī)r礦粉4~化，再將預(yù)熱至180~185°C的石灰?guī)r礦粉加入的拌合鍋內(nèi) 攬拌90S，完成骨架密實(shí)型漸青混合料的制造，最終再在公路上進(jìn)行鋪設(shè)。
[0035] 本實(shí)施例中的原料準(zhǔn)備可根據(jù)實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?的比例進(jìn)行準(zhǔn)備。
[0036] 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0037] 1、路用性能驗(yàn)證：
[0038] 采用實(shí)施例1的原料比例按照實(shí)施例4的方法制成試件一，采用實(shí)施例2的原料比 例按照實(shí)施例4的方法制成試件二，采用實(shí)施例3的原料比例按照實(shí)施例4的方法制成試件 =，使用路面取樣機(jī)取出現(xiàn)有SMA漸青路面樣本作為對照試件。
[0039] 將上述試件按照《公路工程漸青及漸青混合料試驗(yàn)規(guī)程KJTG E20~2011)進(jìn)行車 徹試驗(yàn)(測量動穩(wěn)定度）、小梁低溫彎曲試驗(yàn)(測量彎拉應(yīng)變）、凍融劈裂試驗(yàn)(測量劈裂強(qiáng)度 比）、四點(diǎn)彎曲疲勞壽命試驗(yàn)(測量累積耗散能），測量結(jié)果如下：
[0040]
[0041] 試驗(yàn)結(jié)果可知：1、相對于對照試件，試件一、試件二、試件=的動穩(wěn)定度都高達(dá) 6000次/mmW上，證明本發(fā)明骨架密實(shí)型漸青混合料試件的高溫性能好，抗車徹能力強(qiáng);2、 試件一、試件二、試件=的小梁低溫彎曲試驗(yàn)的彎拉應(yīng)變都高達(dá)3500W上，證明本發(fā)明骨架 密實(shí)型漸青混合料試件的低溫抗裂性能好;3、試件一、試件二、試件=的劈裂強(qiáng)度比都高達(dá) 達(dá)到85% W上，證明本發(fā)明骨架密實(shí)型漸青混合料試件的水穩(wěn)定性能好，抗水損害能力強(qiáng)； 4、試件一、試件二、試件S的累積耗散能都高達(dá)70000邸a W上，由此可證明本發(fā)明骨架密實(shí) 型漸青混合料試件的抗疲勞能力強(qiáng)，使用壽命更長。
[0042] 2、路面泛白觀察：
[0043] 觀察普通SMA漸青混合料路面的運(yùn)營四年后路表泛白情況，W及采用了本發(fā)明骨 架密實(shí)型漸青混合料鋪設(shè)的路面運(yùn)營四年后路表泛白情況，觀察情況如下：
[0044] 普通SMA漸青混合料路面:路面使用四年后，泛白區(qū)面積百分比（泛白區(qū)域面積/路 面總面積）=80%。
[0045] 本發(fā)明骨架密實(shí)型漸青混合料路面:路面使用四年后，泛白區(qū)面積百分比（泛白區(qū) 域面積/路面總面積）=20%。
[0046] 由此可見，本發(fā)明骨架密實(shí)型漸青混合料制成的路面能有效地減少泛白區(qū)域面 積。
[0047] 本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)W其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的【具體實(shí)施方式】 等記載可W用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:包括A料、橡膠復(fù)合改性瀝青和顆粒狀木 質(zhì)素纖維，橡膠復(fù)合改性瀝青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.5%~6.8%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料 質(zhì)量的0.25%~0.35%，而A料中各組分的質(zhì)量百分比為：16%~20%的細(xì)集料，75%~79%的玄 武巖或輝綠巖粗集料、4%~6%的石灰?guī)r礦粉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:所述橡膠復(fù)合改性 瀝青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.6%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料質(zhì)量的0.3%;而A料中各組分的質(zhì) 量百分比為：16%的細(xì)集料，79%的玄武巖或輝綠巖粗集料、5%的石灰?guī)r礦粉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:所述橡膠復(fù)合改性 瀝青的質(zhì)量為A料質(zhì)量的6.7%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料的0.3%;而A料各組分的質(zhì)量百分 比為：18%的細(xì)集料，78%的玄武巖或輝綠巖粗集料、4%的石灰?guī)r礦粉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:所述橡膠復(fù)合改性 瀝青的質(zhì)量為A料的6.8%，顆粒狀木質(zhì)纖維質(zhì)量為A料的0.3%;而A料各組分的質(zhì)量百分比 為:20%的細(xì)集料，76%的玄武巖或輝綠巖粗集料、4%的石灰?guī)r礦粉。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于，所述橡 膠復(fù)合改性瀝青的各組分質(zhì)量百分比如下：15%~20%的橡膠粉、0.5%~1.0%的SBS改性劑、 2%~3%的穩(wěn)定劑，76%~82.5%的基質(zhì)瀝青。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:所述細(xì)集料為黑色 的石灰?guī)r細(xì)集料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料，其特征在于:所述基質(zhì)瀝青為70 號基質(zhì)瀝青。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種骨架密實(shí)型瀝青混合料的制造方法，包括如下 步驟： (1) 將拌合鍋預(yù)熱，預(yù)熱后的穩(wěn)定溫度應(yīng)為180~185 °C (2) 再將預(yù)熱至190~200°C的玄武巖或輝綠巖粗集料，預(yù)熱至190~200°C的細(xì)集料加 入拌合鍋中進(jìn)行拌合90s; (3) 再將預(yù)熱至150~160 °C的顆粒狀木質(zhì)素纖維并碎化，加入拌合鍋內(nèi)拌合90S; (4) 再將預(yù)熱至180~185 °C的橡膠復(fù)合改性瀝青加入拌合鍋內(nèi)攪拌90S; (5 )再將預(yù)熱至180~185 °C的石灰?guī)r礦粉加入的拌合鍋內(nèi)攪拌90 S，完成制造。
【文檔編號】C04B26/26GK106064901SQ201610377279
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月31日 公開號201610377279.4, CN 106064901 A, CN 106064901A, CN 201610377279, CN-A-106064901, CN106064901 A, CN106064901A, CN201610377279, CN201610377279.4
【發(fā)明人】李培國, 李美華, 劉斌清, 岳愛軍, 胡省, 徐國棟, 禤煒安
【申請人】廣西交通科學(xué)研究院