专利名称：一种硅类天然矿物的断级配沥青混合料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及道路路面铺设材料，属于道路材料制造领域，尤其涉及一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料及其制备方法。
背景技术：
SMA浙青混合料于上世纪70年代在德国产生，便在全世界范围内迅速推广应用。 SMA是一种由浙青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的浙青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的浙青混合料，这种浙青混合料是用丰富的结合料和具有很大粘度的浙青玛蹄脂胶浆填充在粗集料搭成的石-石嵌挤结构空隙中形成的。它具有很多普通浙青混凝土所不具备的优异性能，例如良好的耐久性、水稳定性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)，抗高温、低温稳定性也很优异。因此，SMA浙青混合料路面的耐久性好，不需要太多的养护，经济效益和环境效益好。但是，SMA浙青混合料还是存在一些不足之处1、由于很高的粘结剂含量和矿料间隙率，使得SMA在生产、运输和使用过程中容易出现析漏现象；2、由于木质纤维在浙青混合料中起到稳定作用，掺入木质纤维需要特殊的机械，同时，纤维的掺入添加了木质素纤维的SMA浙青混合料比常规AC混合料拌合时间长出10-15S，拌合温度高出5°C，更高的拌合温度和时间带来了一些问题，例如大量能源的消耗、浙青的老化和压实困难等；3、由于木质纤维对浙青的吸收作用，所以，必须增加浙青用量来弥补吸收所造成的损失，从而增加了混合料的拌合时间和温度，提高了浙青混合料的应用成本；4、木质纤维的掺入会对浙青混合料的工作性产生一定的影响。因此，必须去找到一种有效且容易操作的混合料稳定办法，或是找到木质纤维的取代品。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足之处提供一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料及其制备方法，将硅类天然矿物取代木质纤维掺入SMA浙青混合料中制备成新型的有机活性矿物断级配SMA13浙青混合料。一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料及其制备方法是采取以下技术方案实现的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料包括改性浙青、稳定剂和集料，所述的稳定剂采用硅类有机活性矿物，其中改性浙青的质量占集料质量的百分数(即油石比)为5. 0% 6. 0%，油石比是浙青用量的指标之一，它的用量高低直接影响路面质量，油石比大则路面容易泛油，反之则影响强度和防水效果；所述的改性浙青选用市售的SBS改性浙青；所述的稳定剂掺量为改性浙青质量的0.洲 0. 4%。所用集料在分别经过筛孔为16、13. 2,9. 5,4. 75、 2. 36、1. 18,0. 6,0. 3,0. 15和0. 075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配比为100%、 90% 100%、50% 75%、20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。所述的硅类有机活性矿物采用市售的有机硅粉。一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料的配置方法包括如下步骤
1)将按改性浙青的质量占集料质量的百分数为5. 0% 6. 0%，称量的改性浙青放入小型浙青拌合装置中加热至165 170°C后，将按照质量配比称量的稳定剂缓慢倒入改性浙青中，同时不停搅拌5-10分钟，并且将温度保持在165 170°C的范围内，配制成浙青混合物； 所述的稳定剂掺量为改性浙青质量的0. 2% 0. 4% ；
2)按级配准备好集料，加热至165 170°C并输送到拌合楼中；
3)将步骤1)中搅拌好的浙青混合物按混合料的配比泵送至拌合楼中，经搅拌混合制备成浙青混合料，在此过程温度也必须保持在165 170°C的范围内，拌合5分钟后，便得到该硅类天然矿物的断级配浙青混合料。所述的级配中的集料在分别经过筛孔为16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3、 0. 15和0. 075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配比为100%、90% 100%、50% 75%、 20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。一般SMA浙青混合料由浙青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成，本发明稳定剂采用硅类有机活性矿物，替代传统纤维来作为SMA浙青混合料的稳定剂。本发明一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料与掺木质素纤维SMA浙青混合料的各项对比试验表明，在没有降低疲劳寿命的情况下，本发明具有更好的抗磨耗性能，更低的压实成型温度。同时， 在飞散试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、低温小梁试验等各项性能验证试验中，该类型混合料较常规SMA各项路用性能更优，并且，一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料减少了浙青的用量，有效地降低了成本。
具体实施例方式以下将结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1
一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料通过添加硅类有机活性矿物以取代木质素纤维在混合料中起稳定作用，同时，不影响浙青混合料的各项性能。为了，便于对比研究硅类天然矿物的断级配浙青混合料和普通SMA浙青混合料，采用三种混合料进行对比
类型A: SMA浙青混合物内加入浙青用量0.3%的硅类有机活性矿物，油石比为5.5%， 代替0. 3%木质素纤维；
类型B: SMA浙青混合物内加入浙青用量0.3%硅类有机活性矿物，油石比为6.0%，代替0. 3%木质素纤维；
类型C:常规SMA浙青混合物内加入浙青用量0.3%木质素纤维，油石比为6.1%。三种浙青混合料采用相同级配，如表1-1所示。表1-1浙青混合料级配
筛孔各方孔肺IM百分率(%)C mm)16.013.2 9.54.752.361.18 0.60.30.150.075本細100P 1.9 60.826.721.116.5 14.111.611P.6
三种浙青混合料空隙率如表1-2所示。
表1-2不同级配的三种混合料的空隙率
权利要求
1.一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料，其特征在于包括改性浙青、稳定剂和集料，所述的稳定剂采用硅类有机活性矿物，其中改性浙青的质量占集料质量的百分数为 5. 0% 6. 0% ；所述的稳定剂掺量为改性浙青质量的0. 2% 0. 4%。
2.根据权利要求1所述的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料，其特征在于所述的改性浙青选用SBS改性浙青。
3.根据权利要求1所述的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料，其特征在于所述的硅类有机活性矿物采用有机硅粉。
4.根据权利要求1所述的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料，其特征在于所用集料在分别经过筛孔为16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3,0. 15和0. 075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配比为100%、90% 100%、50% 75%、20% 34%、15% 26%、14% 24%、 12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。
5.权利要求1所述的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料的配置方法，其特征在于包括如下步骤1)将按改性浙青的质量占集料质量的百分数为5.0% 6. 0%，称量的改性浙青放入小型浙青拌合装置中加热至165 170°C后，将按照质量配比称量的稳定剂缓慢倒入改性浙青中，同时不停搅拌5-10分钟，并且将温度保持在165 170°C的范围内，配制成浙青混合物； 所述的稳定剂掺量为改性浙青质量的0. 2% 0. 4% ；2)按级配准备好集料，加热至165 170°C并输送到拌合楼中；3)将步骤1)中搅拌好的浙青混合物按混合料的配比泵送至拌合楼中，经搅拌混合制备成浙青混合料，在此过程温度也必须保持在165 170°C的范围内，拌合5分钟后，便得到该硅类天然矿物的断级配浙青混合料。
6.根据权利要求5所述的一种硅类天然矿物的断级配浙青混合料的配置方法，其特征在于所述的级配中的集料在分别经过筛孔为16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3、 0. 15和0. 075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配比为100%、90% 100%、50% 75%、 20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。
全文摘要
本发明涉及道路路面铺设材料，属于道路材料制造领域，尤其涉及一种硅类天然矿物的断级配沥青混合料及其制备方法。包括改性沥青、稳定剂和集料，所述的稳定剂采用硅类有机活性矿物，其中改性沥青的质量占集料质量的百分数为5.0%～6.0%；所述的稳定剂掺量为改性沥青质量的0.2%～0.4%。本发明混合料的配置方法包括如下步骤1)将按改性沥青的质量占集料质量的百分数称量的改性沥青放入小型沥青拌合装置中加热后，将稳定剂缓慢倒入改性沥青中配制成沥青混合物；2)按级配的准备好集料，加热并输送到拌合楼；3)将步骤1)中搅拌好的沥青混合物按混合料的配比泵送至拌合楼中，经搅拌混合制备成沥青混合料。
文档编号C04B26/26GK102351469SQ20111020339
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者吴春颖, 曹荣吉, 李爱芳, 赵喆 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司