专利名称：用于沥青混合料的矿粉及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种用于浙青混合料的矿粉及其生产方法。
背景技术：
浙青混合料是经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用浙青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。路用浙青材料可采用加入外掺剂，如加入抗车辙剂、SBS改性剂等以提高浙青混合料的性能，SBS改性浙青有好的耐高温、抗低温能力、水稳定性以及较好的抗车辙、抗疲劳、抗滑能力，其弹性和韧性好，可减少路面的永久变形，增强了路面的承载能力，减少浙青老化以及因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的破坏。不足之处是工艺复杂、温度要求高、控制要点多，质量难以保证，且要人工投料或是增加一台专门的投料设备，增加人工和设备成本。成品改性浙青储存运输中由于离析而导致性能降低，以及袋装改性剂需人工投料进拌缸中，耗废人工，且对工 人健康造成一定的损害；浙青玛蹄脂碎石混合料(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。它是由足够的浙青结合料和具有相当劲度的浙青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石一石嵌挤结构的空隙中形成的。因此，它具有抗高温、低温稳定性，良好的水稳定性，良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。SMA路面耐久性好，故养护工作少，使用寿命长，综合经济效益和环境效益好。SMA的不足之处是价格贵。目前，道路运输繁忙、重载交通愈来愈严重、气候条件复杂多变，这就需要更多更好的、性能卓越的道路。通过使用高性能复合材料进行路面施工、改造或修补，满足更高的质量要求，是摆在眼前的一项重要任务。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种生产工艺简单、环保、高性能、低成本、易于投放的用于浙青混合料的矿粉及其生产方法。本发明提供的用于浙青混合料的矿粉，由石灰石和外掺剂组成，外掺剂包含憎水剂和娃藻土，含量均为石灰石质量的5% 10%,还可包含质量为石灰石质量的5% 10%的用于改性浙青混合料成品改性的聚合物。作为本发明的矿粉进一步改进，憎水剂和硅藻土的含量均为石灰石质量的6% 9%。可选组分用于改性浙青混合料成品改性的聚合物含量为石灰石质量的6% 9%。作为本发明的矿粉更进一步改进，憎水剂和硅藻土的含量均为石灰石质量的7% 8%。可选组分用于改性浙青混合料成品改性的聚合物含量为石灰石质量的7% 8%。本发明提供的用于浙青混合料的矿粉的生产方法，将按成品组成比例加入的石灰石和外掺剂置粉碎设备同时粉碎，得成品矿粉；外掺剂由憎水剂和硅藻土组成，还可包含用于改性浙青混合料成品改性的聚合物。作为本发明的矿粉的生产方法的进一步改进，石灰石粒度不超过4cm。粉碎可进行一次以上，使粉碎后的矿粉粒度小于0. 6mm。作为本发明的矿粉的生产方法的更进一步改进，粉碎后的矿粉粒度小于0. 3mm的不低于90%，小于0. 075mm的不低于75%。本发明提供的矿粉在生产浙青混合料时的添加量为3% 10%，以加入5%时浙青混合料性能最佳。级配与不添加该矿粉的浙青混合料级配相同。热拌浙青混合料比聚合物改性浙青混合料施工温度低10°C左右。浙青混合料的摊铺温度约在130°C 160°C范围内，比聚合物改性浙青混合料或SMA的摊铺温度低10°C左右。本矿粉添加量为3% 5%时，油石比与不添加该矿粉的浙青混合料基本相同，可相应提高0 0. 2% ；5% <添加量彡6%时油石比相应提高0. 2% 0. 4% ；6% <添加量彡8%时油石比应在其他浙青混合料油石比基础上相应提闻0. 4 0. 8% ；8%〈添加量< 10%时油石比相应提闻0. 8% I. 2%。如果侧重提闻高温性能，油石比提高量可以按低限控制；如果侧重提高低温性能，则油石比尽可能取接近 上限的值。本发明提供的矿粉在生产浙青混合料时的分散性好。从而保证添加量最小的情况下起到最大效果。采用本发明提供的矿粉生产的浙青混合料应用广泛，可用于新建高速公路、大修翻修路面、道路养护工程，以及市政道路以及所有浙青路面工程建设中。本发明提供的矿粉对浙青的兼容性好。采用本发明提供的矿粉，可以用于任何品牌的重交浙青，对含蜡量没有要求；对石料酸减度无要求，故路面不容易剥落；因此可以就近采购浙青，石料可就地选材，从而大大节省浙青和石料成本。本发明提供的矿粉，生产工艺简单、环保、对设备无特殊要求，使用本发明提供的矿粉生产浙青混合料，生产步骤与普通浙青混合料生产步骤相同，与改性浙青生产工艺相比，由于外掺剂原料先与矿粉原料一起粉碎，即外掺剂生产是在矿粉生产的同时完成并与矿粉作为混合物一起加入浙青混合料，因此不需要增加任何设备，避免了外掺剂单独生产所需的设备与人工成本，以及生产改性浙青混合料时改性剂另外加入时的人工成本和对操作工人身体健康的损害。本发明提供的矿粉可以改善和提高骨料之间结合力，从而提高浙青混合料的高温抗车辙、抗水害和低温抗开裂性能，以及耐久能力，使得使用了本发明的矿粉的浙青混合料，其抗高温车辙、抗低温开裂、防止水损害和耐久能力超过现有的各种浙青混合料，而工程总造价低于同类产品5% 10%。本发明提供的矿粉，可代替现有矿粉及改性剂使用，制得性能更好的浙青混合料，且生产工艺简单、环保。该浙青混合料可代替碎石玛蹄脂浙青混合料或其它类型改性浙青混合料使用，在获得同等性能的同时降低路面成本，或加入碎石玛蹄脂浙青混合料中，从而碎石玛蹄脂浙青混合料的原料浙青可采用软质、易加工的普通道路浙青来代替价格高的聚合物改性浙青，而获得同等性能的碎石玛蹄脂浙青混合料，且便于加工，降低了路面成本。采用本发明提供的矿粉制成的浙青混合料或碎石玛蹄脂浙青混合料修筑的公路，可以在负载增长的情况下，五年后依然保持良好状况。本发明提供的矿粉还可加入现有浙青混合料和碎石玛蹄脂浙青混合料中，从而获得更好的抗高温车辙、抗低温开裂、防止水损害和持久能力，有利于延长道路使用期限，减少维护时间和费用，以及减少由于道路维护引起的交通问题所带来的经济损失。总结性地说，使用本发明提供的矿粉的优势不仅体现在质量方面，也体现在其优越的经济价值上。采用本发明提供的矿粉使使用便宜的原料(二级矿物原料)和经济的基质浙青成为可能，工程投资费用及养路费用、原材料成本和修路时的加热成本也可得到大幅降低。
具体实施方式
实施例将原料混合粉碎至粒度小于0. 6mm，其中小于0. 3mm的不低于90%，小于0. 075mm的不低于75%，得与原料组成比例相同的成品矿粉，原料为石灰石100kg，硅藻土分别为5kg IOkg,憎水剂分别为5kg IOkg,还可包括5kg IOkg的用于改性浙青混合料成品改性的聚合物。成品矿粉中硅藻土分别为石灰石重量的5% 10%，憎水剂分别为石灰石重量5% 10%，可选组分用于改性浙青混合料成品改性的聚合物分别为石灰石重量的5% 10% ;将上述矿粉分别按浙青混合料的质量的3% 10%加入到浙青混合料中。干拌温度在170度 190度左右，干拌至均匀，油石比和级配保持不变。对其进行车辙试验和冻融劈裂试验以及水损害试验，数据见表I。另对改性浙青混合料、SMA基质浙青混合料与SMA改性浙青混合料进行车辙试验和冻融劈裂试验以及水损害试验作为对比，数据见表2。
权利要求
1.ー种用于浙青混合料的矿粉，由石灰石和外掺剂组成，其特征在于外掺剂包含憎水剂和娃藻土，含量均为石灰石质量的5% 10%。
2.根据权利要求I所述的用于浙青混合料的矿粉，其特征在于外掺剂还包含用于改性浙青混合料成品改性的聚合物，含量为石灰石质量的5% 10%。
3.根据权利要求I所述的用于浙青混合料的矿粉，其特征在于憎水剂和硅藻土的含量均为石灰石质量的6% 9%。
4.根据权利要求2所述的用于浙青混合料的矿粉，其特征在于用于改性浙青混合料成品改性的聚合物含量为石灰石质量的6% 9%。
5.根据权利要求3所述的用于浙青混合料的矿粉，其特征在于憎水剂和硅藻土的含量均为石灰石质量的7% 8%。
6.根据权利要求4所述的用于浙青混合料的矿粉，其特征在于用于改性浙青混合料成品改性的聚合物含量为石灰石质量的7% 8%。
7.ー种根据权利要求I或2所述的用于浙青混合料的矿粉的生产方法，将按成品组成比例加入的石灰石和外掺剂置粉碎设备中同时粉碎，得成品矿粉。
8.根据权利要求7所述的用于浙青混合料的矿粉的生产方法，其特征在于石灰石粒度不超过4cm。
9.根据权利要求7所述的用于浙青混合料的矿粉的生产方法，其特征在于粉碎可进行一次以上，使粉碎后的矿粉粒度小于0. 6mm。
10.根据权利要求9所述的用于浙青混合料的矿粉的生产方法，其特征在于粉碎后的矿粉粒度小于0. 3mm的不低于90%，小于0. 075mm的不低于75%。
全文摘要
本发明提供了一种用于沥青混合料的矿粉及其生产方法。本发明提供的矿粉由石灰石和外掺剂组成。外掺剂包含憎水剂和硅藻土，还可包含用于改性沥青混合料成品改性的聚合物，其含量均为石灰石质量的5%～10%。本发明提供的矿粉的生产方法如下将石灰石和外掺剂置粉碎设备同时粉碎至一定粒度，得与原料组成比例相同的成品矿粉。生产沥青混合料时，可用上述矿粉取代现有矿粉及改性剂，按沥青混合料的质量的3%～10%加入到沥青混合料中。本发明生产工艺简单、环保，用于沥青混合料中，可提高路面性能，降低成本。
文档编号C04B14/28GK102731002SQ20121023947
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者彭述权, 杜金龙, 胡泽超, 谢乘勇, 郭棋武 申请人:湖南中大建设工程检测技术有限公司