能够非接触快速修复的sbs改性沥青混凝土及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种能够非接触快速修复的SBS改性沥青混凝土及其制备方法，以及修复方法。一种能够非接触快速修复的SBS改性沥青混凝土，各原料所占质量百分数为：粗细集料84.3％～89.3％，矿粉4.2％～8.7％，SBS改性沥青4.5％～5.6％，导电钢纤维1％～2％。其中导电钢纤维的掺入使SBS改性沥青混凝土的电阻率降低到104Ω·m以下从而赋予了SBS改性沥青混凝土一定的导电、传热性能。当沥青路面出现微裂纹需要修复时，利用高频交变磁场作用于受损路面，路面中的导电钢纤维因电磁感应产生强大的涡流，涡流克服钢纤维的内阻流动时所产生的焦耳热可使SBS改性沥青混凝土的表面快速加热至70～110℃，从而达到非接触、高效、快速修复SBS改性沥青混凝土中微裂纹的目的。
【专利说明】 能够非接触快速修复的SBS改性沥青混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土及其制备方法，以及SBS改性浙青混凝土的修复方法。
【背景技术】
[0002]SBS改性浙青路面具有表面平整无接缝、行车振动小、噪音低、铺筑后开放交通快、养护方便等优点，在高等级公路和市政道路中得到越来越广泛的应用。目前，在我国已铺筑的超过80万公里的浙青路面中，约有10万公里的高等级公路的上面层采用了 SBS改性浙青混合料铺筑。然而，由于交通荷载及自然环境的作用，SBS浙青路面易产生微裂纹，进而发展成裂缝、松散、坑槽等宏观病害，需要及时维修养护。在浙青路面出现宏观病害之前进行修复，是先进的浙青路面养护理念。本发明利用电磁感应加热修复SBS改性浙青混合料中的微裂纹，阻止其发展成宏观病害，可以大幅度提高SBS浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土及其制备方法，以及修复方法，可提高SBS改性浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0005]一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土，其特征在于它由粗细集料、矿粉、SBS改性浙青和导电钢纤维制备而成，各原料所占质量百分数为:粗细集料84.3%?89.3%，矿粉4.2%?8.7%, SBS改性浙青4.5%?5.6%，导电钢纤维1%?2%。
[0006]所述的粗细集料为普通粗集料与细集料的混合，其中粗集料与细集料的配比取决于混合料的级配类型(AC-13、AC-20、Superpavel2.5、SMA-13、OGFC-16 等)。
[0007]所述的导电钢纤维，直径为0.1mm，长度为0.5-lmm,电阻率为7Χ10_ΤΩ.m，密度为 7.6g/cm3。
[0008]上述一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土的制备方法，其特征在于它包括如下步骤:
[0009]I)按各原料所占质量百分数为:粗细集料84.3 %?89.3 %，矿粉4.2 %?8.7 %，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，导电钢纤维I %?2 %，称取原料；
[0010]2)将粗细集料加热至175°C，SBS改性浙青加热至155?160°C，待用；
[0011]3)开动搅拌器，依次加入导电钢纤维、SBS改性浙青和矿粉，保持温度为165?175°C，搅拌I分钟后加入粗细集料继续搅拌I分钟；
[0012]4)在160?165°C下，浇筑成型、养护【实验室:采用马歇尔击实法或旋转压实法成型试件，试件的电阻率小于104Ω.m。】，得到能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土。
[0013]上述一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土的修复方法，其特征在于它包括如下步骤:导电钢纤维的掺入使SBS改性浙青混凝土的电阻率降低到104Ω.m以下，通过10KHz的高频交变磁场作用于SBS改性浙青混凝土(能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土)受损路面，使路面中的导电钢纤维因电磁感应产生强大的涡流，涡流克服导电钢纤维(即钢纤维)的内阻所产生的焦耳热，将SBS改性浙青混凝土的表面快速加热至70?110°C,利用加热修复作用，从而实现非接触、高效、快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹。
[0014]本发明的有益效果如下:通过在SBS改性浙青混合料中加入导电钢纤维，使其电阻率降低到104Ω.m以下，赋予了 SBS改性浙青混凝土一定的导电、传热性能，使SBS改性浙青混凝土具有电磁感应受热的能力，利用电磁感应加热修复的作用，能够实现非接触快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹，从而大幅度提高SBS改性浙青混凝土的养护效率，减少浙青路面中的裂纹并延长浙青路面的使用寿命。
【具体实施方式】
[0015]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0016]下述实施例中:所述的粗细集料为普通粗集料与细集料的混合，其中粗集料与细集料的配比取决于混合料具体的级配类型(AC-13、AC-16、Superpavel2.5、SMA_13、0GFC_16
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[0017]实施例1:
[0018]采用AC-13级配，各原料所占质量百分数为:粗细集料89.3% (其中9.5?16mm档集料占45.8 %,4.75?9.5mm档集料占34..7 %、2.36?4.75mm档集料占5 %、0?2.36mm档集料占14.5% )，矿粉4.9%，SBS改性浙青4.8%，导电钢纤维1.0% ;将粗细集料加热至175°C，SBS改性浙青加热至155?160°C，开动搅拌器，加入导电钢纤维、SBS改性浙青和矿粉，保持温度为165?175°C，搅拌I分钟，加入粗细集料继续搅拌I分钟；在160?165°C下，采用马歇尔击实法成型SBS改性浙青混合料试件(得到能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土)；试件的电阻率为6.4ΚΩ.πι。在5°C下进行间接拉伸试验使试件断裂(路面受损，出现微裂纹)；通过10KHz的高频交变磁场作用于SBS改性浙青混凝土受损路面，利用电磁感应加热将断裂后的SBS改性浙青混合料试件快速加热到100°C (上表面温度)；在5°C下对加热后的SBS改性浙青混合料试件进行间接拉伸试验，其间接拉伸强度回复到初始强度的84%，表明电磁感应加热可以快速修复SBS改性浙青混合料(SBS改性浙青混凝土)，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
[0019]实施例2:
[0020]采用SMA-13级配，各原料所占质量百分数为:粗细集料83.3% (其中9.5?16mm档集料占26.8%、4.75?9.5mm档集料占28.9%、2.36?4.75mm档集料占16.5%、0?2.36mm档集料占27.8% )，矿粉9.7%，SBS改性浙青5.6%，导电钢纤维1.4% ;按照实施例I的步骤和方法制备和测试试件(试件的电阻率为5.3ΚΩ.πι)，实验结果表明，利用电磁感应加热将SBS改性浙青混合料加热到110°C (上表面温度)，可以使其间接拉伸强度回复到初始强度的79%，表明能实现非接触、高效、快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹。
[0021]实施例3:
[0022]采用Superpave-12.5级配，各原料所占质量百分数为:粗细集料86.2 % (其中9.5?19mm档集料占20%、4.75?9.5mm档集料占26.3%、2.36?4.75mm档集料占14.7%、0?2.36mm档集料占39% )，矿粉6.9%, SBS改性浙青4.9%，导电钢纤维2.0% ;按照实施例1的步骤和方法制备和测试试件(试件的电阻率为3.6ΚΩ.πι)，实验结果表明，利用电磁感应加热将SBS改性浙青混合料加热到90°C (上表面温度)，可以使其间接拉伸强度回复到初始强度的72%，表明能实现非接触、高效、快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
[0023]实施例4:
[0024]采用AC-16级配，各原料所占质量百分数为:粗细集料88.8% (其中9.5?19mm档集料占28.4%、4.75?9.5mm档集料占29.5%、2.36?4.75mm档集料占15.8%、0?2.36mm档集料占26.3% )，矿粉5.3%，SBS改性浙青4.7%，导电钢纤维1.2% ;按照实施例I的步骤和方法制备和测试试件(试件的电阻率为5.1K Ω.πι)，实验结果表明，利用电磁感应加热将SBS改性浙青混合料加热到70°C (上表面温度)，可以使其间接拉伸强度回复到初始强度的67%，表明能实现非接触、高效、快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
[0025]实施例5:
[0026]采用06?(:-13级配，各原料所占质量百分数为:粗细集料89.9% (其中13.2?16mm档集料占35.7%、9.5?13.2mm档集料占54.1%,4.75?9.5mm档集料占5.1%、0?2.36mm档集料占5.1% )，矿粉3.2%，SBS改性浙青5.5%，导电钢纤维1.4%;按照实施例1的步骤和方法制备和测试试件(试件的电阻率为4.6ΚΩ.πι)，实验结果表明，利用电磁感应加热将SBS改性浙青混合料加热到80°C (上表面温度)，可以使其间接拉伸强度回复到初始强度的71%，表明能实现非接触、高效、快速修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的养护效率并延长其使用寿命。
【权利要求】
1.一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土，其特征在于它由粗细集料、矿粉、SBS改性浙青和导电钢纤维制备而成，各原料所占质量百分数为:粗细集料84.3%?89.3%,矿粉4.2 %?8.7 %，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，导电钢纤维I %?2 %。
2.根据权利要求1所述的一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土，其特征在于:所述的导电钢纤维，直径为0.1mm，长度为0.5-lmm,电阻率为7Χ10_ΤΩ.m，密度为7.6g/cm3。
3.如权利要求1所述一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土的制备方法，其特征在于它包括如下步骤: 1)按各原料所占质量百分数为:粗细集料84.3%?89.3%，矿粉4.2%?8.7%，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，导电钢纤维I %?2 %，称取原料； 2)将粗细集料加热至175°C，SBS改性浙青加热至155?160°C，待用； 3)开动搅拌器，依次加入导电钢纤维、SBS改性浙青和矿粉，保持温度为165?175°C，搅拌I分钟后加入粗细集料继续搅拌I分钟； 4)在160?165°C下，浇筑成型、养护，得到能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土。
4.如权利要求1所述一种能够非接触快速修复的SBS改性浙青混凝土的修复方法，其特征在于它包括如下步骤:通过10KHz的高频交变磁场作用于SBS改性浙青混凝土受损路面，使路面中的导电钢纤维因电磁感应产生强大的涡流，涡流克服导电钢纤维的内阻所产生的焦耳热，将SBS改性浙青混凝土的表面快速加热至70?110°C，利用加热修复作用，实现修复SBS改性浙青混凝土中的微裂纹。
【文档编号】C04B14/48GK104402312SQ201410570339
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】刘全涛, 吴少鹏, 薛理辉, 肖月, 孙艺涵 申请人:武汉理工大学