一种交织化复合纤维改性沥青混凝土面层施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明一种交织化复合纤维改性沥青混凝土面层施工工艺，具体包括以下步骤：交织化改性沥青混合料拌合；交织化改性沥青混合料运输；交织化改性沥青混合料摊铺；交织化改性沥青混合料碾压；接缝处理；养生及交通管制。其可以解决沥青混凝土面层存在的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性、抗疲劳性等问题。
【专利说明】一种交织化复合纤维改性沥青混凝土面层施工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及公路建设领域，具体涉及一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工方法。
【背景技术】
[0002]近年来，以高公路为主线的公路网发展迅猛，浙青路面以其表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工期短和维修方便等优良特性，在我国公路中得到广泛应用。但是随着国民经济高速发展、交通量急剧增长以及不断增加的车辆荷载，对高速公路浙青路面的使用性能提出了越来越高的要求，新建浙青路面运营不久就出现推移、拥包、坑槽、车辙、裂缝、泛油、松散等病害，造成巨大的经济损失，给行车留下了隐患。
[0003]浙青作为一种粘弹性材料，其相对分子量较低且分布范围较宽，对温度的敏感性较强，高温时变软发粘，低温时变脆易裂，且耐疲劳性能较差，这在一定程度上制约了浙青及其混合料的发展，虽然浙青厂商不断探索新的生产工艺来改善浙青性能，道路设计部门也采用优质重交通道路浙青，但是效果不理想，因此对浙青进行改性就成为一种行之有效的方法。浙青改性是指在基质浙青或基质浙青混合料中掺加一种或几种改性添加材料，通过适当加工工艺，使改性材料熔融、分散在基质浙青或者基质浙青混合料中，形成改性浙青混合料，从而改善或提高浙青混合料的路用性能。目前大多数浙青改性剂各有优点和不足之处:采用有机改性剂，改性浙青生产工艺比较复杂，需要专用改性设备，增加了成本；采用无机改性剂，优点是施工工艺简单，但是容易受到地域性的限制，不能兼顾改善高温性能和低温抗裂性能，有些外掺材料在改善普通浙青混合料单一方面性能同时有会对其他性能带来一定的负面影响。
[0004]鉴于此，为综合解决浙青混凝土面层存在的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性、抗疲劳性等问题，需要发明一种综合性能优良的浙青混凝土面层施工工艺。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其可以解决浙青混凝土面层存在的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性、抗疲劳性等问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其具体包括以下步骤:
1、一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于具体包括以下步
骤:
步骤一:交织化改性浙青混合料拌合
称取矿石集料、矿粉、交织化复合纤维和基质浙青，所述交织化复合纤维的添加方法采用“干法”工艺；
步骤二:交织化改性浙青混合料运输 利用运输车辆对交织化改性浙青混合料进行运输，所述运输车辆设置有保温层和防水
层；
步骤三:交织化改性浙青混合料摊铺 利用摊铺机进行连续、匀速摊铺；
步骤四:交织化改性浙青混合料碾压
碾压按初压、复压、终压三阶段进行，初压采用12吨双钢轮压路机静压，复压采用四台12吨双钢轮压路机开振碾压，终压采用12吨双钢轮压路机静压赶光收面；
步骤五:接缝处理 对纵接缝和横接缝分别压实；
步骤六:养生及交通管制
待摊铺层完全自然冷却后，混合料表面温度低于50°C时,开放交通。
[0007]作为本发明进一步的改进，步骤一的具体拌合方法为:将矿石集料加到180-2000C，投料机加入交织化复合纤维干拌60-150S，使交织化复合纤维在矿料中分散均匀，再加入温度为150-170°C的基质浙青，拌合60-150S，最后加入矿粉，拌合60_150s，既得。
[0008]作为本发明进一步的改进，具体为对于交织化改性浙青混合料的拌合，采用“干法”工艺来添加交织化复合纤维，“干法”工艺改性在拌合中控制要点主要是添加剂投放、拌合时间和梓合温度；
交织化复合纤维的投放，在浙青混合料拌合楼热仓口采用投料机添加，自动计量设备控制，按照交织化复合纤维的掺量为浙青混合料总质量的0.3%，每次向拌锅中投放准确重量的交织化复合纤维。拌合楼开盘后，在集料干拌开始，浙青还未加入，湿拌未开始时，将称量好的交织化复合纤维从热仓观察口投入拌合楼中，且应在湿拌开始前投入完毕并关闭热仓观察口的仓门，保证交织化复合纤维充分搅拌、分散，防止浙青和交织化复合纤维从热仓观察口溢出损失，避免交织化复合纤维未搅拌均匀而与浙青结团，影响浙青混合料的均匀性。
[0009]作为本发明进一步的改进，所述交织化复合纤维包括木质素纤维、聚酯纤维和聚合物复合添加剂组成复合材料进行综合改性。
[0010]作为本发明进一步的改进,在步骤一之前还包括交织化改性浙青混合料配合比设计:包括目标配合比设计阶段，选择目标矿料级配、计算各种矿料配比、却顿感最佳浙青用量；生产配合比设计阶段；生产配合比验证。
[0011]作为本发明进一步的改进，在步骤一之前还包括准备下承层和施工放样，即利用浙青智能撒布车喷洒SBS改性浙青粘层和同步进行石屑洒布，对已经洒布好的粘层检查合格后进行铺筑交织化复合纤维改性浙青混合料上面层，已经铺筑完的粘层要及时清扫干净。
[0012]作为本发明进一步的改进，所述初压速度为2_3Km/h，所述复压速度为3_4.5Km/h，所述终压速度为3-6Km/h。
[0013]与现有技术相比，本发明所取得的有益效果为:
本发明所提供的交织化复合纤维是由三种原材料组成的，分别是木质素纤维、聚酯纤维和聚合物复合添加剂，这三种外掺料对于浙青混凝土路用性能的改善效果各有特点。木质素纤维具有较高的吸油率，能够吸附稳定浙青，将其掺加到浙青混合料中起到吸附稳定的作用，提高浙青混凝土的耐久性，且木质素纤维的吸附稳定作用还可避免拌合好的浙青混合料在运输过程中产生离析，确保浙青混合料的均匀性。聚酯纤维具有很大的韧性、较高抗拉强度和断裂延伸率，将其掺加到浙青混合料中起到“加强筋”的作用，使浙青混凝土在昼夜温差产生的热胀冷缩以及外力冲击作用下，可以承受很大的拉伸变形，能够明显改善浙青混凝土的低温抗裂性能。聚合物复合添加剂能提高浙青的粘度，从而改善浙青混凝土的高温性能,增强浙青混凝土路面抵抗高温车辙的能力。
[0014]木质素纤维、聚酯纤维、聚合物复合添加剂这三种外掺改性材料对于浙青混凝土路用性能改善各有特点，将这三种原材料按照适宜比例进行复合掺配，制成交织化复合纤维，把单一外掺改性材料对于浙青混凝土路用性能的改善效果延续到复合改性材料中，对浙青混凝土路用性能起到综合改善的作用。
[0015]本发明中交织化复合纤维的掺加方式采用“干法”工艺，外掺的交织化复合纤维是采用干法工艺采用投料机掺加到基质浙青混合料中的，不需要提前与浙青进行拌合制备交织化复合纤维改性浙青，交织化复合纤维在不使用时可以长期储存，不会像聚合物改性浙青那样需要考虑储存稳定性的问题。在加入热浙青之前，交织化复合纤维先与集料进行干拌，在干拌过程中，交织化复合纤维中的聚酯纤维和木质素纤维会被集料打散，均匀分散到粗细集料中，而聚合物复合添加剂在应力场和温度场的耦合作用下产生塑性变形，一部分粘附在集料上，一部分被打碎分散。热浙青加入之后，分散在集料中的木质素纤维吸附稳定浙青，聚酯纤维发挥增粘阻裂的作用，聚合物复合添加剂粒子会发生溶胀，从而改变浙青的聚集态结构组成，增大粘度。交织化复合纤维中的三种原材料互为补充，共同作用，共同改善浙青混凝土的路用性能。
[0016]本发明中的浙青混合料与常规的SBS改性浙青混合料相比，采用70号常规国产重交通浙青，不采用进口浙青或进口改性浙青，明显降低了原材料成本费用，每吨浙青节省成本3500?4000元，本工法技术采用“干拌”方法，可采用投料机加入，不需要提前浙青拌合设备制备交织化复合纤维改性浙青，节省了拌合机械费用，对于节约材料资源和机械设备资源，同时改善浙青混凝土路面的路用性能，减少浙青路面的早期破坏，道路的使用寿命延长3到5年，降低维修养护材料费用。
[0017]本发明所制备的浙青混凝土面层与传统的SBS改性浙青混凝土面层相比，具有较好的施工便利性。拌合楼在拌合制备交织化改性浙青混合料时，交织化复合纤维是作为外掺材料采用干法工艺掺加到基质浙青混合料中的，不需要提前与浙青进行拌合制备交织化改性浙青，而且交织化复合纤维在不使用时可以长期储存，不用像聚合物改性浙青那样需要考虑储存稳定性的问题。
[0018]本发明改善了混合料的运输条件。由于交织化复合纤维中的木质素纤维有较高的吸附性，可以吸附稳定浙青，能够避免拌合好的浙青混合料在运输过程中产生离析，可以较好的保持热拌浙青混合料的均匀性。
[0019]本发明有效地改善浙青混凝土路面的路用性能。交织化复合纤维中的聚酯纤维能够有效地改善浙青混凝土路面的抗低温开裂性能，交织化复合纤维中的聚合物复合添加剂能够明显的改善浙青混凝土路面的抗高温车辙性能，因此，交织化复合纤维能够综合改善浙青混凝土路面的路用性能，减少早期病害的产生，延长路面的使用寿命。[0020]本发明节约施工成本。通过向基质浙青混合料中掺加交织化复合纤维，其路用性能能够达到SBS改性浙青混合料的水平，但是成本却要低于SBS改性浙青混合料，可以显著地降低工程造价，其社会经济效益显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]附图1为本发明施工工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。
[0023]实施例1
如附图1所示，一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，具体包括以下步
骤: 1、交织化改性浙青混合料配合比设计
交织化改性浙青混合料配合比设计包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段以及生产配合比验证阶段。交织化复合纤维的掺量为浙青混合料总质量的0.3%。在配合比设计过程中，交织化复合纤维的掺加方式采用“干法”工艺，先将交织化复合纤维和集料干拌90s,使其在矿料中分散均匀，然后再加入基质浙青,拌合90s,最后加入矿粉,拌合90s,总拌合时间为4.5min，试验过程中“干法”工艺的温度控制如表1所示。通过配合比设计决定交织化改性浙青混合料的矿料级配和浙青用量。
表1交织化改性沥青棍合料配合比设计温度控制
【权利要求】
1.一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于具体包括以下步骤: 步骤一:交织化改性浙青混合料拌合 称取矿石集料、矿粉、交织化复合纤维和基质浙青，所述交织化复合纤维的添加方法采用“干法”工艺； 步骤二:交织化改性浙青混合料运输 利用运输车辆对交织化改性浙青混合料进行运输，所述运输车辆设置有保温层和防水层； 步骤三:交织化改性浙青混合料摊铺 利用摊铺机进行连续、匀速摊铺； 步骤四:交织化改性浙青混合料碾压 碾压按初压、复压、终压三阶段进行，初压采用12吨双钢轮压路机静压，复压采用四台12吨双钢轮压路机开振碾压，终压采用12吨双钢轮压路机静压赶光收面； 步骤五:接缝处理 对纵接缝和横接缝分别压实； 步骤六:养生及交通管制 待摊铺层完全自 然冷却后，混合料表面温度低于50°C时,开放交通。
2.根据权利要求1所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于:步骤一的具体拌合方法为:将矿石集料加到180-200°C，加入交织化复合纤维干拌60-150S,使交织化复合纤维在矿料中分散均匀，再加入温度为150-170°C的基质浙青，拌合60-150s，最后加入矿粉，拌合60-150s，既得。
3.根据权利要求2所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于:具体为对于交织化改性浙青混合料的拌合，采用“干法”工艺来添加交织化复合纤维，“干法”工艺改性在拌合中控制要点主要是添加剂投放、拌合时间和拌合温度； 交织化复合纤维的投放，在浙青混合料拌合楼热仓口采用投料机添加，自动计量设备控制，按照交织化复合纤维的掺量为浙青混合料总质量的0.3%，每次向拌锅中投放准确重量的交织化复合纤维。拌合楼开盘后，在集料干拌开始，浙青还未加入，湿拌未开始时，将称量好的交织化复合纤维从热仓观察口投入拌合楼中，且应在湿拌开始前投入完毕并关闭热仓观察口的仓门，保证交织化复合纤维充分搅拌、分散，防止浙青和交织化复合纤维从热仓观察口溢出损失，避免交织化复合纤维未搅拌均匀而与浙青结团，影响浙青混合料的均匀性。
4.根据权利要求1所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于所述交织化复合纤维包括木质素纤维、聚酯纤维和聚合物复合添加剂组成。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于在步骤一之前还包括交织化改性浙青混合料配合比设计:包括目标配合比设计阶段，选择目标矿料级配、计算各种矿料配比、最佳浙青用量；生产配合比设计阶段；生产配合比验证。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于在步骤一之前还包括准备下承层和施工放样，即利用浙青智能撒布车喷洒SBS改性浙青粘层和同步进行石屑洒布，对已经洒布好的粘层检查合格后进行铺筑交织化复合纤维改性浙青混合料面层，已经铺筑完的粘层要及时清扫干净。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种交织化复合纤维改性浙青混凝土面层施工工艺，其特征在于所述初压速度为2-3Km/h，所述复压速度为3-4.5Km/h，所述终压速度为3-6K m/ho
【文档编号】E01C7/26GK103541290SQ201310487484
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】张忠山, 蔡献东, 岳静芳, 肖淑青, 禹海龙, 崔静, 张菊峰, 赵洪宇, 李艳明, 梁志强, 尹江媛, 张硕欣 申请人:汇通路桥建设集团有限公司