一种骨架密实型沥青混合料及其制造方法
【专利摘要】本专利属于道路铺面材料及其加工制备技术领域，一种骨架密实型沥青混合料，包括A料、橡胶复合改性沥青和颗粒状木质素纤维，橡胶复合改性沥青的质量为A料质量的6.5%～6.8%，颗粒状木质纤维质量为A料质量的0.25%～0.35%，而A料中各组分的质量百分比为：16%～20%的细集料，75%～79%的玄武岩或辉绿岩粗集料、4%～6%的石灰岩矿粉。本发明骨架密实型沥青混合料具有更优的低温新能、水稳定性能以及疲劳性能，可以将路面的使用寿命提高到8～12年，大大节约了路面的养护成本，而且解决了我国沥青路面常见的路面泛白问题。
【专利说明】
-种骨架密实型源青混合料及其制造方法
技术领域
[0001 ]本发明属于道路铺面材料及其加工制备技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前我国的高速公路一般采用普通渐青路面，运种普通渐青路面的使用3~5年就 需要维修养护，运大大增加了国家对高速公路资金的投入。因此，为提高路面使用寿命，现 在高速公路多采用SMA渐青路面，SMA渐青路面相比于普通渐青路面具有较高的渐青含量， 渐青混合料性能更优，因此具有较好的路用性能。
[0003] SMA渐青路面属于骨架密实结构，采用SMA渐青混合料（即渐青玛蹄脂碎石混合料） 铺设而成，SMA渐青混合料的质量百分比构成为:粗集料70 %~75 %、细集料16 %~20 %、矿 粉8%~12%，絮状木质素纤维0.25%~0.35%，渐青5.4%~5.8%。其缺点在于:①5.4% ~5.8%渐青含量仍旧偏低，导致渐青膜较薄，使得渐青与集料的粘结效果较差，容易导致 渐青与集料之间发生脱落、剥离W及渐青混合料发生水损害和渐青路面抗弯性能差，最终 SMA渐青路面的使用寿命也只有4~8年;②絮状纤维在渐青混合料难W分散均匀，容易与渐 青胶浆产生结团现象，且絮状纤维体积较大，储存占用空间，运输不方便;③加入的渐青通 常为SBS改性渐青或普通橡胶改性渐青，普通橡胶改性渐青必须现场制作并使用，不能久置 否则会出现渐青离析现象;而SBS改性渐青内无橡胶物质，则渐青老化快，性能衰减迅速，价 格也较高;④目前粗集料、细集料多为白色石料，因为SMA渐青混合料中的渐青含量较低，渐 青膜厚度较薄，集料表面裹附的渐青膜容易剥落，从而导致路面变白。
【发明内容】
[0004] 本发明意在提供一种可延长渐青路面使用寿命、并减少路面泛白的骨架密实型渐 青混合料。
[0005] 本方案一种骨架密实型渐青混合料，包括A料、橡胶复合改性渐青和颗粒状木质素 纤维，橡胶复合改性渐青的质量为A料质量的6.5 %~6.8 %，颗粒状木质纤维质量为A料质 量的0.25%~0.35%，而A料中各组分的质量百分比为：16%~20%的细集料，75%~79% 的玄武岩或辉绿岩粗集料、4 %~6 %的石灰岩矿粉。
[0006] 有益效果：（1)选用玄武岩或辉绿岩作为粗集料，玄武岩和辉绿岩本身为黑色，即 使渐青路面在后期的使用中，渐青膜与集料发生分离、剥落，路面仍然会呈现为黑色，而且， 玄武岩或辉绿岩的与渐青的粘附性较好，可W长期使用而不发生剥落，进而大幅度降低路 面泛白的几率；（2)颗粒状纤维经过碎化后在渐青混合料中易于分散均匀，便于运输、储存； (3)相比于传统的SMA渐青混合料，本发明增加了橡胶复合改性渐青的用量、减少石灰岩矿 粉的用量，一方面可W增加渐青膜的厚度，提高了渐青混合料的低溫新能、水稳定性能W及 疲劳性能，且可W方式渐青从集料上剥落，另一方面，渐青可W替代矿粉用于填充集料之间 的孔隙。综上，与普通的SMA渐青混合料相比，本发明骨架密实型渐青混合料具有更优的低 溫新能、水稳定性能W及疲劳性能，可W将路面的使用寿命提高到8~12年，大大节约了路 面的养护成本，而且解决了我国渐青路面常见的路面泛白问题。
[0007] 进一步，所述橡胶复合改性渐青的质量为A料质量的6.6%，颗粒状木质纤维质量 为A料质量的0.3% ;而A料中各组分的质量百分比为：16%的细集料，79%的玄武岩或辉绿 岩粗集料、5%的石灰岩矿粉。四点弯曲疲劳寿命试验的累积耗散能高达80000K化，远超现 有SM渐青路面的四点弯曲疲劳寿命试验的测试结果，抗疲劳性能更强，使用寿命更长。
[0008] 进一步，所述橡胶复合改性渐青的质量为A料质量的6.7%，颗粒状木质纤维质量 为A料的0.3% ;而A料各组分的质量百分比为：18%的细集料，78%的玄武岩或辉绿岩粗集 料、4%的石灰岩矿粉。四点弯曲疲劳寿命试验的累积耗散能高达90000KPa，远超现有SMA渐 青路面的四点弯曲疲劳寿命试验的测试结果，抗疲劳性能更强，使用寿命更长。
[0009] 进一步，所述橡胶复合改性渐青的质量为A料的6.8%，颗粒状木质纤维质量为A料 的0.3%;而A料各组分的质量百分比为:20%的细集料，76%的玄武岩或辉绿岩粗集料、4% 的石灰岩矿粉。四点弯曲疲劳寿命试验的累积耗散能高达70000K化，远超现有SMA渐青路面 的四点弯曲疲劳寿命试验的测试结果，抗疲劳性能更强，使用寿命更长。
[0010] 进一步，所述橡胶复合改性渐青的各组分质量百分比如下：15%~20%的橡胶粉、 0.5 %~1.0 %的SBS改性剂、2 %~3 %的稳定剂，76 %~82.5 %的基质渐青。该橡胶复合改 性渐青与普通橡胶改性渐青相比，一方面能够大幅度提升混合料的高溫性能，增强其抗车 徹能力，另一方面，可W不必像普通橡胶渐青那样现做现用，该复合改性渐青稳定性好，不 容易发生离析。而且，该橡胶复合改性渐青相较于SBS改性渐青，增加了橡胶粉，可提高渐青 的抗老性能，且造价更低。
[0011] 进一步，所述细集料为黑色的石灰岩细集料。普通的SMA渐青混合料中细集料一般 为白色的石灰岩石粉，本发明选用的细集料为黑色的石灰岩，即使路面在长期的使用中渐 青存在少许的剥落，路面也不会泛白，仍然呈现出黑色。
[0012] 进一步，所述基质渐青为70号基质渐青，成本较低，便于获取。
[0013] 本发明意在提供一种制造上述骨架密实型渐青混合料的方法。
[0014] (1)将拌合锅预热，预热后的稳定溫度应为180~185°C
[0015] (2)再将预热至190~200°C的玄武岩或辉绿岩粗集料，预热至190~200°C的细集 料加入拌合锅中进行拌合90s;
[0016] (3)再将预热至150~160°C的颗粒状木质素纤维并碎化，加入拌合锅内拌合90S;
[0017] (4)再将预热至180~185°C的橡胶复合改性渐青加入拌合锅内揽拌90S;
[001引（5)再将预热至180~185°C的石灰岩矿粉加入的拌合锅内揽拌90S。
[0019] 有益效果:①本方法中将颗粒状木质素纤维碎化、预热后再加入拌合锅中，碎化后 的纤维在混合料中分散更加均匀，使混合料性能更加稳定;②普通的改性渐青的预热溫度 为150~160°C，本发明中橡胶复合改性渐青的预热溫度提高到180~185°C，提高了预热溫 度使得橡胶复合改性渐青的粘度降低，具有更好的流动性，在板和锅内混合更加均匀。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明：
[0021] 实施例1
[0022] -种骨架密实型渐青混合料，其各组分的质量为:黑色的石灰岩细集料16kg，玄武 岩或辉绿岩粗集料79kg，石灰岩矿粉化g，颗粒状木质纤维0.3kg，橡胶复合改性渐青6.化g。
[0023] 实施例2
[0024] -种骨架密实型渐青混合料，其各组分的质量为:黑色的石灰岩细集料18kg，玄武 岩或辉绿岩粗集料78kg，石灰岩矿粉4kg，颗粒状木质纤维0.3kg，橡胶复合改性渐青6.化g。
[0025] 实施例3
[0026] -种骨架密实型渐青混合料，其各组分的质量为:黑色的石灰岩细集料20kg，玄武 岩或辉绿岩粗集料76kg，石灰岩矿粉4kg，颗粒状木质纤维0.3kg，橡胶复合改性渐青6.8kg。
[0027] 实施例4
[00%] -种骨架密实型渐青混合料的制造方法，具体步骤如下：
[0029] (1)将拌合锅预热，预热后的稳定溫度应为180~185°C ;
[0030] (2)预热玄武岩或辉绿岩粗集料4~化，预热黑色的石灰岩细集料4~化，再预热至 190~200°C的玄武岩或辉绿岩粗集料、黑色的石灰岩细集料后加入拌合锅中进行拌合90s;
[0031] (3)预热德国CFF或JRS颗粒状木质素纤维4~化，再将预热至150~160°C的德国 CFF或JRS颗粒状木质素纤维加入破碎机中碎化，再加入拌合锅内拌合90S;选用德国CFF或 JRS颗粒状木质素纤维，相较于国内木质素纤维性能更好，分散更均匀。
[0032] (4)先制备橡胶复合改性渐青，再预热橡胶复合改性渐青5~化，最后将预热至180 ~185 °C的橡胶复合改性渐青加入拌合锅内揽拌90S。
[0033] 橡胶复合改性渐青各组分的质量百分比为:76%~82.5%的70号基质渐青（即70# 基质渐青）、15 %~20 %的橡胶粉、0.5 %~1.0 %的SBS改性剂W及2 %~3 %的稳定剂。稳定 剂选择碳酸巧粉沫或硫横粉末。
[0034] (5)预热石灰岩矿粉4~化，再将预热至180~185°C的石灰岩矿粉加入的拌合锅内 揽拌90S，完成骨架密实型渐青混合料的制造，最终再在公路上进行铺设。
[0035] 本实施例中的原料准备可根据实施例1或实施例2或实施例3的比例进行准备。
[0036] 试验数据
[0037] 1、路用性能验证：
[0038] 采用实施例1的原料比例按照实施例4的方法制成试件一，采用实施例2的原料比 例按照实施例4的方法制成试件二，采用实施例3的原料比例按照实施例4的方法制成试件 =，使用路面取样机取出现有SMA渐青路面样本作为对照试件。
[0039] 将上述试件按照《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTG E20~2011)进行车 徹试验(测量动稳定度）、小梁低溫弯曲试验(测量弯拉应变）、冻融劈裂试验(测量劈裂强度 比）、四点弯曲疲劳寿命试验(测量累积耗散能），测量结果如下：
[0040]
[0041] 试验结果可知：1、相对于对照试件，试件一、试件二、试件=的动稳定度都高达 6000次/mmW上，证明本发明骨架密实型渐青混合料试件的高溫性能好，抗车徹能力强;2、 试件一、试件二、试件=的小梁低溫弯曲试验的弯拉应变都高达3500W上，证明本发明骨架 密实型渐青混合料试件的低溫抗裂性能好;3、试件一、试件二、试件=的劈裂强度比都高达 达到85% W上，证明本发明骨架密实型渐青混合料试件的水稳定性能好，抗水损害能力强； 4、试件一、试件二、试件S的累积耗散能都高达70000邸a W上，由此可证明本发明骨架密实 型渐青混合料试件的抗疲劳能力强，使用寿命更长。
[0042] 2、路面泛白观察：
[0043] 观察普通SMA渐青混合料路面的运营四年后路表泛白情况，W及采用了本发明骨 架密实型渐青混合料铺设的路面运营四年后路表泛白情况，观察情况如下：
[0044] 普通SMA渐青混合料路面:路面使用四年后，泛白区面积百分比（泛白区域面积/路 面总面积）=80%。
[0045] 本发明骨架密实型渐青混合料路面:路面使用四年后，泛白区面积百分比（泛白区 域面积/路面总面积）=20%。
[0046] 由此可见，本发明骨架密实型渐青混合料制成的路面能有效地减少泛白区域面 积。
[0047] 本申请要求的保护范围应当W其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】 等记载可W用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1. 一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:包括A料、橡胶复合改性沥青和颗粒状木 质素纤维，橡胶复合改性沥青的质量为A料质量的6.5%~6.8%，颗粒状木质纤维质量为A料 质量的0.25%~0.35%，而A料中各组分的质量百分比为：16%~20%的细集料，75%~79%的玄 武岩或辉绿岩粗集料、4%~6%的石灰岩矿粉。2. 根据权利要求1所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:所述橡胶复合改性 沥青的质量为A料质量的6.6%，颗粒状木质纤维质量为A料质量的0.3%;而A料中各组分的质 量百分比为：16%的细集料，79%的玄武岩或辉绿岩粗集料、5%的石灰岩矿粉。3. 根据权利要求1所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:所述橡胶复合改性 沥青的质量为A料质量的6.7%，颗粒状木质纤维质量为A料的0.3%;而A料各组分的质量百分 比为：18%的细集料，78%的玄武岩或辉绿岩粗集料、4%的石灰岩矿粉。4. 根据权利要求1所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:所述橡胶复合改性 沥青的质量为A料的6.8%，颗粒状木质纤维质量为A料的0.3%;而A料各组分的质量百分比 为:20%的细集料，76%的玄武岩或辉绿岩粗集料、4%的石灰岩矿粉。5. 根据权利要求1或2或3或4所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于，所述橡 胶复合改性沥青的各组分质量百分比如下：15%~20%的橡胶粉、0.5%~1.0%的SBS改性剂、 2%~3%的稳定剂，76%~82.5%的基质沥青。6. 根据权利要求5所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:所述细集料为黑色 的石灰岩细集料。7. 根据权利要求6所述的一种骨架密实型沥青混合料，其特征在于:所述基质沥青为70 号基质沥青。8. 根据权利要求1或2或3或4所述的一种骨架密实型沥青混合料的制造方法，包括如下 步骤： (1) 将拌合锅预热，预热后的稳定温度应为180~185 °C (2) 再将预热至190~200°C的玄武岩或辉绿岩粗集料，预热至190~200°C的细集料加 入拌合锅中进行拌合90s; (3) 再将预热至150~160 °C的颗粒状木质素纤维并碎化，加入拌合锅内拌合90S; (4) 再将预热至180~185 °C的橡胶复合改性沥青加入拌合锅内搅拌90S; (5 )再将预热至180~185 °C的石灰岩矿粉加入的拌合锅内搅拌90 S，完成制造。
【文档编号】C04B26/26GK106064901SQ201610377279
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月31日 公开号201610377279.4, CN 106064901 A, CN 106064901A, CN 201610377279, CN-A-106064901, CN106064901 A, CN106064901A, CN201610377279, CN201610377279.4
【发明人】李培国, 李美华, 刘斌清, 岳爱军, 胡省, 徐国栋, 禤炜安
【申请人】广西交通科学研究院