专利名称：一种沥青材料、含其的沥青混合料以及二者的制备方法
技术领域：
本发明涉及浙青材料、浙青混合料及其制备方法。
背景技术：
低温裂缝是浙青路面的主要病害之一，在世界各国都普遍存在。裂缝的存在使得路表水、空气及其它有害物质可通过裂隙侵入路面结构内部，并沿着混合料的空隙渗入路面基层和路基，使路面基层和路基发软，路面结构承载力下降，在行车荷载作用下产生唧浆、冲刷，界面层出现局部脱空，进而在路面形成局部凹陷，最终导致路面发生网裂与坑槽， 严重地影响车辆的行驶质量，大大地降低了路面的使用寿命。而且，在冰冻地区当温度降至冰点时，滞留在路面结构空隙中的水分还会产生冻胀，进一步可能发生混合料内部的冻融循环，这些将导致路面材料的内部损伤和损伤累积，进而加速路面的破坏。因此，提高路面的抗裂性能是浙青路面设计的重要研究内容。浙青路面的低温开裂一般是由于在外界温度疲劳荷载或一次强降温荷载作用下， 材料内部的温度应力来不及释放，超过材料的拉伸强度所致。浙青与浙青混合料的低温性能是浙青路面抗裂性能的主要影响因素。现有对浙青路面低温开裂的研究主要集中在控制浙青与浙青混合料的低温性能指标，即选择低温条件下收缩性小、松弛能力好的材料。但是由于浙青类材料的固有收缩性能，正常情况下浙青路面不可避免地会出现收缩开裂。
发明内容
本发明要解决现有的浙青与浙青混合料的固有收缩性较大的问题，而提供一种浙青材料、含其的浙青混合料以及二者的制备方法。本发明一种浙青材料由浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂组成，其中浙青和钨酸锆的质量比为I : (O. I I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (O. 5 2)。上述浙青材料的制备方法按以下步骤进行一、称取浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂，其中浙青和钨酸锆的质量比为I : (O. I
I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (0.5 2);二、将步骤一中称取的浙青加热至100 200°C，向其中加入步骤一称取的钨酸锆，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下，搅拌O. 5 2h后，再加入步骤一称取的硅烷偶联剂，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下搅拌
O.5 6h，冷却至室温得到浙青材料。—种浙青混合料按质量百分比由4% 6%的浙青材料和94% 96%的集料组成。上述浙青混合料的制备方法，其特征在于所述浙青混合料的制备方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取4 % 6 %的浙青材料和94 % 96 %的集料；二、将步骤一中称取的浙青材料加热至温度为150 160°C，将步骤一中称取的集料烘干至温度为150 160°C后加入到温度为150 160°C的浙青材料中，在温度为140 160°C、搅拌速度为70 80rpm的条件下搅拌3 5min,得到浙青混合料。本发明的有益效果是本发明所制备的浙青材料及浙青混合料，线膨胀系数降低到3. 5 X 10_4 3. O X IO-5,收缩减小，通过调控原料配比，甚至能达到接近零收缩，使用本发明的浙青材料及浙青混合料进行道路建设，能够降低浙青路面收缩性能、缓解路面开裂。本发明用于制备浙青材料及浙青混合料。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式
，还包括各具体实施方式
之间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式一种浙青材料由浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂组成，其中浙青和钨酸锆的质量比为I : (O. I I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (0.5 2)。本实施方式中，通过在浙青中掺加一定比例的钨酸锆反膨胀材料，使浙青材料的收缩减小，其线膨胀系数下降为3. 5X IO-4 2. 8X 10_4(/°C )，使用本发明的浙青材料进行道路建设，能够降低浙青路面收缩性能、缓解路面开裂。
具体实施方式
二 本实施方式一种浙青材料的制备方法，其特征在于所述浙青材料的制备方法按以下步骤进行一、称取浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂，其中浙青和钨酸锆的质量比为I : (O. I
I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (O. 5 2);二、将步骤一中称取的浙青加热至100 200°C，向其中加入步骤一称取的钨酸锆，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下，搅拌O. 5 2h后，再加入步骤一称取的硅烷偶联剂，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下搅拌
O.5 6h，冷却至室温得到浙青材料。本实施方式中搅拌时使用浙青混合料搅拌设备。本实施方式的浙青为市售的普通道路浙青，钨酸锆和硅烷偶联剂均为市售产品。本实施方式中，通过在浙青中掺加一定比例的钨酸锆反膨胀材料，使浙青材料的收缩减小，其线膨胀系数下降为3. 5X IO-4 2. 8X 10_4(/°C )，使用本发明的浙青材料进行道路建设，能够降低浙青路面收缩性能、缓解路面开裂。
具体实施方式
三本实施方式一种含有具体实施方式
一所述浙青材料的浙青混合料，按质量百分比由4 % 6 %的浙青材料和94 % 96 %的集料组成。本实施方式的浙青混合料收缩减小，其线膨胀系数下降为3.0X10_5(/°C )，使用本发明的浙青材料进行道路建设，能够降低浙青路面收缩性能、缓解路面开裂。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
三不同的是所述集料为符合《公路浙青路面施工技术规范》中级配标准的石料。
具体实施方式
五本实施方式一种浙青混合料的制备方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取4% 6%的浙青材料和94% 96%的集料；二、将步骤一中称取的浙青材料加热至温度为150 160°C，将步骤一中称取的集料烘干至温度为150 160°C后加入到温度为150 160°C的浙青材料中，在温度为140 160°C、搅拌速度为70 80rpm的条件下搅拌3 5min,得到浙青混合料。本实施方式中搅拌时使用浙青混合料搅拌设备。本实施方式所制备的浙青混合料收缩减小，其线膨胀系数下降为
3.OX IO-5 (/0C )，使用本发明的浙青材料进行道路建设，能够降低浙青路面收缩性能、缓解路面开裂。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
五不同的是所述集料为符合《公路浙青路面施工技术规范》中级配标准的石料。采用以下实施例验证本发明的有益效果实施例一本实施例一种浙青材料的制备方法按以下步骤完成一、称取IOOg浙青、IOg钨酸锆和O. 2g硅烷偶联剂KH-550 ；二、将步骤一中称取的浙青加热至150°C，向其中加入步骤一中称取的钨酸锆，在温度为150°C、搅拌速度为600rpm的条件下，搅拌O. 5h，然后加入步骤一中称取的硅烷偶联剂，在温度为150°C、搅拌速度为600rpm的条件下，使用浙青混合料搅拌设备搅拌lh，冷却至室温得到浙青材料。本实施例中浙青为90号普通道路浙青。实施例二 本实施例一种浙青材料的制备方法按以下步骤完成一、称取IOOg浙青、50g钨酸锆和Ig硅烷偶联剂KH-550 ；二、将步骤一中称取的浙青加热至150°C，向其中加入步骤一中称取的钨酸锆，在温度为150°C、搅拌速度为600rpm的条件下，搅拌2h，然后加入步骤一中称取的硅烷偶联剂，在温度为150°C、搅拌速度为600rpm的条件下搅拌2h，冷却至室温得到浙青材料。本实施例中浙青为90号普通道路浙青。实施例三本实施例一种浙青混合料的制备方法按以下步骤完成一、称取151g实施例二制备的浙青材料和2850g玄武岩集料(具体各粒径组成比例如表I所示)；二、将步骤一中称取的浙青材料加热至温度为150°C，将步骤一中称取的集料烘干至温度为150°C后加入到温度为150°C的浙青材料中，在温度为150°C、搅拌速度为80rpm的条件下搅拌3min,得到浙青混合料。表1AC-16浙青混合料集料级配组成及要求
权利要求
1.一种浙青材料，其特征在于浙青材料由浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂组成，其中浙青和钨酸锆的质量比为I : (O. I I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (O. 5 2)。
2.如权利要求I所述的一种浙青材料的制备方法，其特征在于浙青材料的制备方法按以下步骤进行一、称取浙青、钨酸锆和硅烷偶联剂，其中浙青和钨酸锆的质量比为I: (O. I I)，钨酸锆与硅烷偶联剂的质量比为100 (O. 5 2);二、将步骤一中称取的浙青加热至100 200°C，向其中加入步骤一称取的钨酸锆，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下，搅拌O. 5 2h后，再加入步骤一称取的硅烷偶联剂，在温度为100 200°C、搅拌速度为30 600rpm的条件下搅拌O. 5 6h，冷却至室温得到浙青材料。
3.一种含有如权利要求I所述浙青材料的浙青混合料，其特征在于浙青混合料按质量百分比由4% 6%的浙青材料和94% 96%的集料组成。
4.根据权利要求3所述的浙青混合料，其特征在于所述集料为符合《公路浙青路面施工技术规范》中级配标准的石料。
5.如权利要求3所述的浙青混合料的制备方法，其特征在于浙青混合料的制备方法按以下步骤进行一、按质量百分比称取4% 6 %的浙青材料和94 % 96 %的集料；二、将步骤一中称取的浙青材料加热至温度为150 160°C，将步骤一中称取的集料烘干至温度为150 160°C后加入到温度为150 160°C的浙青材料中，在温度为140 160°C、搅拌速度为70 80rpm的条件下搅拌3 5min,得到浙青混合料。
6.根据权利要求5所述的浙青混合料的制备方法，其特征在于所述集料为符合《公路浙青路面施工技术规范》中级配标准的石料。
全文摘要
一种沥青材料、含其的沥青混合料以及二者的制备方法，它涉及沥青材料、沥青混合料及其制备方法。本发明要解决现有的沥青与沥青混合料的固有收缩性较大的问题。本发明一种沥青材料由沥青、钨酸锆和硅烷偶联剂组成，制备方法是称取沥青、钨酸锆和硅烷偶联剂，将钨酸锆加入到热沥青中，搅拌后加入硅烷偶联剂，继续搅拌，冷却后得沥青材料；本发明一种沥青混合料由沥青材料和集料组成，其制备方法是将集料烘干后加入到沥青材料中，搅拌得沥青混合料。本发明的沥青材料及沥青混合料，线膨胀系数降低到3.5×10-4～3.0×10-5，收缩程度减小，使用本发明的材料进行道路建设，能够缓解路面开裂。本发明用于制备沥青材料及沥青混合料。
文档编号C08K3/24GK102604399SQ20121004628
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者于飞, 冯德成, 巩春伟, 易军艳, 王东升 申请人:哈尔滨工业大学