清凉沥青路面材料、清凉沥青路面混合料及其制备方法与流程

文档序号:12029569阅读:243来源:国知局
本发明涉及路面建筑材料,更具体地,涉及清凉沥青路面材料、清凉沥青路面混合料及其制备方法。
背景技术
:现代城市中的原有土壤表面逐步被房屋、大型基础设施及各种不透水的场地和道路所取代。城市道路多采用平整度高、舒适性好、噪音低的沥青路面形式。并且,城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是城市热岛效应产生的主要原因,由于城市区域发展日益庞大,使得人口密集、不透水建筑面积增加、排热机器繁多,其结果导致自然降雨渗入地面土壤的机会相对减少,城市的热平衡受到破坏,以致于路面热量无法释放。高温天气、高温路面、高温疾病一步步侵蚀着城市的居民,据报道,城市热岛强度最大已达7℃,高温疾病死亡率提高31.2%,交通事故率增加27.7%。城市温度升高,直接导致气压降低带来污染物聚集问题、城市居民受到高温疾病的概率增大、路用性能也极大地降低。像北京这样的特大城市热岛强度显著,且日趋严重。据统计,北京市平均每年消耗6000吨以上的水资源用于湿化路面,这对于水资源严重匮乏的北方城市来说,将造成严重的水资源浪费。沥青是一种黑色吸热材料,太阳吸收率很高(达0.85~0.95),国内外的研究表明,当气温达到35℃时,沥青路表温度可达到60~65℃,造成了严重的城市热岛问题。同时,高温沥青材料将释放大量挥发物使人居环境急剧恶化,并导致道路车辙等病害发生。技术实现要素:本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的清凉沥青路面材料、清凉沥青路面混合料及其制备方法,以解决沥青路面在高温天气下容易产生热岛效应、抗裂性能不好的技术问题。根据本发明的一个方面,提供一种沥青路面材料,包括吸附保水材料和胶结改性材料,吸附保水材料能够通过相变以达到保水控温的目的,胶结改性材料能够减少路面对太阳能辐射的吸附,进一步增强控温的效果。吸附保水材料为相变材料,相变材料能够增加沥青各项性能的温度敏感性,通过主动吸附空气中的水蒸气,以在道路表面通过相变来降低路表温度。在此基础上,胶结改性材料进一步减少路面对太阳能辐射的吸附,以达到更好的控温效果。优选地,用于吸附保水材料的物质,其生长择优取向是沿密排面形成椎体的主轴方向。沿密排面形成椎体的主轴方向择优生长的物质,其择优生长取向与晶体水溶液的界面能增大方向一致,从而能在常温下发生毛细效应,基于毛细管原理,其在常规的自然环境下或空气中,能够主动吸附空气中的水蒸气,其由气相变为液相、再由液相蒸发为气相的相变过程,既达到自动保水以控温的效果,同时还能够由相变的热量变化过程控制路表的温度,而无需额外采用其他措施以控温。优选地,吸附保水材料具体为氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、磺酸钙、草酸钙和草酸钾中的一种或者几种。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁和草酸钙。氯化钙吸湿性极强,暴露于空气中极易潮解,发生界面能平衡转化。氯化铁易溶于水,并且具有强烈的吸水性,能够吸收空气中的水分而潮解。氯化镁和氯化铝具有极强的吸水性,吸收空气中的水分而潮解形成饱和溶液。草酸钙和草酸钾也具有吸水性,容易吸收空气中的水分而潮解。这几种物质可分别单独作为吸附保水材料,也可将任意几种物质组合作为吸附保水材料。具体地,当选取氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、磺酸钙、草酸钙和草酸钾的两种或两种以上的物质进行组合时,其各种物质的配比可任意选择,没有特殊要求,只要配制而成的吸附保水材料的最终含量满足要求即可,无论选择上述何种物质或者各种物质的配比如何,均可达到良好的路表控温效果。优选地,沥青路面材料中的胶结改性材料包括基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂。基质胶结组分采用具有良好热稳定性和耐候性的物质,高分子纤维用于吸收并储存热量,从而减缓环境温度变化对路面温度的变化速度和幅度的影响,增稠剂用于改善和增加基质胶结组分的黏稠度,以保持路面的稳定性。胶结改性材料具有良好的热稳定性和耐候性,在吸附保水材料控温的基础上,进一步加强控温的效果。优选地,基质胶结组分可以为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂中的一种或者几种。更优选地,基质胶结组分包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂和脂肪族/芳香族共聚树脂。更优选地,基质胶结组分包括脂肪族树脂、脂环族树脂和芳香族树脂。脂肪族树脂成膜具有优异的物性,特优的耐寒裂、耐黄变、耐曲折性、耐光性和优良的耐鼓摔性,以及均匀的外观使其具有特优的遮盖性。脂环族树脂热稳定性良好,热分解温度大于360℃,具有良好的耐候性和抗紫外辐射性,同时具有胶黏剂的作用,固化后交联度高。芳香族树脂具有色浅、高硬度、高光泽和耐化学品性好等特点。加氢石油树脂具有酸值低,混溶性好、耐水、耐乙醇和耐化学品等特性,对酸碱具有化学稳定,并有调节黏性和热稳定性好的特点。进一步地,当基质胶结组分采用脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂中的两种或两种以上的物质时,其组分配比没有特殊要求,各物质的配比可以任意选择,均能够达到良好的路面控温效果。高分子纤维又称高分子化合物或高分子聚合物,是由单体聚合而成的分子量较高的化合物。当温度上升时,高分子纤维能从周围环境中吸收热量并储存起来,从而减缓路面温度上升的速度和幅度;当环境温度下降时,高分子纤维就会释放出其所吸收的热量,从而减缓路面温度的下降速度和幅度。增稠剂作为一种添加剂,用于改善和增加胶结料的黏稠度,防止出现流挂现象,保持常温固态、高温流态物质的稳定性,改善其物理性状。优选地,基质胶结组分在胶结改性材料中的质量百分比为65%-80%,所述高分子纤维在所述胶结改性材料中的质量百分比为5%-10%,所述增稠剂在所述胶结改性材料中的质量百分比为10%-30%。更优选地,所述基质胶结组分在胶结改性材料中的质量百分比为65%-75%,所述高分子纤维在胶结改性材料中的质量百分比为7%-10%,所述增稠剂在胶结改性材料中的质量百分比为18%-25%。经过大量试验证明,胶结改性材料按照上述质量百分比配制时,能够有效减少太阳能辐射的吸收,控温效果良好。该胶结改性材料无毒、无污染,原材料常见,节能环保,价格低廉,对环境友好,具有良好的太阳能辐射弱化吸收性,能够在其他性能不变的条件下,降温效果显著,可减半热岛强度,改善生态环境,该胶结改性材料可广泛用于城市道路、街道、机场等区域。优选地,在胶结改性材料中还可以加入有机色粉。可以理解的是,有机色粉的颜色种类和加入的量可以根据实际需求进行适当的调节。当需要颜色较明显时,可以适当的增加有机色粉的添加量;当不需要较明显的颜色变化时,可以适当的减少有机色粉的添加量。选择恰当的有机色粉可有效的减少太阳能辐射吸收,控温效果良好。优选地,在沥青路面材料中还可以添加抗剥落组分,以防止沥青路面材料的开裂。抗剥落组分可以为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂中的一种或者几种。更优选地,抗剥落组分包括木质素磺酸钙和石油树脂。木质素磺酸钙无毒,具有良好的稳定性、分散性和粘结性。木质素磺酸钠具有良好的稳定性和分散性,能吸附在各种固体质点的表面上。石油树脂具有良好的化学稳定性,并有调节粘性和热稳定性好的特点,而且价格低廉,无毒,对环境友好。木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂可分别单独作为抗剥落组分,也可将任意几种物质组合作为抗剥落组分。经过大量试验证明,当选取任意几种物质组合时,其各种物质的配比可任意选择,只要配制而成的抗剥落组分的最终含量满足要求即可,无论选择上述何种物质或者各种物质的配比如何,均可达到良好的粘附性能。优选地,在沥青路面材料中,所述吸附保水材料的质量百分比为20%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-40%。更优选地,所述吸附保水材料的质量百分比为25%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-35%。更优选地,所述吸附保水材料的质量百分比为30%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-30%。更优选地,所述吸附保水材料的质量百分比为35%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-25%。更优选地,所述吸附保水材料的质量百分比为35%-40%,胶结改性材料的质量百分比为45%-55%、抗剥落组分的质量百分比5%-20%。具体地,若吸附保水材料的添加量低于20%,则起不到清凉控温的效果或者清凉控温的效果不明显;若吸附保水材料的添加量高于40%,则清凉控温的效果不会再有明显提高或者清凉控温的效果基本不变,因此继续添加吸附保水材料,导致原材料的浪费,提高成本。若胶结改性材料的添加量低于40%,则起不到清凉控温的效果或者清凉控温的效果不明显;若胶结改性材料的添加量高于55%,则清凉控温的效果不会再有明显提高或者清凉控温的效果基本不变,因此继续添加胶结改性材料,导致原材料的浪费,提高成本。若抗剥落组分的添加量低于5%,则起不到粘附作用或者粘附作用不明显,道路会开裂;若抗剥落组分的添加量高于40%,则粘附作用不会再有明显提高或者粘附作用基本不变,因此,继续添加抗剥落组分,导致原材料的浪费,提高成本。一种沥青路面材料,包括通过相变以保水控温的吸附保水材料、用于减少路面太阳能辐射吸收的胶结改性材料和用于防止路面开裂的抗剥落组分;所述吸附保水材料具体为氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、磺酸钙、草酸钙和草酸钾中的一种或者几种;所述胶结改性材料包括基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂,所述基质胶结组分具体为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂中的一种或者几种;所述抗剥离组分具体为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂中的一种或者几种。优选地,所述吸附保水材料的质量百分比为20%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-40%。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、酸钙和草酸钾。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾。更优选地,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁和草酸钙。更优选地,基质胶结组分包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂和脂肪族/芳香族共聚树脂。更优选地,基质胶结组分包括脂肪族树脂、脂环族树脂和芳香族树脂。更优选地,抗剥落组分包括木质素磺酸钙和石油树脂。添加适当含量的吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分,能够形成具有最佳控温效果的沥青路面材料,使沥青路面材料通过相变、减少太阳能辐射吸收的过程以自动保水控温,同时,抗剥落组分使沥青路面材料具有更好的稳定性,使该沥青路面材料既不影响道路的正常使用功能,又充分实现了清凉控温的作用。可以理解的是,沥青路面材料可以仅包含有吸附保水材料和胶结改性材料,以实现路面保水控温的目的。其加入抗剥落组分后所形成的沥青路面材料效果更佳,能够在保水控温的基础上,进一步加强沥青路面材料的稳定性,防止路面开裂。根据本发明的另一个方面,本发明还提供一种沥青路面材料的制备方法,该方法用于制备上述沥青路面材料,具体包括:步骤s1、将吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分按照配比加热后拌和均匀,得到混匀后的混合物;步骤s2、将所述混合物放入烘箱内进行发育,以得到沥青路面材料。具体地,步骤s1中吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的质量比例为:吸附保水材料的质量百分比为20%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-40%。优选地,吸附保水材料的质量百分比为30%-40%,胶结改性材料的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-30%。优选地,吸附保水材料的质量百分比为35%-40%,胶结改性材料的质量百分比为45%-55%、抗剥落组分的质量百分比为5%-20%。将具有相应质量比例的吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分加入到拌和设备中,加热到适当温度并进行拌和。优选地,其拌和的温度为110℃-160℃。在110℃-160℃的拌和温度下,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分均处于自由流动的状态,流动性好。在该温度下拌和,使吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分能够充分的混匀。进一步优选地,其拌和的温度为130℃-150℃。具体地,步骤s1中,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分进行拌和的时间优选为20min-50min。经过20min-50min的拌和,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分能够充分的混匀。进一步优选地,拌和时间为25min-45min。具体地,步骤s1中,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分进行拌和时的搅拌速率优选为2000r/min-10000r/min。进一步优选地,其搅拌速率为4000r/min-6000r/min。优选地,在将吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分进行拌和前,先制备胶结改性材料,步骤s1中胶结改性材料的制备方法具体为:步骤s11、将组成所述胶结改性材料的各组分加热后拌和混匀,得到基质胶结混合物;步骤s12、将所述基质胶结混合物放入烘箱中发育,以得到胶结改性材料。具体地,胶结改性材料的各组分分别为基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂。基质胶结组分在胶结改性材料中的质量百分比为65%-80%,所述高分子纤维在所述胶结改性材料中的质量百分比为5%-10%,所述增稠剂在所述胶结改性材料中的质量百分比为10%-30%。更优选地,所述基质胶结组分在胶结改性材料中的质量百分比为65%-75%,所述高分子纤维在胶结改性材料中的质量百分比为7%-10%,所述增稠剂在胶结改性材料中的质量百分比为18%-25%。具体地,基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂的拌和温度优选为120℃-170℃。更优选地,其拌和温度为130℃-160℃。具体地,将基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂进行拌和的时间优选为20min-40min。具体地,步骤s11中,将基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂进行拌和的搅拌速率为2000r/min-10000r/min。其可以进一步优选为4000r/min-6000r/min。本发明经过大量试验证明,在上述拌和温度下和拌和时间内,基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂可充分混合均匀。进一步地,在步骤s11中,胶结改性材料的组成组分中还包括有机色粉。基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂拌和混匀后,还可以进一步加入有机色粉,以调整胶结改性材料的颜色,从而进一步降低胶结改性材料对太阳能辐射的吸收,以增强控温效果。可以理解的是,加入的有机色粉的量和颜色种类可以根据对颜色的具体要求进行适当的调节。具体地,基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂拌和混匀后,再加入有机色粉,并在相同拌和速率、拌和时间内拌和混匀。具体地,步骤s12中基质胶结混合物在烘箱中进行发育的温度优选为130℃-160℃,其发育时间优选为20min-40min。具体地,步骤s2中,将吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分拌和混匀后得到的基质胶结混合物放入到烘箱中进行发育,其发育的温度优选为130℃-160℃。进一步优选地,基质胶结混合物在烘箱中进行发育的时间为30min-60min。一种沥青路面材料的制备方法,将吸附保水组分、胶结改性材料和抗剥落组分有机地结合起来,工艺简单,操作方便,制备过程无污染,且成本低。根据本发明的另一个方面,还提供一种沥青路面混合料,包括沥青路面材料和矿质集料。具体地,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥离组分。吸附保水材料优选为氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、磺酸钙、草酸钙和草酸钾中的一种或者几种;胶结改性材料包括基质胶结组分、高分子纤维和增稠剂,其中,基质胶结组分优选为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂中的一种或者几种;抗剥离组分优选为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂中的一种或者几种。进一步地,吸附保水材料在沥青路面材料中的质量百分比为20%-40%,胶结改性材料在沥青路面材料中的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分在沥青路面材料中的质量百分比为5%-40%。优选地,吸附保水材料在沥青路面材料中的质量百分比为30%-40%,胶结改性材料在沥青路面材料中的质量百分比为40%-55%、抗剥落组分在沥青路面材料中的质量百分比为5%-30%。优选地,吸附保水材料在沥青路面材料中的质量百分比为35%-40%,胶结改性材料在沥青路面材料中的质量百分比为45%-55%、抗剥落组分在沥青路面材料中的质量百分比为5%-20%。优选地,沥青路面材料在沥青路面混合料中的质量百分比为1%-20%,矿质集料在沥青路面混合料中的质量百分比为80%-99%。更优选地,沥青路面材料在沥青路面混合料中的质量百分比为3%-10%,矿质集料在沥青路面混合料中的质量百分比为90%-97%。具体地,矿质集料优选为碱性热阻集料。进一步地,矿质集料优选为玄武岩和/或页岩。具体地,矿质集料优选采用四个粒径级别的集料,分别为13.2mm-16.0mm、4.75mm-9.5mm、0.15mm-2.36mm和0mm-0.075mm。具体地,矿质集料的级配需符合《公路沥青路面施工技术规范》(jtge20-2011)的要求。矿质集料中各粒径级别的矿质集料的质量百分比为:粒径13.2mm-16.0mm为0-20%、粒径4.75mm-9.5mm为15%-50%、粒径0.15mm-2.36mm为40%-70%、粒径0mm-0.075mm为10%-15%。本发明的沥青路面混合料中,吸附保水材料能够有效吸收空气中的水分,水分在道路表面发生相变吸收热量,控制路表温度;而且胶结改性材料可减少太阳能辐射吸收使得界面表面能增大,改变路面颜色,使得道路表面具有最大化的清凉控温性能,从而达到改善城市热岛效应和节约水资源的双重效果,同时不影响沥青的其他各项性能。与此同时,抗剥落组分保证沥青路面混合料的稳定性,防止路面开裂。具体地,当制备沥青路面混合料时,具体采用如下步骤:将制备好的沥青路面材料加入到矿质集料中,加热后充分拌和,以形成沥青路面混合料。具体地,拌和沥青路面材料和矿质集料的温度优选为100℃-200℃。更优选的,其拌和温度为150℃-180℃。具体地,拌和沥青路面材料和矿质集料的时间优选为60s-150s。更优选地,其拌和时间为90s-120s。当制备沥青路面混合料,通过将沥青路面材料作为道路胶结料直接添加到一定级配的矿质热阻集料中,以形成沥青路面混合料。制备方法简单,成本控制良好,采用材料相变控温和减少太阳辐射吸收的复合手段,实现了路面吸水保湿自控温功能、减少了对太阳辐射的吸收量,最大化的降低路表温度进而改善城市热岛效应,并且该沥青路面混合料具有良好的路用性能。本发明的有益效果主要如下:(1)吸附保水材料通过相变以达到保水、控温的目的,能够有效减少降温所需水资源投入,改善城市热岛现象;(2)沥青路面材料或混合料中进一步添加胶结改性材料,以减少对太阳能辐射的吸附,进一步加强控温效果;同时,由于胶结改性材料能够有效吸收并储存热能,以降低环境温度变化对路面的不利影响;(3)抗剥落组分使路面不易开裂,稳定性好;(4)沥青路面材料或沥青路面混合料的组成成分,均为无毒、价廉易得的物质,成本低廉,使用安全。具体实施方式下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。实施例1一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾;胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂;抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂。吸附保水材料的质量百分比为25%、胶结改性材料的质量百分比为55%、抗剥落组分的质量百分比为20%。以配制10000g沥青路面材料为例,需吸附保水材料2500g、胶结改性材料5500g和抗剥落组分2000g。上述沥青路面材料的制备方法如下:步骤s1、将吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分按照配比加热后拌和均匀,得到混匀后的混合物;步骤s2、将所述混合物放入烘箱内进行发育,以得到沥青路面材料。吸附保水材料中各物质的质量百分比为:氯化钙10%、氯化镁10%、氯化铁15%、氯化铝25%、草酸钙20%和草酸钾20%。胶结改性材料中各物质的质量百分比为:脂肪族树脂30%、脂环族树脂25%、芳香族树脂25%和加氢石油树脂20%。抗剥落组分中各物质的质量百分比为:木质素磺酸钙35%、木质素磺酸钠30%和石油树脂35%。吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为110℃、拌和时间为60min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为130℃、发育时间为40min。使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为4000r/min。实施例2一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括氯化钙、草酸钙和草酸钾,胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂,抗剥落组分包括木质素磺酸钙和石油树脂。吸附保水材料的质量百分比为30%、胶结改性材料的质量百分比为65%、抗剥落组分的质量百分比为10%。以配制10000g沥青路面材料为例,需吸附保水材料3000g,需胶结改性材料6500g,需抗剥落组分1000g。上述沥青路面材料的制备方法与实施例中的制备方法相同。其中,吸附保水材料中各物质的质量百分比为:氯化钙20%、草酸钙30%和草酸钾50%。胶结改性材料中各物质的质量百分比为:脂肪族树脂20%、脂环族树脂30%和芳香族树脂50%。抗剥落组分中各物质的质量百分比为:木质素磺酸钙50%和石油树脂50%。吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为160℃、拌和时间为5min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为150℃、发育时间为20min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为6000r/min。实施例3一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁和草酸钙,胶结改性材料包括脂肪族树脂、芳香族树脂、和加氢石油树脂,抗剥落组分包括木质素磺酸钠和石油树脂。吸附保水材料的质量百分比为30%、胶结改性材料的质量百分比为40%、抗剥落组分的质量百分比为30%。以配制10000g沥青路面材料为例,需吸附保水材料3000g,需胶结改性材料4000g,需抗剥落组分3000g。上述沥青路面材料的制备方法与实施例中的制备方法相同。其中,吸附保水材料中各物质的质量百分比为:氯化钙30%、氯化镁30%和草酸钙40%。胶结改性材料中各物质的质量百分比为:脂肪族树脂30%、脂环族树脂30%和芳香族树脂40%。抗剥落组分中各物质的质量百分比为:木质素磺酸钙40%和石油树脂60%。吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为130℃、拌和时间为40min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为140℃、发育时间为30min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为2000r/min。实施例4一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾,胶结改性材料包括脂肪族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂,抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂。吸附保水材料的质量百分比为30%、胶结改性材料的质量百分比为50%、抗剥落组分的质量百分比为20%。以配制10000g沥青路面材料为例,需吸附保水材料3000g,需胶结改性材料5000g,需抗剥落组分2000g。上述沥青路面材料的制备方法与实施例中的制备方法相同。其中,吸附保水材料中各物质的质量百分比为:氯化钙70%、氯化铁5%、氯化铝5%、草酸钙10%和草酸钾10%。胶结改性材料中各物质的质量百分比为:脂肪族树脂70%、脂环族树脂10%、脂肪族/芳香族共聚树脂10%和芳香族树脂10%。抗剥落组分中各物质的质量百分比为:木质素磺酸钙70%、木质素磺酸钠10%和石油树脂20%。吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为150℃、拌和时间为20min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为130℃、发育时间为30min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为10000r/min。实施例5一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括草酸钙,胶结改性材料包括加氢石油树脂,抗剥落组分包括木质素磺酸钙。吸附保水材料的质量百分比为35%、胶结改性材料的质量百分比为35%、抗剥落组分的质量百分比为30%。以配制10000g清凉沥青路面材料为例,需吸附保水材料3500g,需胶结改性材料3500g,需抗剥落组分3000g。上述沥青路面材料的制备方法与实施例中的制备方法相同。其中,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为140℃、拌和时间为30min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为140℃、发育时间为40min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为4000r/min。实施例6一种沥青路面材料,包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁、氯化铁、草酸钙和草酸钾,胶结改性材料包括脂肪族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂,抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂。吸附保水材料的质量百分比为35%、胶结改性材料的质量百分比为50%、抗剥落组分的质量百分比为15%。以配制10000g沥青路面材料为例,需吸附保水材料3500g,需胶结改性材料5000g,需抗剥落组分1500g。上述沥青路面材料的制备方法与实施例中的制备方法相同。其中,吸附保水材料中各物质的质量百分比为:氯化钙5%、氯化镁15%、氯化铁60%、草酸钙5%和草酸钾15%。胶结改性材料中各物质的质量百分比为:脂肪族树脂10%、脂环族树脂50%、脂肪族/芳香族共聚树脂30%和芳香族树脂10%。抗剥落组分中各物质的质量百分比为:木质素磺酸钙5%、木质素磺酸钠80%和石油树脂15%。吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为135℃、拌和时间为50min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为135℃、发育时间为30min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为5000r/min。实施例7一种沥青路面混合料,包括沥青路面材料和矿质集料,其各自的质量百分比为:矿质集料的质量百分比为80%、清凉沥青路面材料的质量百分比为20%。其中,矿质集料为玄武岩,矿质集料的粒径及各粒径矿质集料的质量百分比如表1所示。以配制10000g沥青路面混合料为例,需矿质集料8000g,需配制沥青路面材料2000g。将制备好的沥青路面材料加入到矿质集料中,加热至100℃后拌和150s,即可得到沥青路面混合料。表1矿质集料的粒径及各粒径矿质集料的质量百分比粒径(mm)13.29.54.752.360.150.075小于0.075质量百分比(%)41822341156重量(g)320144017602720880400480其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料40%、胶结改性材料40%、抗剥落组分20%。以配置沥青路面材料2000g为例,需吸附保水材料800g、胶结改性材料800g和抗剥落组分400g。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化钙2%、氯化铁30%、氯化铝40%、草酸钙26%和草酸钾2%。胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和芳香族树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂肪族树脂4%、脂环族树脂30%、脂肪族/芳香族共聚树脂40%和芳香族树脂26%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙90%、木质素磺酸钠5%和石油树脂5%。沥青路面材料的制备方法与实施例1中的相同。其中,吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的拌和温度为110℃、拌和时间为60min;吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分的发育温度为130℃、发育时间为40min;使用剪切仪进行高速拌和,搅拌速率为4000r/min。实施例8一种沥青路面混合料,与实施例7的不同之处在于:沥青路面混合料中矿质集料的质量百分比为99%,沥青路面混合料中沥青路面材料的质量百分比为1%。其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料35%、胶结改性材料40%、抗剥落组分25%。其中,吸附保水材料包括氯化钙、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化钙25%、草酸钙45%和草酸钾30%。胶结改性材料包括脂环族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和芳香族树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂环族树脂25%、脂肪族/芳香族共聚树脂45%和芳香族树脂30%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙和石油树脂,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙20%和石油树脂80%。实施例9一种沥青路面混合料,与实施例7的不同之处在于:沥青路面混合料中矿质集料的质量百分比为90%,沥青路面混合料中沥青路面材料的质量百分比为10%。其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料30%、胶结改性材料55%、抗剥落组分15%。其中,吸附保水材料包括氯化镁、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化镁55%、草酸钙2%和草酸钾43%。胶结改性材料包括脂肪族树脂、芳香族树脂和加氢石油树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂肪族树脂55%、芳香族树脂2%和加氢石油树脂43%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙和木质素磺酸钠,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙65%和木质素磺酸钠35%。实施例10一种沥青路面混合料,与实施例7的不同之处在于:沥青路面混合料中矿质集料的质量百分比为97%,沥青路面混合料中沥青路面材料的质量百分比为3%。其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料45%、胶结改性材料50%、抗剥落组分5%。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化钙40%、氯化铁2%、氯化铝2%、草酸钙30%和草酸钾26%。胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂肪族树脂40%、脂环族树脂2%、芳香族树脂2%、脂肪族/芳香族共聚树脂30%和加氢石油树脂26%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙10%、木质素磺酸钠15%和石油树脂75%。实施例11一种沥青路面混合料,与实施例7的不同之处在于:沥青路面混合料中矿质集料的质量百分比为95%,沥青路面混合料中沥青路面材料的质量百分比为5%。其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料25%、胶结改性材料50%、抗剥落组分25%。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化钙15%、氯化镁5%、氯化铁30%、氯化铝20%、草酸钙5%和草酸钾25%。胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂肪族树脂15%、脂环族树脂35%、芳香族树脂20%、脂肪族/芳香族共聚树脂5%和加氢石油树脂25%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙15%、木质素磺酸钠45%和石油树脂40%。实施例12一种沥青路面混合料,与实施例7的不同之处在于:沥青路面混合料中矿质集料的质量百分比为85%,沥青路面混合料中沥青路面材料的质量百分比为15%。其中,沥青路面材料包括吸附保水材料、胶结改性材料和抗剥落组分。沥青路面材料中的各组分在沥青路面材料中的质量百分比为:吸附保水材料45%、胶结改性材料50%、抗剥落组分5%。其中,吸附保水材料包括氯化钙、氯化镁氯化铁、氯化铝、草酸钙和草酸钾,各组分在吸附保水材料中的质量百分比为:氯化钙10%、氯化镁10%氯化铁20%、氯化铝20%、草酸钙20%和草酸钾20%。胶结改性材料包括脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂和加氢石油树脂,各组分在胶结改性材料中的质量百分比为:脂肪族树脂20%、脂环族树脂20%、芳香族树脂20%、脂肪族/芳香族共聚树脂20%和加氢石油树脂20%。抗剥落组分包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和石油树脂,各组分在抗剥落组分中的质量百分比为:木质素磺酸钙34%、木质素磺酸钠33%和石油树脂33%。上述实施例1至实施例6的沥青路面材料的测试数据,以及实施例7至实施例12的沥青路面混合料的测试数据,分别见表2-7。依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtje20-2011)对实施例1至实施例6所制备的沥青路面材料进行针入度、延度、软化点等性能测试,测试结果如表2所示。表2沥青路面材料的性能测试结果实施例编号针入度(25℃,100g,0.1mm)延度(cm)软化点(℃)实施例190.728.353.4实施例292.631.854.1实施例389.327.253.9实施例487.029.653.4实施例598.528.955.1实施例694.928.454.9按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-211)制备马歇尔试验样品,将制备好的试验样品在干燥环境下放置72h后进行吸湿性测试、降温性测试。试验样品(m0,g)经过105℃烘干干燥后,放置于35℃、相对湿度rh=80%的恒温恒湿环境中,72h后,称量试验样品的重量(mp,g),此时试验样品的重量恒定,达到干湿平衡状态,计算试验样品的平均水膜厚度=(mp-m0)/0.324,单位为mm,计算结果如表3所示。平均水膜厚度表征清凉沥青路面混合料的吸湿能力,吸湿能力越大,说明相变后降温效果越好;路表温度降低差表征清凉沥青路面混合料的控温能力,如表4所示,路表温度降低差越大,说明路表降温效果越好。其中综合来说实施例3混合料的控温效果最好。表3沥青路面材料混合料的平均水膜厚度实施例编号平均水膜厚度(mm)ac-16普通沥青混合料0.00实施例10.53实施例20.54实施例30.78实施例40.77实施例50.73实施例60.72表4沥青路面材料混合料的降温记录实施例编号路表温度降低差(℃)ac-16普通沥青混合料0.00实施例110.4实施例211.3实施例313.8实施例413.4实施例512.9实施例612.6将实施例7至实施例12所制备的沥青路面混合料进行低温抗裂、高温动稳定度和冻融劈裂测试,测试结果如表5-7所示。从测试结果来看,沥青路面混合料的低温抗裂性能、高温稳定性能和冻融劈裂性能基本不变。表5沥青路面混合料的低温抗裂性能测试结果实施例编号最大载荷(n)跨中挠度(mm)90#普通沥青混合料19942.30实施例719822.27实施例819782.22实施例919752.25实施例1019742.29实施例1119782.30实施例1219812.27表6沥青路面混合料的高温稳定性能测试结果实施例编号动稳定度(mm/次)90#普通沥青混合料1285实施例71369实施例81260实施例91259实施例101261实施例111280实施例121296表7沥青路面混合料的冻融劈裂性能测试结果最后,本发明的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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