专利名称：一种改性沥青混合料的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种改性浙青混合料，具体涉及为一种用于高等级公路路面的可提高稳定性的改性浙青混合料。
背景技术：
近年来，浙青公路事业发展较快，但浙青路面普遍存在技术和质量两个方面的问题，主要体现在公路工程的耐久性和路面的早期损害，尤其是在一些气候条件恶劣和交通荷载较大的路段，因此，对浙青混凝土的性能提出了更高的要求。通常，浙青混凝土的将经过加热的浙青与粗、细骨料及填充材料(矿粉、水泥等)按适当的配合比所拌合而成的均匀混合物经压实后得到，因此，对材料的改善是提高浙青混凝土性能的最根本的措施。
通常，浙青混凝土的温度稳定性是影响公路耐久性的主要因素，浙青混凝土的水稳定性是影响浙青路面早期破坏的主要因素，浙青混凝土路面由于稳定性不良，在未达到其设计使用年限就出现大量的龟裂、坑槽、剥落、集料脱落现象，甚至形成结构性破坏，不得不重修或养护，造成极大的资源浪费和经济损失。因此，从材料体系中优化浙青混凝土的配合比以及采用改善浙青混凝土性能的改性剂，能够提高浙青结合料的物理吸附作用和化学吸附作用，更多的产生结构浙青，減少自由浙青，提高浙青与骨料相互作用的粘聚力，从而改善浙青混凝土的高温稳定性、低温稳定性和水稳定性等性能。目前，利用粉煤灰作为浙青混凝土的填料，能够优先吸附浙青中的蜡组分，从而提高浙青的质量，改善道路浙青混凝土的高温和低温性能，但《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定粉煤灰用量不得超过填料总量的50%，粉煤灰的烧失量应小于12%，与矿粉混合后的塑性指数应小于4% ;高速公路和ー级公路的浙青面层不宜采用粉煤灰做填料。利用水泥代替部分矿粉在浙青混凝土中使用是国际上比较普遍的方法，特别的在美国和欧洲应用较广泛，它的特定是提高了浙青混凝土面层的水稳定性，造价比使用SBS等改性浙青或使用抗剥落剂低，在我国现行规范中也提到用水泥代替2%的矿粉来提高浙青混凝土的水稳定性，但是掺加水泥后会使浙青混合料变硬，脆性变大，对浙青混凝土的低温稳定性有一定程度的不利影响。云南昆明提出应用硅藻土研制的硅质浙青改性剂，使浙青的导热系数下降，吸热值降低，热阻、冷阻值提高，温感性降低，浙青混凝土高低温稳定性变好，但是对浙青混凝土的水稳定性没有得到研究效果。因此，寻找ー种材料体系，能够全面提高浙青混凝土的温度稳定性和水稳定性，改善浙青路面的耐久性和早期损害，延长浙青公路的使用寿命，具有重要的意义。
发明内容
本发明为解决上述现有技术的缺陷提出，其目的是全面提高浙青混凝土高温稳定性、低温稳定性及水稳定性，从而延长浙青混凝土路面的使用寿命。为实现上述目的，本发明提出ー种改性浙青混合料，其特征在干，此浙青混合料按重量份计，是由广6份的浙青混凝土改性剂、4飞份的浙青和85 95份的碎石矿料混合组成。其中浙青混凝土改性剂主要原材料为ー种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到。浙青是道路石油浙青。碎石矿料是由40 60%的粒径为4. 75 16mm范围内的碎石、10 35%的粒径为O. 075 4. 75mm范围内的砂和2^8%的填料所组成的混合物。
所述浙青混凝土改性剂主要原材料为ー种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到ー种呈弱碱性粉末状物质。具体处理方式首先经过超声波物理提纯，除去较粗杂质；然后在浓度为10%的NaCl溶液中进行盐活化处理，75°C水浴加热，浸泡7小时后反复洗涤过滤至无氯离子，而后在80°C烘干；再用有机阳离子表面活性剂按照阳离子交換量的比例来对样品进行有机改性处理；最后将样品按照固液比1:50的比例在lmmol/L的Ca (OH) 2溶液中进行碱活化处理，75°C水浴加热，浸泡3小时后反复洗涤过滤至弱碱性，而后在80°C烘干。所述浙青是道路石油浙青。所述填料是由2 3%的32. 5级的复合硅酸盐水泥和(Γ5%的矿粉所组成。
图I是改性浙青混合料路面构造图。图2是改性浙青混合料面层施工エ艺流程图。
具体实施例方式以下通过几个实施例来具体阐述本发明的有益效果
实施例I :按重量份计，是由6份的浙青混凝土改性剂、4. 5份的浙青和90份的碎石矿料混合组成。其中浙青混凝土改性剂主要原材料为ー种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到。浙青是道路石油浙青。碎石矿料是由40 60%的粒径为4. 75 16mm范围内的碎石、10 35%的粒径为O. 075 4. 75mm范围内的砂和2 8%的填料所组成的混合物。浙青混凝土改性剂的制备原材料为ー种天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，经过ー系列物理及化学活化处理制备得到ー种呈弱碱性粉末状物质。a.经过超声波物理提纯，除去较粗杂质；
b.在浓度为10%的NaCl溶液中进行盐活化处理，75°C水浴加热，浸泡7小时后反复洗涤过滤至无氯离子，而后在80°C烘干；
c.用有机阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)按照阳离子交換量约为50mmol/100g的比例来对样品进行有机改性处理；
d.将样品按照固液比1:50的比例在lmmol/L的Ca(OH) 2溶液中进行碱活化处理，75°C水浴加热，浸泡3小时后反复洗涤过滤至弱碱性，而后在80°C烘干。改性浙青混合料的制备按照《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求选材及设计浙青混凝土配合比并成型试件。a.浙青采用甘肃三星石化生产的AH-90道路石油浙青(A级)；
b.集料采用甘肃省兰州市地材，性能符合《公路浙青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求；C.矿粉采用兰州矿粉厂生产的石灰石矿粉；
d.水泥采用甘肃祁连山水泥集团股份有限公司生产的32.5级复合硅酸盐水泥；
e.浙青混合料的制备采用BH-IO型全自动混合料拌和机搅拌，拌合温度为150°C，矿料加热温度为165で。浙青混合料性能检测測定改性浙青混合料的马歇尔稳定度、低温劈裂性能及水稳定性，检测结果如表I。实施例2 :按重量份计,是由5份的浙青混凝土改性剂、4. 5份的浙青和91份的碎石矿料混合组成。其中浙青混凝土改性剂主要原材料为ー种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到。浙青是道路石油浙青。碎石矿料是由40 60%的粒径为4. 75 16mm范围内的碎石、10 35%的粒径为O. 075 4. 75mm范围内的砂和2 8%的填料所组成的混合物。 浙青混凝土改性剂的制备方法同实施例I。改性浙青混合料的制备方法同实施例I。浙青混合料性能检测測定改性浙青混合料的马歇尔稳定度、低温劈裂性能及水稳定性，检测结果如表I。实施例3 :按重量份计,是由4份的浙青混凝土改性剂、5份的浙青和91份的碎石矿料混合组成。其中浙青混凝土改性剂主要原材料为ー种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到。浙青是道路石油浙青。碎石矿料是由40 60%的粒径为4. 75 16mm范围内的碎石、10 35%的粒径为O. 075 4. 75mm范围内的砂和2 8%的填料所组成的混合物。浙青混凝土改性剂的制备方法同实施例I。改性浙青混合料的制备方法同实施例I。浙青混合料性能检测測定改性浙青混合料的马歇尔稳定度、低温劈裂性能及水稳定性，检测结果如表I。表I改性浙青混合料技术性能检测结果-棒^i果-1-j-1-1-
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权利要求
1.ー种改性浙青混合料，由浙青混凝土改性剂、石油浙青、碎石矿料三部分组成，其特征在于该浙青混合料按重量份计，是由1飞份的浙青混凝土改性剂、4飞份的浙青和85、5份的碎石矿料混合组成，其中浙青混凝土改性剂主要原材料为天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过物理及化学活化处理后得到；浙青是道路石油浙青；碎石矿料是由40飞0%的粒径为4. 75 16mm范围内的碎石、10 35%的粒径为O. 075 4. 75mm范围内的砂和2 8%的填料所组成的混合物。
2.根据权利要求书I所述的改性浙青混合料，其特征在于浙青混凝土改性剂的主要原材料为天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过物理及化学活化处理后得到呈弱碱性粉末状物质；具体处理步骤为 A、首先经过超声波物理提纯，除去较粗杂质； B、然后在浓度为10%的NaCl溶液中进行盐活化处理； C、用75°C水浴加热，浸泡7小时后反复洗涤过滤至无氯离子，而后用80°C温度烘干； D、再用有机阳离子表面活性剂按照阳离子交換量的比例来对样品进行有机改性处理； E、最后将样品按照固液比1:50的比例在lmmol/L的Ca(OH) 2溶液中进行碱活化处理； F、75°C水浴加热，浸泡3小时后反复洗涤过滤至弱碱性，而后用80°C温度烘干。
3.根据权利要求书I所述的改性浙青混合料，其特征在于，浙青是道路石油浙青。
4.根据权利要求书I所述的改性浙青混合料，其特征在于，填料是由2 3%的32.5级的复合硅酸盐水泥和(Γ5%的矿粉所组成。
全文摘要
本发明涉及一种改性沥青混合料，特别适用于高等级公路路面的可提高稳定性的改性沥青混合料。此沥青混合料是由1~6份的沥青混凝土改性剂、4~6份的沥青和85~95份的碎石矿料混合组成。其中沥青混凝土改性剂主要原材料为一种西北储量较丰富的天然晶质水合镁铝硅酸盐矿物，将其经过一系列物理及化学活化处理后得到。沥青是道路石油沥青。碎石矿料是由40~60%的粒径为4.75~16mm范围内的碎石、10~35%的粒径为0.075~4.75mm范围内的砂和2~8%的填料所组成的混合物。用这种改性沥青混合料铺装的高等级公路路面，在高温稳定性、低温稳定性及水稳定性等性能上均有较大提高，延长沥青路面面层的使用寿命，社会效益和经济效益显著。
文档编号C04B22/08GK102745947SQ201210278490
公开日2012年10月24日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者严培武, 何忠茂, 侯文虎, 刘慧 , 宁作君, 张慢, 王永亮, 苏如春, 苏富赟, 董晓丽, 蔡肖 申请人:甘肃土木工程科学研究院