专利名称：一种高强页岩陶粒沥青混合料及铺装方法
技术领域：
本发明涉及一种高强页岩陶粒浙青混合料及铺装方法。
背景技术：
浙青混合料中粗集料一般采用石灰岩、辉绿岩和玄武岩等天然集料。石灰岩磨光值低，采用其铺设的路面抗滑性能差；灰绿岩和玄武岩磨光值较高，铺设的路面初期抗滑性能较好，但集料表面容易被磨光，不久路面失去抗滑性能；开采天然集料对自然资源和环境具有不可恢复性的破坏。页岩陶粒是以页岩为原料，经烧胀而成的一种人造轻集料，其毛体积密度仅为天然集料的60%左右。页岩陶粒的内部为蜂窝状微孔结构，外表为耐磨和强度高的釉质层。页岩陶粒的多孔结构使具有较好的吸音能力和较低的弹性模量，不仅可以起到降噪减震的效 果，而且其多孔结构暴露后形成的粗糙纹理使路面具有优良的耐磨和持续抗滑的性能；页岩陶粒的导热性能差，使得陶粒浙青混合料在运输、摊铺和碾压过程中降温慢，便于浙青混合料的施工组织，同时可降低拌合温度防止浙青老化；另外经烧制形成的页岩陶粒跟普通集料相比，前者较洁净，在拌合过程中产生的灰尘少，减轻对环境的污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决现行浙青混凝土材料可持续耐磨性、抗滑性、低温抗裂性较差等缺点，同时可延长路面使用寿命，而提出了一种高强页岩陶粒浙青混合料及其制备方法以及在路面铺装中应用的方法。本发明的目的是这样实现的一种高强页岩陶粒浙青混合料，混合料包括以下以重量份计的物料21 - 25份粒径为9. 5 16mm的高强页岩陶粒、17 — 21份粒径为4. 75 IOmm的高强页岩陶粒、11 一 15份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、38 — 42份粒径为在3mm以下2号辉绿岩石屑、4 一 6份矿粉和5 — 7份浙青。混合料包括以下以重量份计的物料23份粒径为9. 5^16mm的高强页岩陶粒、19份粒径为4. 75^10mm的高强页岩陶粒、13份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、40份粒径为(T3mm2号辉绿岩石屑、5份矿粉和6. 4份浙青。高强页岩陶粒由页岩烧制膨胀而成、筒压强度不低于6. 5Mpa。所述的浙青SBS I-D改性浙青。所述的矿粉为石灰石矿粉。先在容器中将高强页岩陶粒加热到190°C，辉绿岩石屑、矿粉加到185°C，同时倒入拌锅拌合，然后加入已加热至165 175°C的浙青拌合后出锅，得到高强页岩陶粒浙青混合料。加入浙青后的拌和时间为35S。利用高强页岩陶粒浙青混合料进行路面摊铺的方法，将高强页岩陶粒浙青混合料置于摊铺机中，进行摊铺，为防止陶粒被碾压破碎，初压工艺应遵循“高温紧跟”，提高静压温度，初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，混合料的碾压应采取钢轮初压，胶轮复压、钢轮终压的方法。摊铺机速度为2 3m/s，静压温度不低于140°C。初压为温度为160°C。本发明具有以下优点
I、本发明采用高强度页岩陶粒，由于高强页岩陶粒外表为坚硬釉质层、内部呈蜂窝状结构，因而具有强度高，导热系数低，弹性模量高，吸水率大等特点，采用高强页岩陶粒浙青混合料铺设道路具有降低噪音、可持续抗滑和耐磨、低温抗裂性好等优良特点，能够延长路面使用寿命。2、本发明高强页岩陶粒AC-13C型SBS I-D改性浙青混凝土路面造价为54 60元/平米(40mm厚)。普通辉绿岩AC-13C型SBS I-D改性浙青混凝土路面造价为61-74元/平方米(40mm厚)。
3、采用本发明提供的高强页岩陶粒浙青铺装的混凝土路面，在较低噪声源下比普通浙青混凝土路面降低噪音I. 8分贝；经过试验，路面摩擦系数随着使用时间不下降反而越来越高，由62BPN上升到66BPN ;高强页岩陶粒浙青混合料路面破坏应力能达到3500N，普通浙青混合料路面仅为3100N，高强页岩陶粒浙青混合料路面抵抗剥落能力提高了 12. 9%。4、本发明高强页岩陶粒浙青混合料应用范围广，在城市道路和高速公路中具有很好的推广应用价值，尤其在隧道和桥梁路面铺设中，这种面层材料不仅具有持续抗滑、降低噪音、减少震动的性能，而且能大大降低桥梁自重，有效降低工程成本。
具体实施例方式陶粒浙青混合料配比I :混合料包括以下以重量份计的物料；23份粒径为9. 5 16mm的高强页岩陶粒、19份粒径为4. 75 IOmm的高强页岩陶粒、13份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、40份粒径为(Γ3_2号辉绿岩石屑、5份矿粉和6. 4份浙青。陶粒浙青混合料配比2 :混合料包括以下以重量份计的物料21份粒径为9. 5 16mm的高强页岩陶粒、17份粒径为4. 75 IOmm的高强页岩陶粒、11份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、38份粒径为在3_以下2号辉绿岩石屑、4份矿粉和5份浙青。陶粒浙青混合料配比3:混合料包括以下以重量份计的物料25份粒径为9. 5 16mm的高强页岩陶粒、21份粒径为4. 75 IOmm的高强页岩陶粒、15份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、42份粒径为在3_以下2号辉绿岩石屑、6份矿粉和7份浙青。其中，高强页岩陶粒是由页岩烧制膨胀而成、筒压强度达到6. 5Mpa以上，900级破碎型高强陶粒，浙青为SBS I-D改性浙青，浙青混合料为AC-13C型浙青混合料，矿粉为石灰石矿粉。实施例
本实施例中采用了四种不同料径的陶料原料
I号陶粒集料的粒径D ( 16mm，其中粒径在13. 2mm ^ D ^ 16mm范围的占17. 2%，粒径在9. 5mm彡D彡13. 2mm范围的占59. 1%，其余为粒径D < 9. 5_。2号陶粒集料粒径D ( 10mm，其中粒径在9. 5mm彡D彡IOmm范围的占7. 4%,粒径在4. 75mm彡D彡9. 5mm范围的占77. 3%，其余为粒径D < 4. 75_。3号辉绿岩石屑集料粒径D ( 5mm，其中粒径在4. 75mm彡D彡5mm范围的占22. 4%，粒径在2. 36mm彡D彡4. 75mm范围的占46. 4%,其余为粒径D < 2. 36mm。4号辉绿岩石屑集料粒径EX 3mm,其中粒径在2. 36mm ^ D ^ 3mm范围的占38. 8%,粒径在I. 18mm彡D彡2. 36mm范围的占15. 5%，其余为粒径D < I. 18mm。将上述物料的高强页岩陶粒加热到190°C，辉绿岩石屑、矿粉加到185°C，同时倒入拌锅拌合，然后加入已加热至165 175°C的浙青拌合后出锅，得到高强页岩陶粒浙青混合料。摊铺过程将高强页岩陶粒浙青混合料置于摊铺机中，进行摊铺，为防止陶粒被碾压破碎，初压工艺应遵循“高温紧跟”，提高静压温度，初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，混合料的碾压应采取钢轮初压，胶轮复压、钢轮终压的方法。摊铺时的摊铺机速度为2 3m/s，初压为温度为160°C，摊铺温度不低于140°C。
本实施方式采用SBS 1-0改性浙青的针入度(25°〇、10(^、58、)4.9111111，软化点(环球法)67. 5°C，延度(15°C、5cm/min) 35cm。
权利要求
1.一种高强页岩陶粒浙青混合料，其特征在于混合料包括以下以重量份计的物料21 - 25份粒径为9. 5^16mm的高强页岩陶粒、17 — 21份粒径为4. 75^10mm的高强页岩陶粒、11 - 15份粒径为3 5mm的I号辉绿岩石屑、38 — 42份粒径为在3mm以下2号辉绿岩石屑、4 — 6份矿粉和5 — 7份浙青。
2.根据权利要求I所述的高强页岩陶粒浙青混合料，其特征在于混合料包括以下以重量份计的物料23份粒径为9. 5^16mm的高强页岩陶粒、19份粒径为4. 75 IOmm的高强页岩陶粒、13份粒径为3 5_的I号辉绿岩石屑、40份粒径为(Γ3_2号辉绿岩石屑、5份矿粉和6. 4份浙青。
3.根据权利要求I或2所述的所述的高强页岩陶粒浙青混合料，其特征在于高强页岩陶粒由页岩烧制膨胀而成、筒压强度不低于6. 5Mpa。
4.根据权利要求I或2所述的高强页岩陶粒浙青混合料，其特征在于所述的浙青SBSI-D改性浙青。
5.根据权利要求I或2所述的高强页岩陶粒浙青混合料，其特征在于所述的矿粉为石灰石矿粉。
6.权利要求I或2所述的高强页岩陶粒浙青混合料的制备方法，其特征在于 先在容器中将高强页岩陶粒加热到190°C，辉绿岩石屑、矿粉加到185°C，同时倒入拌锅拌合，然后加入已加热至165 175°C的浙青拌合后出锅，得到高强页岩陶粒浙青混合料。
7.根据权利要求5所述的高强页岩陶粒浙青混合料的制备方法，其特征在于加入浙青后的拌和时间为35S。
8.利用权利要求I或2所述的高强页岩陶粒浙青混合料进行路面摊铺的方法，其特征在于将高强页岩陶粒浙青混合料置于摊铺机中，进行摊铺，为防止陶粒被碾压破碎，初压工艺应遵循“高温紧跟”，先初压，后静压，提高静压温度，初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，混合料的碾压应采取钢轮初压，胶轮复压、钢轮终压的方法。
9.根据权利要求6所述的高强页岩陶粒浙青混合料进行路面摊铺的方法，其特征在于摊铺机速度为2 3m/s，静压温度不低于140°C。
10.根据权利要求6所述的高强页岩陶粒浙青混合料进行路面摊铺的方法，其特征在于初压为温度为160°C。
全文摘要
一种高强页岩陶粒在沥青混凝土及铺装方法，本发明是将不同料径的高强页岩陶粒、辉绿岩石屑、矿粉以及沥青加热混合后用于路面铺装。本发明利用了高强度页岩陶粒所具有的强度高，导热系数低，弹性模量高，吸水率大等特点，用于铺装道路可降低噪音、可持续抗滑和耐磨、低温抗裂性好等，成本低，并能够延长路面使用寿命。
文档编号C04B26/26GK102875058SQ20121034354
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者钟颂, 张晓东, 张玲, 陈洁, 戴金淼, 张安玲 申请人:湖北益通建设工程有限责任公司