一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料及其制备方法。所涉及的混合料由下列原料按体积百分比组成：玄武岩集料：56%～85%，SBS改性阳离子乳化沥青：6％～10％，油鞣皮革颗粒：6％～22％，石灰岩矿粉：2％～5％，水泥：1%～4%；水：0～3%；上述原料的体积百分比之和为100%。所涉及的制备方法包括以下步骤：先将玄武岩集料、油鞣皮革颗粒混合，接着加入石灰岩矿粉和水泥混匀；最后加入SBS改性阳离子乳化沥青和水搅拌均匀。本发明的路用高韧低收缩乳化沥青混合料充分利用油鞣皮革，满足混合料路用性能要求，极大提高乳化沥青混合料的韧性，明显降低其干燥收缩性能。
【专利说明】一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程【技术领域】，特别涉及一种路用高韧低收缩乳化浙青混合料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]乳化浙青混合料以乳化浙青为结合料，吸收了浙青混凝土柔性好和水泥混凝土强度高的优点，能够在常温条件下施工，克服了浙青混凝土高温变软、施工污染环境和水泥混凝土接缝设置复杂等缺点，在公路中下面层和基层结构中应用，对于降低能耗，实现环保施工，非常有利，一直备受公路界关注。近几年，国内外对乳化浙青混合料进行了一定研究，目前，虽然能够实现乳化浙青混合料路面的现场成型，其路用性能也得到了一定的改善，甚至在高温稳定性和水稳性等方面明显达到了普通热拌浙青混合料的性能指标要求，但仍然存在以下问题:
[0003]第一，乳化浙青混合料体积稳定性差、耐久性受环境影响变化大等问题，主要表现在材料整体均匀性差、干缩以及开裂现象严重等；
[0004]第二，工程中通常采用的塑料薄膜覆盖虽然能够改善乳化浙青混合料的干缩，但也会影响水分的蒸发和混合料强度的形成，从而延长了路面开放交通时间；
[0005]第三，乳化浙青混合料通常采用掺加水泥的工艺提高其早期强度，以尽快开放交通，但掺加水泥后容易导致混合料变脆，韧性降低，在超载或恶劣气候条件下，致使路面板断裂。
[0006]针对传统乳化浙青混合料易产生韧性较差和干燥收缩等问题，本发明的目的在于，提供一种路用高韧低收缩乳化浙青混合料。
[0007]本发明提供的路用高韧低收缩乳化浙青混合料由下列原料按体积百分比组成:玄武岩集料:56%~85%，SBS改性阳离子乳化浙青:6%~10%，油鞣皮革颗粒:6%~22%，石灰岩矿粉:2%~5%，水泥:1%~4% ；7jC:0~3% ;上述原料的体积百分比之和为100% ；
[0008]其中，玄武岩集料的粒径范围为0.075mm~13.2mm,油鞣皮革颗粒粒径范围为:粒径为(4.75~2.36)mm的油鞣皮革颗粒:2%~10%，粒径为(2.36~1.18)mm的油鞣皮革颗粒:2%~7%，粒径为(1.18~0.6) mm的油鞣皮革颗粒:2%~5%。
[0009]优选的，所述的路用高韧低收缩乳化浙青混合料由下列原料按体积百分比组成:玄武岩集料:63%~78%，SBS改性阳离子乳化浙青:8%~10%，石灰岩矿粉:3%~4%，水泥:2%~3% ;水:0~2% ;粒径为(4.75~2.36) mm油鞣皮革颗粒:4 %~8 %，粒径为(2.36-1.18)mm的油鞣皮革颗粒:3%~6%，粒径为(1.18_0.6)mm的油鞣皮革颗粒:2%~4%,上述原料的体积百分比之和为100%。
[0010]上述路用高韧低收缩乳化浙青混合料的制备方法，包括以下步骤:先将玄武岩集料、油鞣皮革颗粒混合，接着加入石灰岩矿粉和水泥；最后加入SBS改性阳离子乳化浙青和水搅拌均匀。
[0011]本发明的路用高韧低收缩乳化浙青混合料具有如下优点:[0012]第一，可充分利用废旧油鞣皮革，明显提高了乳化浙青混合料的韧性，改善了其抗干燥收缩的能力，解决了传统乳化浙青混合料易干缩和开裂的问题；
[0013]第二，混合料性能满足乳化浙青混合料路用性能要求，完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用废旧材料以及提高乳化浙青路面工程耐久性等优点。
[0014]第三，与传统路用冷拌浙青混合料相比，本发明的路用高韧低收缩乳化浙青混合料的弯拉强度提高I倍以上，干缩率极大降低。
【具体实施方式】
[0015]油鞣皮革用油鞣法制成，富有弹性和延伸性，物理机械强度好；因此，本发明充分利用废旧油鞣皮革，结合乳化浙青混合料生产工艺，制得路用高韧低收缩乳化浙青混合料。本发明的路用高韧低收缩乳化浙青混合料提高了乳化浙青混合料的韧性，改善了干燥收缩性能，且其它性能指标满足乳化浙青混合料要求。因此，该路用高韧低收缩乳化浙青混合料完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用废旧皮革材料以及提高乳化浙青路面工程耐久性等优点。
[0016]本发明材料中的玄武岩集料也可以用石灰岩集料，这取决于冷拌浙青混合料在路面中的使用部位；若用于上面层，推荐使用玄武岩集料，因为该集料的硬度较高，生产的混合料耐磨性较好；若用于中下面层，可以使用石灰岩或玄武岩集料，因为石灰岩集料虽然与浙青的粘附性较好，但其硬度较低，若用于上面层，会导致路面耐磨性降低。
[0017]本发明材料中的浙青不能用普通浙青，只能用改性乳化浙青，因为普通浙青不能冷拌成型和施工；改性乳化浙青有SBS和SBR改性等种类，现阶段用的比较成熟的为SBS改性，该类改性乳化浙青可满足浙青混合料在高温和低温环境条件下具有较好路用性能的要求。乳化浙青的类型有阴离子、阳离子和非离子3种，在公路工程中一般用阳离子乳化浙青，因为该乳化浙青颗粒表面带正电荷，集料表面带负电荷，正负电荷间的作用促进了浙青颗粒与集料表面的有效粘附，从而提高混合料的整体路用性能；因此，本发明采用了 SBS改性阳离子乳化浙青。
[0018]以下给出本发明的具体优选实施例，用于进一步说明本发明。这些实施例仅用于本领域技术人员充分的理解本发明，而不是用来限制本发明的范围。凡是在本发明技术方案之上进行的等同变换或者替换均属于本发明要求保护的权利范围之内。
[0019]实施例1:
[0020]原材料选择:以混合料总体积计，玄武岩集料:70%，SBS改性阳离子乳化浙青:8%，石灰岩矿粉:3%，普通硅酸盐水泥:3%;水:1%;(4.75-2.36) mm粒径的油鞣皮革颗粒占7%，(2.36~1.18)mm粒径的油鞣皮革颗粒占5%，(1.18~0.6)mm粒径的油鞣皮革颗粒占3% ；
[0021]玄武岩集料:密度为2.576g/cm3，孔隙率为2.2%，对浙青粘附等级为4级，压碎值为15.0%，粒径为0.075mm~13.2mm，连续级配；
[0022]油鞣皮革:粒径范围为0.6mm~4.75mm，密度为1.013g/cm3 ；
[0023]石灰岩矿粉:密度为2.701g/cm3,无结块；
[0024]乳化浙青:SBS改性阳离子乳化浙青，乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵，密度为0.987g/cm3,1.18mm筛上剩余量为0.02%，粘度(C25,3)为28s，与粗集料的裹覆面积>2/3，蒸发残留物含量为61%。
[0025]水泥:42.5R普通硅酸盐水泥，密度为3.101 g/cm3,安定性合格。
[0026]混合料的集料级配如表1所示。
[0027]表1集料级配表(体积比％)
[0028]
【权利要求】
1.一种路用高韧低收缩乳化浙青混合料，其特征在于，该路用高韧低收缩乳化浙青混合料由下列原料按体积百分比组成:玄武岩集料:56%~85%，SBS改性阳离子乳化浙青:6%~10%，油鞣皮革颗粒:6%~22%，石灰岩矿粉:2%~5%，水泥:1%~4% ；水:0~3% ；上述原料的体积百分比之和为100%; 其中，玄武岩集料的粒径范围为0.075mm~13.2mm，油鞣皮革颗粒粒径范围为:粒径为(4.75~2.36)mm的油鞣皮革颗粒:2%~10%，粒径为(2.36~1.18)mm的油鞣皮革颗粒:2%~7%，粒径为(1.18~0.6) mm的油鞣皮革颗粒:2%~5%。
2.如权利要求1所述的路用高韧低收缩乳化浙青混合料，其特征在于，所述的路用高韧低收缩乳化浙青混合料由下列原料按体积百分比组成:玄武岩集料:63%~78%, SBS改性阳离子乳化浙青:8%~10%，石灰岩矿粉:3%~4%，水泥:2%~3% ；水:0~2% ;粒径为(4.75~2.36) mm油鞣皮革颗粒:4%~8%，粒径为(2.36-1.18) mm的油鞣皮革颗粒:3%~6%，粒径为(1.18-0.6) mm的油鞣皮革颗粒:2%~4%，上述原料的体积百分比之和为 100%o
3.—种权利要求1所述的路用高韧低收缩乳化浙青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:先将玄武岩集料、油鞣皮革颗粒混合，接着加入石灰岩矿粉和水泥混匀；最后加入SBS改性阳离子乳化浙青和水搅拌均匀。
【文档编号】C04B24/36GK103613331SQ201310541282
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】王振军, 刘亮, 邵明玉, 蒋玮 申请人:长安大学