一种温拌沥青混合料的制备方法及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种温拌沥青混合料的制备方法及其施工方法，其制备方法为：测试温拌剂和基质沥青的各项性能指标；在基质沥青中加入不同掺加量的温拌剂，制备温拌沥青；采用针入度分级评价体系和PG分级评价体系共同测试温拌沥青的各项性能指标，确定温拌剂的最佳掺加量；制备温拌沥青混合料；所述温拌剂为Sasobit温拌剂，其最佳掺加量为基质沥青质量的2.5-3.5%。其施工方法为：温拌沥青混合料的拌和、运输、摊铺和压实。该温拌沥青混合料的制备方法和施工方法简单，拌和温度显著降低，大大减少了有害气体的排放，降低成本，同时全面提高沥青及沥青混合料的路用性能。
【专利说明】一种温拌沥青混合料的制备方法及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程【技术领域】，涉及温拌浙青的制备技术，具体涉及一种温拌浙 青混合料的制备方法及其施工方法。
【背景技术】
[0002] Sasobit温拌剂是德国Sasol-Wax公司研发的产品，是一种具有高熔点的有机添 加剂，可通过费托（Fischer-Tropsch，简称FT)方法从煤炭气化中获取，也称为FT固体石 蜡。它是一种细结晶体，通常以两种形式存在：一种为粉末状，供熔融添加使用；另一种为 固体小颗粒状（如小球），供直接添加使用。
[0003] Sasobit温拌剂是一种窄分布的合成饱和碳氢化合物的混合物，是一种硬蜡。众所 周知，浙青中錯含量偏高会对浙青的性能产生明显的负面影响，但是掺加一定量的Sasobit 却不会出现这种问题。这是因为Sasobit与浙青中的蜡在分子结构上有很大不同，浙青中 的蜡分子一般只含有22?40个碳原子，而Sasobit分子是含有40?120个碳原子的长链 脂肪烃。
[0004] 传统聚合物改性剂与浙青的相容性不好，掺加到浙青中很容易发生聚合物离析现 象，从而影响聚合物的改性效果。因此，这类聚合物改性剂必须采用特殊的加工工艺，比如 通过高速剪切或胶体磨方式使其均匀地分散在基质浙青中，以制得较为理想的改性浙青。 然而采用高速剪切法或胶体磨法加工改性浙青，一般需要经过改性剂融胀、分散磨细、继续 发育三个阶段，每一阶段的工艺流程和加工时间都会随改性剂、浙青和加工设备的不同而 异。而且大部分聚合物改性剂会使浙青的粘度（尤其是135°c的粘度）大大增加，从而导致 加工过程中有较高的能源消耗。可见，传统聚合物改性浙青的制备工艺复杂，能源消耗高， 而且不能保证其贮存稳定性。
[0005] 翟翔等人在《Sasobit对浙青混合料水稳定性的影响》一文中研究了Sasobit温拌 剂对浙青混合料水稳定性的影响，对温拌剂掺加量为浙青质量的2. 5%的AC-13C温拌浙青 混合料，按照室内拌和及成型温度制作马歇尔试件，实验结果表明：Sasobit温拌浙青混合 料的水稳定性比普通浙青混合料的水稳定性略差，因此无法判断出Sasobit温拌剂对浙青 水稳定性的改善效果。
[0006] 赵梓伶在《Sasobit在温拌浙青混合料中的应用评估》一文中研究了Sasobit温拌 剂的掺加对浙青混合料性能的影响，其研究结果指出，掺加了Sasobit后有可能增加也有 可能降低浙青混合料的抗水损害性能，因此无法判断出Sasobit温拌剂对浙青混合料水稳 定性的改善效果。
[0007] 目前，对采用Sasobit为温拌剂来改善浙青混合料性能的研究中，普遍反映温拌 浙青混合料的水稳定性较差，无法正确判断Sasobit温拌剂对浙青混合料水稳定性的改善 效果。因此，有必要开发一种全面改善浙青混合料性能的制备工艺，以克服现有技术的缺 陷。
【发明内容】
[0008] 为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种温拌浙青混合料的制备方法，包 括以下步骤：
[0009] 步骤一：测试温拌剂和基质浙青的各项性能指标；
[0010] 步骤二：在基质浙青中加入不同掺加量的温拌剂，制备温拌浙青；
[0011]步骤三：采用针入度分级评价体系和PG分级评价体系共同测试温拌浙青的各项 性能指标，确定温拌剂的最佳掺加量；
[0012] 步骤四：在基质浙青中加入最佳掺加量的温拌剂，制备温拌浙青；
[0013] 步骤五：制备温拌浙青混合料；
[0014] 所述温拌剂为Sasobit温拌剂，其最佳掺加量为基质浙青质量的2. 5-3. 5%。
[0015] 步骤一中，须保证基质浙青的技术指标满足《公路浙青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)中的相关规定；步骤二中，将2. 0-5. 0%的Sasobit温拌剂加入到基质浙青中并 混合均匀，测试混合均匀后浙青的技术指标，须保证其的技术指标满足《公路浙青路面施工 技术规范》(JTGF40-2004)中的相关规定；步骤五中，在Sasobit温拌剂最佳添加量的条件 下，制备Sasobit温拌浙青混合料，并测试其的路用性能。
[0016] 本发明确定Sasobit温拌剂的最佳掺加量的方法为：在基质浙青中掺加 2. 0-5. 0% (每0. 5%为一个间隔点）的Sasobit温拌剂，制备温拌浙青并测试其性能，根据 测试结果，探寻浙青各项性能随Sasobit温拌剂掺加量的变化规律，进而确定Sasobit温拌 剂的最佳掺加量。基质浙青为Pen60/80浙青。
[0017] 优选的是，所述温拌剂的最佳掺加量为基质浙青质量的3. 0%。本发明通过大量 实验证明，Sasobit温拌剂的最佳掺加量为基质浙青质量的2. 5-3. 5%,这不仅可以降低浙 青混合料的拌和温度，而且可以全面提高浙青混合料的性能，为后续温拌浙青混合料的制 备及其性能的改善奠定了良好的基础。若掺加量过多或过少，则很难降低浙青的拌和温度， 甚至会导致拌和温度的升高，无法改善浙青混合料的性能。更为优选的是，Sasobit温拌剂 的最佳掺加量为基质浙青质量的3. 0%，这一掺加量范围，使得在浙青性能已经提高的基础 上，可进一步稳定性能，同时在拌和温度降低的基础上，可进一步稳定拌和温度，不会出现 太大的波动。
[0018] 本发明通过在基质浙青中添加最佳掺加量的Sasobit温拌剂，以全面有效地改善 浙青的各项性能，同时降低浙青的高温黏度，从而实现浙青及浙青混合料能够在110-150°C 下拌和，进而降低浙青及浙青混合料在施工过程中的短期老化，提高浙青混合料的拌和、压 实效果，实现节能减排和延长道路的使用寿命。
[0019] 本发明的温拌浙青混合料的制备方法简单，将加入了最佳掺加量的Sasobit温拌 剂的温拌浙青与矿料拌和均匀即可，拌和温度显著降低，大大减少了有害气体的排放，降低 成本。
[0020] 本发明还提供一种上述温拌浙青混合料的施工方法，包括以下步骤：
[0021] 步骤一：温拌浙青混合料的拌和；
[0022] 步骤二：温拌浙青混合料的运输；
[0023] 步骤三：温拌浙青混合料的摊铺；
[0024] 步骤四：温拌浙青混合料的压实；
[0025] 所述温拌浙青混合料中浙青为温拌浙青，所述温拌浙青由基质浙青与温拌剂制备 而成。
[0026] 优选的是，在基质浙青中加入最佳掺加量的温拌剂。
[0027] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌剂为Sasobit温拌剂，其最佳掺加量为基 质浙青质量的2. 5-3. 5%。
[0028] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌剂的最佳掺加量为基质浙青质量的3. 0%。
[0029] 在上述温拌浙青混合料的制备方法中，以Sasobit温拌剂最佳掺加量，制备 Sasobit温拌浙青及其混合料，测试其的路用性能。
[0030] 针对测试结果，提出Sasobit温拌浙青混合料的施工工艺及要点，按照本发明提 出的施工工艺进行施工，可全面提高温拌浙青混合料的路用性能。
[0031] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料由温拌浙青、矿料制备而成，所 述温拌浙青由基质浙青与温拌剂制备而成。
[0032] 在上述任一方案中优选的是，所述基质浙青采用导热油加热。导热油具有加热均 匀，调温控制准确，能在低蒸气压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等优点。
[0033] 在上述任一方案中优选的是，所述基质浙青的加热温度为110-150°C。
[0034] 在上述任一方案中优选的是，所述基质浙青的加热温度为120-140°C。
[0035] 在上述任一方案中优选的是，所述基质浙青的加热温度为130°C。
[0036] 本发明经过大量实验证明，掺加上述最佳掺加量的Sasobit温拌剂，可降低浙青 的高温黏度，从而降低浙青的拌和温度，这不但减少了有害气体的排放、降低成本，同时全 面提高了浙青的性能。
[0037] 在上述任一方案中优选的是，所述基质浙青与温拌剂的拌和时间为80-lOOs。本发 明经过大量实验证明，在此拌和时间范围内，基质浙青与温拌剂能够充分融合均匀。
[0038] 在上述任一方案中优选的是，所述矿料的加热温度为140-160°C。
[0039] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青、矿料的拌和温度为110-150°C。
[0040] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青、矿料的拌和温度为120-140°C。
[0041] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青、矿料的拌和温度为130°C。
[0042] 传统的热拌浙青混合料的拌和温度高，需要消耗大量的燃油，并排放大量的有害 气体，会造成严重的环境污染。本发明的温拌浙青混合料的拌和温度降低至110-150°C，这 不但减少了有害气体的排放、降低成本，而且温拌浙青混合料具有良好的路用性能。
[0043] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青、矿料的拌和时间为30-50S。本发明经 过大量实验证明，在此拌和时间范围内，温拌浙青与矿料能够充分融合均匀。
[0044] 步骤一中，温拌浙青混合料拌和的施工工艺要点为：粗集料和细集料应分类堆 放和供料，取自不同料源的集料应分开堆放；每种规格的矿料和浙青必须按要求的比例 进行配料；浙青材料采用导热油加热，加热温度在110-150°C范围内，矿料加热温度在 140-160 °C范围内；浙青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的浙青混凝土出厂温度在 110?150°C范围内；浙青混合料的拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆 浙青结合料为宜，并经试拌确定，间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30-50S，其中干拌时间不 得小于5s。
[0045] 在上述任一方案中优选的是，装有温拌浙青混合料的运料车上用篷布覆盖。当运 输时间在30min以上或者气温低于10°C时，运料车用篷布覆盖，以保证温拌浙青混合料的 出厂温度不会降低或只有小幅度的降低，从而不会影响浙青混合料的路用性能。
[0046] 在上述任一方案中优选的是，所述运料车与摊铺机的距离保持10-30cm，从而避免 运料车与摊铺机发生碰撞。
[0047] 在上述任一方案中优选的是，所述运料车在卸载温拌浙青混合料的过程中挂空 挡，靠摊铺推动前行。
[0048] 步骤二中，温拌浙青混合料运输的施工工艺要求为：从拌和机向运料车上放料时， 每卸载一斗混合料应挪动一下运料车的位置，以减少粗、细集料的离析现象；尽量缩小贮料 仓下落的落距；当运输时间在30min以上或者气温低于10°C时，运料车应用篷布覆盖；连续 摊铺过程中，运料车在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机；卸料过程中，运料车应 挂空档，靠摊铺推动前进；已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车卸料时留在车上 的混合料，以及低于规定铺筑温度或被雨淋湿的混合料都应废弃。
[0049] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料的摊铺温度为110-140°C。
[0050] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料的摊铺温度为110-130°C。
[0051] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料的摊铺温度为120°c。
[0052] 本发明经过大量实验证明，掺加上述最佳掺加量的Sasobit温拌剂，可降低浙青 的高温黏度，从而降低浙青及浙青混合料的拌和温度，进而降低了温拌浙青混合料的摊铺 温度，这不但减少了有害气体的排放、降低成本，同时全面提高了浙青的性能及浙青混合料 的性能。
[0053] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料的摊铺速度为1.0-3.Om/s。本 发明经过大量实验证明，在此速度下摊铺，可使浙青混合料摊铺的更加均匀、路面更平整、 效果更好。
[0054] 步骤三中，温拌浙青混合料摊铺的施工工艺要点为：在铺筑混合料之前，必须对下 层进行检查，特别要注意下层的污染情况，不符合要求的须进行处理，否则不准铺筑温拌浙 青混合料；正常施工，摊铺温度控制在110-140°C;摊铺机一定要保持摊铺的连续性，有专人 指挥，一车卸完下一车要立即跟上，应以均匀的速度行驶，以保证混合料均匀、不间断地摊 铺，摊铺机前要经常保持3辆车以上，摊铺过程中不得随意变换速度，避免中途停顿，影响 施工质量。
[0055] 在上述任一方案中优选的是，所述温拌浙青混合料的压实分为初压、复压、终压三 个阶段。
[0056] 在上述任一方案中优选的是，所述初压温度为110-140°C。
[0057] 在上述任一方案中优选的是，所述初压温度为110-130°C。
[0058] 在上述任一方案中优选的是，所述初压温度为120°C。
[0059] 本发明经过大量实验证明，掺加上述最佳掺加量的Sasobit温拌剂，可降低浙青 的高温黏度，从而降低了浙青及浙青混合料的拌和温度，还降低了温拌浙青混合料的摊铺 温度，同时还降低了浙青混合料的初压温度，这不但减少了有害气体的排放、降低成本，同 时在相对较低的温度下就能够提高路面的平整度和压实度。
[0060] 在上述任一方案中优选的是，所述初压采用双轮钢筒式压路机或者振动压路机碾 压。
[0061] 在上述任一方案中优选的是，所述振动压路机需关闭振动。
[0062] 在上述任一方案中优选的是，所述初压需进行两次碾压过程。
[0063] 碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不能突然改变，否 则会导致浙青混合料产生推移，初压后检查平整度和路拱，必要时予以修整。
[0064] 在上述任一方案中优选的是，所述复压分为第一复压阶段和第二复压阶段。
[0065] 在上述任一方案中优选的是，所述第一复压阶段采用振动压路机碾压3-4次。
[0066] 在上述任一方案中优选的是，所述第二复压阶段采用轮胎压路机碾压4-6次。
[0067] 经过第一复压阶段和第二复压阶段后，应使浙青混合料达到要求的压实度。
[0068] 在上述任一方案中优选的是，所述终压温度为80-100°C。
[0069] 在上述任一方案中优选的是，所述终压采用双轮钢筒式压路机或者振动压路机碾 压。
[0070] 在上述任一方案中优选的是，所述振动压路机需关闭振动。
[0071] 终压可消除轮迹，最终温度需大于80°C。
[0072] 步骤四中，温拌浙青混合料压实的施工工艺要求为：在浙青混合料完成摊铺和刮 平后立即对路面进行检查，对不规则之处及时用人工进行调整，随后进行充分均匀的压实； 压实工作应按试验路确定的压实设备的组合及程序进行；初压和振动碾压要低速进行，以 免对热料产生推移、发裂；在碾压期间，压路机不得中途停留、转向或制动；压路机不得停 留在温度高于70°C的已经压过的混合料上，同时，应采取有效措施，防止油料、润滑油、汽油 或其它有机杂质在压路机操作或停放期间洒落在路面上；在压实时，如接缝处（包括纵向 缝、横向缝或因其他原因而形成的施工缝）的混合料温度已不能满足压实温度要求，应采 用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度，再压实到无缝迹为止；摊铺和碾压过程 中，要组织专人进行质量检测控制和缺陷修复；压实度检查要及时进行，发现不够时在规定 的温度内及时补压；已经完成碾压的路面，不得修补表皮。
[0073] 在上述任一方案中优选的是，还包括接缝处理的步骤。
[0074] 在上述任一方案中优选的是，所述接缝分为纵向接缝和横向接缝两种。
[0075] 在上述任一方案中优选的是，所述纵向接缝的接缝边垂直拼接，所述横向接缝的 接缝边垂直拼接。
[0076] 在上述任一方案中优选的是，所述纵向接缝的相邻层次间的错位至少为15cm。
[0077] 在纵向接缝上的浙青混合料，应在摊铺机的后面立即有一台静力钢轮压路机以静 力进行碾压，碾压工作应连续进行，直至接缝平顺而密实。
[0078] 在上述任一方案中优选的是，所述横向接缝与温拌浙青混合料的摊铺方向成直 角。
[0079] 在上述任一方案中优选的是，所述横向接缝的相邻层次间的错位至少为lm。
[0080] 在上述任一方案中优选的是，所述横向接缝的相邻行程间的错位至少为lm。
[0081] 由于工作面中断，摊铺材料的末端已经冷却，或者在第二天恢复工作时，就应做成 一道横缝，横缝应与铺筑方向大致成直角，严禁使用斜接缝，横缝应有一条垂直经碾压成良 好的边缘。
[0082] 本发明的温拌浙青混合料的施工方法及施工要点简单明了，易于操作，路用性能 良好，铺筑后的路面平顺密实。
【具体实施方式】
[0083] 为了更进一步了解本发明的
【发明内容】
，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
[0084] 实施例一：
[0085] 一种温拌浙青混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0086] 步骤一：测试Sasobit温拌剂和基质浙青（Pen60/80浙青）的各项性能指标，如 表一和表二所不；
[0087] 步骤二：在基质浙青中加入不同掺加量（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、 4. 5%、5. 0% )的温拌剂，制备温拌浙青；
[0088] 步骤三：采用针入度分级评价体系和PG分级评价体系共同测试温拌浙青的各项 性能指标，确定温拌剂的最佳掺加量，温拌浙青的性能测试结果如表三所示；
[0089] 步骤四：在基质浙青中加入最佳掺加量的温拌剂，制备温拌浙青；
[0090] 步骤五：制备温拌浙青混合料。
[0091] 表一：Sasobit温拌剂的性能测试结果
【权利要求】
1. 一种温拌浙青混合料的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：测试温拌剂和基质浙青的各项性能指标； 步骤二：在基质浙青中加入不同掺加量的温拌剂，制备温拌浙青； 步骤三：采用针入度分级评价体系和PG分级评价体系共同测试温拌浙青的各项性能 指标，确定温拌剂的最佳掺加量； 步骤四：在基质浙青中加入最佳掺加量的温拌剂，制备温拌浙青； 步骤五：制备温拌浙青混合料； 其特征在于：所述温拌剂为Sasobit温拌剂，其最佳掺加量为基质浙青质量的 2. 5~3, 5%〇
2. 如权利要求1所述的温拌浙青混合料的制备方法，其特征在于：所述温拌剂的最佳 掺加量为基质浙青质量的3. 0%。
3. -种温拌浙青混合料的施工方法，包括以下步骤： 步骤一：温拌浙青混合料的拌和； 步骤二：温拌浙青混合料的运输； 步骤三：温拌浙青混合料的摊铺； 步骤四：温拌浙青混合料的压实； 其特征在于：所述温拌浙青混合料中浙青为温拌浙青，所述温拌浙青由基质浙青与温 拌剂制备而成。
4. 如权利要求3所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：在基质浙青中加入 最佳掺加量的温拌剂。
5. 如权利要求4所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述温拌剂为 Sasobit温拌剂，其最佳掺加量为基质浙青质量的2. 5-3. 5%。
6. 如权利要求5所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述温拌剂的最佳 掺加量为基质浙青质量的3. 0%。
7. 如权利要求3-6中任一项所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述温 拌浙青混合料由温拌浙青、矿料制备而成，所述温拌浙青由基质浙青与温拌剂制备而成。
8. 如权利要求7所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述基质浙青采用 导热油加热。
9. 如权利要求8所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述基质浙青的加 热温度为110_150°C。
10. 如权利要求9所述的温拌浙青混合料的施工方法，其特征在于：所述基质浙青的加 热温度为120-140°C。
【文档编号】C04B26/26GK104386949SQ201410544955
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】季节, 索智, 石越峰, 文博 申请人:北京建筑大学