一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备及方法与流程

本发明属于道路，尤其涉及一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备及方法。

背景技术：

1、近些年来，橡胶沥青应力吸收层因其优异的粘结和抗反射裂缝性能，在旧路面改造、桥面防水和新路面中间层等方面获得广泛应用。橡胶沥青应力吸收层，能够有效减少半刚性基层反射裂缝的产生和扩展，延长路面服役寿命。同时，由于其省去混合料的拌和、运输环节，施工简便，因此极大缓解了能耗和污染问题。

2、由于橡胶沥青的降解和溶胀特性，以及脱硫橡胶在橡胶沥青中的应用，特别随着高掺量橡胶沥青的推广，橡胶沥青应力吸收层的性能不能充分发挥，仍然存在粘结力弱、抗冲击和耐疲劳性能不足等问题。研究人员尝试在橡胶沥青加入硫磺和促进剂。在掺量较低时，硫磺仅能发挥稳定橡胶沥青不相容悬浮体系的作用，对其力学性能没有显著改善；在掺量较高时，虽能够实现橡胶在沥青中三维网络的重构，增强耐久性，但同时又会产生粘度大、施工难、成本高等问题。

3、橡胶的硫化速度跟硫化体系、温度有关，通过调节橡胶沥青中交联助剂、硫化剂、促进剂的含量，以及提高交联的温度就可以实现橡胶在沥青中的快速硫化交联。在180℃下，橡胶在1分钟内就可实现快速交联。这为橡胶沥青的就地交联提供了机会。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备及方法，利用在沥青喷洒过程中混合喷洒高效交联剂，进而形成原位交联超韧应力吸收层，以解决上述问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现的：

3、一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，包括车辆本体、控制器和设置在车辆本体上并由控制器控制的橡胶沥青储存喷洒装置、基质沥青储存喷洒装置和集料储存喷洒装置；

4、所述橡胶沥青储存喷洒装置包括橡胶沥青储罐，所述橡胶沥青储罐通过输送管路，先后与橡胶沥青泵、橡胶沥青喷头相连接；所述基质沥青储存喷洒装置包括基质沥青储罐，所述基质沥青储罐通过输送管路，先后与基质沥青泵、基质沥青喷头相连接；

5、所述橡胶沥青喷头和基质沥青喷头分别通过轴承与输送管路相连，以便可自由旋转调整喷洒角度，使橡胶沥青和基质沥青同步喷洒，在高温下混合均匀，实现快速就地交联；

6、所述集料储存喷洒装置包括集料罐，所述集料罐上设有集料搅拌桨、驱动搅拌桨旋转的集料罐搅拌驱动电机和集料卸料口，所述集料卸料口位于橡胶沥青喷头和基质沥青喷头后方。

7、作为优选，所述橡胶沥青储罐和基质沥青储罐在车辆本体上呈一左一右并列设置，所述橡胶沥青喷头和基质沥青喷头在车辆本体下发呈一前一后设置。

8、作为优选，所述车辆本体包括牵引头和由牵引头牵引的承载车，所述橡胶沥青储存喷洒装置、基质沥青储存喷洒装置和集料储存喷洒装置均设置在承载车上；所述承载车下方设有位于前方的转向车轮和位于后方的承载车轮。进一步的，所述转向车轮有两个，分别位于承载车下前方左右两侧，中间与牵引头连接。所述承载车轮有两个，分别位于承载车下后方左右两侧。

9、作为优选，所述橡胶沥青泵与橡胶沥青喷头之间，还设有橡胶沥青节流器。

10、作为优选，所述基质沥青泵与基质沥青喷头之间，还设有基质沥青节流器。

11、作为优选，所述橡胶沥青储罐、基质沥青储罐、集料罐、橡胶沥青喷头、基质沥青喷头集和料卸料口均与控制器通讯连接并由其控制。更优地，所述控制器设置于碾压拖车上方。

12、作为优选，所述车辆本体的前部，还设有路面吹扫装置，所述路面吹扫装置包括气泵和与气泵连接的吹扫喷头。

13、更优地，所述气泵也与控制器通讯连接并由其控制。

14、作为优选，所述车辆本体后方，还连接有碾压装置。所述碾压装置为一个与车辆本体尾部相连的碾压拖车，所述碾压拖车上设有位于集料卸料口后方的集料挡板和位于集料挡板后方的碾压胶轮，所述碾压胶轮横向排列，与车辆本体同宽。

15、作为优选，所述橡胶沥青储罐上还设有橡胶沥青卸料口、橡胶沥青加热套、橡胶沥青搅拌桨、橡胶沥青温度表、橡胶沥青压力表、橡胶沥青罐搅拌驱动电机、橡胶沥青进料口，所述橡胶沥青储罐固定于车辆本体的中部右侧。

16、作为优选，所述基质沥青储罐上还设有基质沥青卸料口、基质沥青加热套、基质沥青搅拌桨、基质沥青温度表、基质沥青压力表、基质沥青罐搅拌驱动电机、基质沥青进料口，固定于车辆本体中部左侧，与橡胶沥青储罐并列。

17、进一步的，所述橡胶沥青储罐中的橡胶沥青由湿法工艺制备，在160～190℃下保存。

18、进一步的，所述基质沥青储罐中的基质沥青预先与一定比例的硫磺和促进剂混合均匀，在120～140℃下保存。

19、更优地，所述促进剂选择准速级(m、dm、cz、dz、nobs)和超速级（tmtd、tmtm）复配，或准速级和超超速级（zdmc、zdc）复配。

20、本发明还公开了一种使用上述橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备进行施工的方法，包括如下步骤：将湿法工艺制备的橡胶沥青注入橡胶沥青储罐，通过控制器控制储存温度在160～190℃；将加入一定比例硫磺和促进剂的基质沥青注入基质沥青储罐，通过控制器控制储存温度在120～140℃；将特定级配的石料注入集料罐，通过控制器控制温度在160～190℃；按照施工要求，通过控制器合理控制所需搅拌速度、泵速、压力、沥青喷洒量、集料摊铺量等参数。通过控制器调节橡胶沥青喷头和基质沥青喷头角度，使橡胶沥青和基质沥青同步喷洒，在高温下混合均匀，实现快速就地交联。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，结构巧妙，在基质沥青中加入一定比例的硫磺和促进剂，经由基质沥青喷头喷出后，与经由橡胶沥青喷头喷出的橡胶沥青混合均匀，在高温条件下实现就地快速交联，形成三维网络结构，以提高橡胶沥青应力吸收层的力学性能和耐久性，生产效率高，成本低，实用性强，尤其具有以下好处：

23、1. 本发明提供的应力吸收层施工方法，能够实现橡胶沥青的就地快速交联，以解决湿法橡胶沥青加入硫磺后粘度大、施工难的问题，增强路面耐久性；

24、2. 本发明提供的应力吸收层施工方法，能够实现橡胶沥青、基质沥青和集料的三层同步铺洒，经进一步改造，可以实现更多组分（纤维、填料）的同步洒铺。

技术特征：

1.一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，包括车辆本体、控制器和设置在车辆本体上并由控制器控制的橡胶沥青储存喷洒装置、基质沥青储存喷洒装置和集料储存喷洒装置，所述车辆本体后方，还连接有碾压装置；

2.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述橡胶沥青储罐(8)和基质沥青储罐(18)在车辆本体上呈一左一右并列设置，所述橡胶沥青喷头(26)和基质沥青喷头(27)在车辆本体下发呈一前一后设置。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述车辆本体包括牵引头（1）和由牵引头（1）牵引的承载车（3），所述橡胶沥青储存喷洒装置、基质沥青储存喷洒装置和集料储存喷洒装置均设置在承载车（3）上；所述承载车（3）下方设有位于前方的转向车轮（2）和位于后方的承载车轮（32）。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述橡胶沥青泵（14）与橡胶沥青喷头（26）之间，还设有橡胶沥青节流器（15）；所述基质沥青泵(24)与基质沥青喷头(27)之间，还设有基质沥青节流器(25)。

5.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述橡胶沥青储罐(8)、基质沥青储罐(18)、集料罐(28)、橡胶沥青喷头(26)、基质沥青喷头(27) 和集料卸料口(31)均与控制器（35）通讯连接并由其控制。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述车辆本体的前部，还设有路面吹扫装置，所述路面吹扫装置包括气泵(4)和与气泵连接的吹扫喷头(5)；所述车辆本体后方，还连接有碾压装置；所述碾压装置为一个与车辆本体尾部相连的碾压拖车(36)，所述碾压拖车上设有位于集料卸料口后方的集料挡板(33)和位于集料挡板后方的碾压胶轮(34)，所述碾压胶轮(34)横向排列，与车辆本体同宽。

7.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述橡胶沥青储罐(8)上还设有橡胶沥青卸料口(6)、橡胶沥青加热套(7)、橡胶沥青搅拌桨(9)、橡胶沥青温度表(10)、橡胶沥青压力表(11)、橡胶沥青罐搅拌驱动电机(12)、橡胶沥青进料口(13)；所述基质沥青储罐(18)上还设有基质沥青卸料口(16)、基质沥青加热套(17)、基质沥青搅拌桨(19)、基质沥青温度表(20)、基质沥青压力表(21)、基质沥青罐搅拌驱动电机(22)、基质沥青进料口(23)。

8.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述橡胶沥青储罐(8)中的橡胶沥青由湿法工艺制备，在160～190℃下保存。

9.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备，其特征在于，所述基质沥青储罐(18)中的基质沥青为预先与一定比例的硫磺和促进剂混合均匀，在120～140℃下保存；所述促进剂为准速级m、dm、cz、dz、nobs和超速级tmtd、tmtm复配，或准速级和超超速级zdmc、zdc复配。

10.利用权利要求1-9任意一项所述的橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备进行施工的方法，包括如下步骤：将湿法工艺制备的橡胶沥青注入橡胶沥青储罐，通过控制器控制储存温度在160～190℃；将加入一定比例硫磺和促进剂的基质沥青注入基质沥青储罐，通过控制器控制储存温度在120～140℃；将特定级配的石料注入集料罐，通过控制器控制温度在160～190℃；按照施工要求，通过控制器控制，使橡胶沥青和基质沥青同步喷洒，在高温下混合均匀，实现快速就地交联。

技术总结
本发明公开了一种橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备及方法，该设备包括车辆本体、控制器和设置在车辆本体上并由控制器控制的橡胶沥青储存喷洒装置、基质沥青储存喷洒装置和集料储存喷洒装置；其中，橡胶沥青喷头和基质沥青喷头分别通过轴承与输送管路连接，可自由调整喷洒角度，基质沥青中添加有一定比例的硫化剂，经由喷头与橡胶沥青充分混合，实现橡胶沥青在高温混合后原位快速交联，以提高橡胶沥青应力吸收层的抗裂、抗冲击和耐疲劳性能。本发明的橡胶沥青应力吸收层就地快速交联施工设备及方法，施工方便，成品强度高、冲击韧性好，有效解决了道路路面裂缝问题，显著提升了路面耐久性。

技术研发人员：王仕峰,张子轮,邓文华,陈澄,陶剑,陆孝伟,沈超
受保护的技术使用者：江苏宝利路面材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13