本发明涉及一种道路养护材料及方法，具体为一种基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层及其制备方法。
背景技术：
将钢渣用于道路建设是大规模资源化利用钢渣的有效途径，随着目前对钢渣的资源化应用技术越来越深入，钢渣中粒径大于4.75mm的粗粒径部分和粒径很小的钢渣微粉均得到了良好的应用，但是对于4.75mm以下的部分，尤其是2.36～4.75mm这部分钢渣仍然没有得到较好的应用。一般超薄抗滑磨耗层通常仅用于高速沥青路面的养护，因为高速路面通常只是受到车辆的正向压力，路面所受到的横向剪切力较少，而市内路面会受到比如垃圾清扫车等市政车辆反复使用刹车的碾压，路面受到的横向剪切力较大，采用抗滑磨耗层效果对于道路养护和修复作用不是特别明显。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层材料及其制备方法，采用本发明制备的抗滑磨耗层材料具有良好的抗磨耗性能和较低的抗滑性能衰减。
本发明技术方案：
一种基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层，所述抗滑磨耗层包括按照重量份计的以下组分：钢渣集料20～26份，石屑70～76份，填料2～5份，水6～10份，改性乳化沥青8～12份。
优选地，所述钢渣集料粒径为2.36～4.75mm，游离氧化钙含量不大于3％。
优选地，所述的石屑为玄武岩或辉绿岩，其粒径小于2.36mm，砂当量不低于65％。
优选地，所述填料为硫铝酸盐水泥和石灰石矿粉，其质量比为硫铝酸盐水泥：
石灰石矿粉＝1:1～1:3。
优选地，所述水ph值为6.5-7.5。
优选地，所述改性乳化沥青的原料包括按照重量份计的以下组分：基质沥青55～65份，废旧橡胶粉3～5份，n-十二烷基-1,3-丙撑二胺1～3份，添加剂0.5～1.5份，水35～45份。
进一步优选地，所述添加剂由氯化铵和聚乙二醇按质量比为(1.5-2.5):1的比例混合得到。
更进一步优选地，所述改性乳化沥青的原料还包括按照重量份计的以下组分：
水性聚氨酯5～15份。
更进一步优选地，所述改性乳化沥青由原料在130～150℃温度条件下经高速剪切搅拌得到，其蒸发残留物软化点不低于53℃。
所述的基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层的制备方法，所述方法为将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入定量的水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌10～30s，然后迅速摊铺到路面上，待混合料养生完成即可在路面形成一层4～6mm厚的抗滑磨耗层。
所述路面为沥青路表面。
本发明有益效果如下：
1、钢渣具有硬度大，磨光值高等特点，可以将其作为一种骨架材料与改性乳化沥青等物料共同制备成一种抗滑磨耗层材料用于道路养护工程中。采用本发明提供的基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层及其制备方法可以在原路面上铺筑一层具有良好耐久性和高强度的超薄抗滑磨耗层，该磨耗层可以起到保护原路面的作用，并且具有良好的抗磨耗性能和较低的抗滑性能衰减，能够延长道路使用寿命，在道路养护工程中具有很好的应用前景。
2、改性乳化沥青为废旧橡胶粉改性得到，乳化剂为n-十二烷基-1,3-丙撑二胺，添加剂为氯化铵和聚乙二醇复配得到。废旧橡胶粉是改性剂，增加粘性和弹性，乳化剂是乳化沥青用的，添加剂增加稳定性。
3、本发明提供的超薄抗滑磨耗层不仅适用于高速路面沥青的养护，可用于废旧路面的快速修复，防止路面伤害扩大，也可以用于新沥青路面的涂层养护，延长使用寿命，另外还可以针对市内地面，刹车使用较多的路面的维护，在本发明抗滑磨耗层的原料中加入了水性聚氨酯，水性聚氨酯以水作为分散介质，在使用过程中仅有水挥发进入大气，对环境无不良影响，同时采用水作为分散介质使得水性聚氨酯分散体具有无毒，无味，不燃，不爆，安全的特点，还具有高模量高抗张特点，较好的机械性能。对乳化沥青进行改性，增大了钢渣骨架与改性乳化沥青的粘结力以及基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层与地面之间的粘结力，增加了扛刹车时轮胎反复横向碾压的抵抗力。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。
实施例1
采用经破碎水洗后的钢渣集料，其粒径分布为2.36～4.75mm，石屑为玄武岩，粒径小于2.36mm，砂当量70％，填料中质量份数比水泥：矿粉＝1:1，改性乳化沥青固含量为62％，蒸发残留物软化点55℃。各物料质量份数比为钢渣集料：石屑：填料：水：改性乳化沥青＝20:76:4:10:8。
所述改性乳化沥青的原料包括按照重量份计的以下组分：基质沥青60份，废旧橡胶粉4份，n-十二烷基-1,3-丙撑二胺2份，添加剂1份，水38份。
所述添加剂由氯化铵和聚乙二醇胺按1.5:1的比例混合得到。
所述改性乳化沥青由原料在140℃温度条件下经高速剪切搅拌得到，其蒸发残留物软化点不低于53℃。
按照上述比例将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌10s，然后迅速摊铺到沥青路面上，待混合料养生完成在原路面形成一层4mm厚的抗滑磨耗层。
该抗滑磨耗层1h湿轮磨耗值为380g/m2，层间拉伸剪切强度为0.2mpa，抗滑性能及衰减实验结果见表1。
表1
实施例2
采用经破碎水洗后的钢渣集料，其粒径分布为2.36～4.75mm，石屑为辉绿岩，粒径小于2.36mm，砂当量78％，填料中质量份数比水泥：矿粉＝1:3，改性乳化沥青固含量为62％，蒸发残留物软化点55℃。各物料质量份数比为钢渣集料：石屑：填料：水：改性乳化沥青＝26:70:5:6:12.
所述改性乳化沥青的原料包括按照重量份计的以下组分：基质沥青60份，废旧橡胶粉4份，n-十二烷基-1,3-丙撑二胺2份，添加剂1份，水38份。
所述添加剂由氯化铵和聚乙二醇胺按1.5:1的比例混合得到。
所述改性乳化沥青由原料在140℃温度条件下经高速剪切搅拌得到，其蒸发残留物软化点不低于53℃。
按照上述比例将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌20s，然后迅速摊铺到沥青路面上，待混合料养生完成在原路面形成一层5mm厚的抗滑磨耗层。
该抗滑磨耗层的1h湿轮磨耗值为321g/m2，层间拉伸剪切强度为0.2mpa，抗滑性能及衰减实验结果见表2。
表2
实施例3
采用经破碎水洗后的钢渣集料，其粒径分布为2.36～4.75mm，石屑为玄武岩，粒径小于2.36mm，砂当量70％，填料中质量份数比水泥：矿粉＝1:2，改性乳化沥青固含量为62％，蒸发残留物软化点55℃。各物料质量份数比为钢渣集料：石屑：填料：水：改性乳化沥青＝23:75:2:8:10.
所述改性乳化沥青的原料包括按照重量份计的以下组分：基质沥青60份，废旧橡胶粉4份，n-十二烷基-1,3-丙撑二胺2份，添加剂1份，水38份。
所述添加剂由氯化铵和聚乙二醇胺按1.5:1的比例混合得到。
所述改性乳化沥青由原料在140℃温度条件下经高速剪切搅拌得到，其蒸发残留物软化点不低于53℃。
按照上述比例将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌30s，然后迅速摊铺到沥青路面上，待混合料养生完成在原路面形成一层6mm厚的抗滑磨耗层。
该抗滑磨耗层的1h湿轮磨耗值为353g/m2，层间拉伸剪切强度为0.1mpa，抗滑性能及衰减实验结果见表3。
表3
实施例4
其他同实施例2，不同点在于：所述改性乳化沥青的原料还包括按照重量份计的以下组分：水性聚氨酯15份。
按照上述比例将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌2s，然后迅速摊铺到沥青路面上，待混合料养生完成在原路面形成一层5mm厚的抗滑磨耗层。
该抗滑磨耗层的1h湿轮磨耗值为240g/m2，层间拉伸剪切强度为0.7mpa。抗滑性能及衰减实验结果见表4。
表4
实施例5
其他同实施例2，不同点在于：所述改性乳化沥青的原料还包括按照重量份计的以下组分：葡聚糖0.03份。
按照上述比例将钢渣集料、石屑和填料充分混合搅拌，然后加入水再次搅拌均匀，再加入定量的改性乳化沥青，保持60r/min的速度搅拌20s，然后迅速摊铺到市内沥青路面上，待混合料养生完成在原路面形成一层5mm厚的抗滑磨耗层。
该抗滑磨耗层的1h湿轮磨耗值为262g/m2，层间拉伸剪切强度为0.9mpa。抗滑性能及衰减实验结果见表5。
表5
本实施例改性乳化沥青在添加水性水性聚氨酯的基础上，再添加葡聚糖，葡聚糖为大分子网络结构，与水性聚氨酯分散体相互作用补充，最终用于乳化沥青改性中，增大了钢渣骨架与改性乳化沥青的粘结力以及基于钢渣骨架的超薄抗滑磨耗层与地面之间的粘结力，增加了扛刹车时轮胎反复横向碾压的抵抗力，比单独加入水性聚氨酯的效果更优。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。