一种基于钢渣提升抗滑性能的URP无车辙沥青混合料及其制备方法与流程

本发明涉及工程用铺设材料，更具体地说，它涉及一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料及其制备方法。

背景技术：

1、目前，随着国民经济的发展，高等级、重载交通道路越来越多，对其要求也越来越高，而高等级公路的特点是交通量大，行驶速度快。由于大的交通量加剧了对路面的磨耗作用，道路在通车使用一定年限后，路面逐渐被车轮磨光、磨耗,使路面的抗滑能力持续降低。同时，重载交通导致路面出现压密现象，使路面粗糙度降低，加速路面抗滑性能的衰减。

2、高速行车要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全，当抗滑性能衰减至一定程度时，在潮湿多雨季节，当路面上有积水时，会造成行车制动距离加长，车辆失去平衡，从而导致发生交通事故的几率大大增加。为提升路面抗滑性能，降低抗滑性能衰减速度，发明一种抗滑性能持久的无车辙沥青混合料及其制备方法，具有很大的现实意义。

技术实现思路

1、高速行车要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全，当抗滑性能衰减至一定程度时，在潮湿多雨季节，当路面上有积水时，会造成行车制动距离加长，车辆失去平衡，从而导致发生交通事故的几率大大增加。为提升路面抗滑性能，降低抗滑性能衰减速度，发明一种抗滑性能持久的无车辙沥青混合料，包括矿料、沥青以及urp沥青改性剂；

2、所述按照质量百分比包括以下组份：

3、

4、所述沥青和矿料的质量比为0.058至0.064；

5、以及urp沥青改性剂占矿料和沥青的混合料的质量比为0.9至1.2wt％。

6、作为一种抗滑性能持久的无车辙沥青混合料的优选技术方案，所述混合料合成级配满足ac、sup或sma型混合料要求，石料岩性为玄武岩。

7、作为一种抗滑性能持久的无车辙沥青混合料的优选技术方案，所述沥青为道路石油沥青。

8、作为本发明的另一个技术方案：提供了一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，包括如下质量组份：

9、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20至35份；

10、聚乙烯15至25份；

11、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物15至25份；

12、单组分环氧树脂5至15份；

13、以及助剂3至9份。

14、作为一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料的优选技术方案，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的嵌段比50:50至20：80，优选的嵌段比30:70。

15、作为一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料的优选技术方案，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：聚乙烯:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的质量比为1.33:1:1至1.4:1:1。

16、作为一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料的优选技术方案，所述单组分环氧树脂占苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物三种物质的质量比为10wt％至17.6wt％；所述助剂为抗氧化剂，所述助剂占单组分环氧树脂的质量的60wt％。

17、一种无车辙沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：

18、步骤s1.制备urp沥青改性剂：首先将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、树脂、单组分环氧以及助剂混合后，分别在110、130、150、180度的生产线上逐渐进行热熔，再进一步在200～220度的高温条件下发生交联反应，最后在高温条件下通过高速搅拌挤出后经冷冻机冷冻冰水降温，剪切加工而成；

19、步骤s2.由于钢渣集料与玄武岩集料密度差值比较大，在进行配合比设计时，然后对两种集料密度差值进行体积与质量之间的换算；

20、步骤s3.按照《公路工程沥青及沥青混合料实验规程jtge20-2011》的工艺生产沥青混合料，质量份称取相应矿料加热至200～205℃，道路石油沥青加热至155～165℃，将urp沥青改性剂与矿料放入搅拌设备中进行拌和90秒，然后加入道路石油沥青拌和90～120秒，拌和温度控制在185～195℃。

21、作为一种无车辙沥青混合料的制备方法的优选技术方案，步骤s2中，按下式计算各种矿料成分的质量配合比pi；

22、

23、式中：pi—各种矿料成分的体积配合比，其和为100；

24、γi—各种矿料相应的毛体积相对密度。

25、作为一种无车辙沥青混合料的制备方法的优选技术方案，所述沥青混合料的：

26、马歇尔试件的空隙率vv＝3.5％～4.5％；

27、60℃动稳定度不小于2800次/mm；

28、冻融劈裂试验残留强度比不小于80％；

29、小梁低温弯曲应变不小于2500με；

30、成品路面摆值不小于60bpn。

31、本发明的有益效果是：1、本发明制备得到的抗滑性能持久的无车辙沥青混合料可显著提高高温抗车辙性能，具体可提高10倍以上，且其70℃条件下的抗车辙动稳定度试验指标可达到10000次/mm以上；

32、2、本发明制备得到的抗滑性能持久的无车辙沥青混合料可显著提高路面抗滑性能；

33、3、本发明制备得到的抗滑性能持久的无车辙沥青混合料可有效利用废弃钢渣，具有良好的经济效益，且工艺简单，性能突出，较现阶段已有的半柔性沥青路面具有更好的抗开裂和耐久性能，直接经济成本为后者的1/3，施工简单基本不增加难度，可快速开放交通；

34、4、本发明制备得到的抗滑性能持久的无车辙沥青混合料在路面车辙病害处治或抗高温重载需求较高的工程中应用，如高速公路和国省道、城市道路的特重交通，长上坡、长下坡路段，城市道路公交专用道、重载交叉口、机场跑道、高速收费站等，也可以用于提升传统沥青路面的路用性能实现长寿命路面的效果，减少维修次数，降低维修等工作对环境的负面影响。

技术特征：

1.一种基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，包括矿料、沥青以及urp沥青改性剂；

2.根据权利要求1所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，所述混合料合成级配满足ac、sup或sma型混合料要求，石料岩性为玄武岩或石灰岩。

3.根据权利要求1所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，所述沥青为道路石油沥青。

4.一种应用于权利要求1至3任一所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，包括如下质量组份：

5.根据权利要求4所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的嵌段比50:50至20：80，优选的嵌段比30:70。

6.根据权利要求4所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：聚乙烯:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的质量比为1.33:1:1至1.4:1:1。

7.根据权利要求4所述的基于钢渣提升抗滑性能的urp无车辙沥青混合料，其特征在于，所述单组分环氧树脂占苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物三种物质的质量比为10wt％至17.6wt％；所述助剂为抗氧化剂，所述助剂占单组分环氧树脂的质量的60wt％。

8.基于权利要求1所述的无车辙沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的无车辙沥青混合料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，按下式计算各种矿料成分的质量配合比pi；

10.根据权利要求9所述的无车辙沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述沥青混合料的：

技术总结
本发明涉及一种基于钢渣提升抗滑性能的URP无车辙沥青混合料及其制备方法，包括矿料、沥青以及URP沥青改性剂；所述按照质量百分比包括以下组份：粗集料41.9至44份；钢渣33.4至37.5份；细集料11.4至15份；矿粉7.3至11.3份；所述沥青和矿料的质量比为0.058至0.064；以及URP沥青改性剂占矿料和沥青混合料的质量比为0.9至1.2wt％。本发明制备得到的抗滑性能持久的无车辙沥青混合料可显著提高高温抗车辙性能，具体可提高10倍以上，且其70℃条件下的抗车辙动稳定度试验指标可达到10000次/mm以上。

技术研发人员：叶勤,蔡金良,曾辉,叶龙飞,王如枝,林燕,汪清婷
受保护的技术使用者：江苏璟辰新材料科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1