一种辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路建筑材料，具体涉及一种辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料。
【背景技术】
[0002] 废旧汽车轮胎被称为"黑色污染"，长期以来，废旧轮胎的处理一直是环境保护的 世界性难题，制备橡胶沥青（Asphalt Rubber)是一种减少"黑色"环境污染的有效办法。它 主要是通过一定的生产加工工艺将橡胶粉加入沥青当中，形成一种以橡胶粉作为改性剂的 改性沥青结合料，然后应用于公路工程当中去。由于橡胶沥青结合料中掺入的橡胶粉含量 较大(一般要在15%以上)，所以能够有效的利用废旧轮胎资源，极大的减少了环境污染并同 时节约了工程材料。
[0003] 橡胶沥青不但可以在环境保护上独树一帜，而且具有优良的稳定性、耐久性以及 抗滑降噪能力，因而得到了广大道路工作者的足够重视。
[0004] 级配设计是橡胶沥青混合料技术的核心、重点和难点。对橡胶沥青混合料，目前多 采用断级配设计，而且少用或不用矿粉，依靠橡胶沥青填充矿料间隙率，从而在一定程度上 降低了结构沥青的比例。本发明在采用粗级配的同时，适当增加〇.〇75mm筛孔的通过率，并 用适当水泥替代全部或部分矿粉，在一定程度上弥补了传统相机沥青混合料的不足。作为 粗粒式橡胶沥青混合料，本发明重点对2. 36~4. 75mm这档集料的含量加以控制，从而使设 计出的橡胶沥青混合料具有矿料间隙率较大、压实性能好，路用性能强等优点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有优良路用性能且易于施工的辉绿岩粗粒式橡胶 沥青混合料。
[0006] 本发明提出的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，由橡胶沥青、粗集料、细集料和水泥 组成，其中，石料中的粗集料为辉绿岩，橡胶沥青质量占石料质量的4. 0~5. 5%。所述橡胶 沥青由基质沥青和胶粉组成，胶粉与基质沥青的质量比为18 :82,所述石料为在分布经过 筛孔为31. 5、26. 5、19、16、13. 2、9. 5、4. 75、2. 36、0. 075毫米筛子时，其通过率即级配分别 为 100%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、14-26%和3-7%，严格控制4.75 和2. 36之间颗粒含量，要求为6~10%。
[0007] 本发明中，粗集料为辉绿岩，针片状含量< 12%。
[0008] 本发明中，细集料为满足沥青路面施工规范的石灰岩石肩，填料采用2%的水泥替 代矿粉。
[0009] 本发明中，所述胶粉为全钢子午胎胶粉，胶粉的筛分粒度为30~40目。
[0010] 本发明所得的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料的空隙率为4. 5±1%，矿料间隙率为 13 ~19%〇
[0011] 本发明中所涉及的全钢子午胎30目胶粉，其与基质沥青质量比为18 :82,采用该 目数胶粉的目的，系综合考虑胶粉价格及橡胶沥青综合路用性能确定，使橡胶沥青具有较 高的性价比的同时，可显著降低橡胶沥青价格，便于大规模推广应用。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0013] 实施例1 采用30目全钢子午胎胶粉，机制沥青则用70M级道路石油沥青，胶粉与机制沥青比例 为18. 0 :82. 0,首先将胶粉加入到160°C以上的基质沥青中，并升温至180~200°C溶胀发 育45min以上。使配制的橡胶沥青满足工程设计要求。
[0014] 表1. 1实施例橡胶沥青技术要求及检测结果。
[0015] 实施例1所用粗集料为辉绿岩，细集料为石灰岩石肩，填料用2%水泥替代矿粉。
[0016] 本发明所述集料9. 5mm和4. 75mm的通过率均较传统断级配高，且2. 36~4. 75mm 档比例在9%以内，本实施例用以证明本发明在粗集料含量高，且2. 36~4. 74mm用量适中 的情况下，橡胶沥青混合料的压实及路用性能，实施例1混合料级配见表1. 2。
[0017] 按照上述级配，通过马歇尔试验，最终确定最佳油石比为5. 0%，所制备橡胶沥青 混合料试件，其体积之比见表1. 3 ;
由实施例1可以看出，与传统橡胶沥青混合料相比，该实施例的空隙率偏低，相对油石 比亦有一定程度降低，说明该橡胶沥青混合料更容易压实，同时矿料间隙率较大，可以为橡 胶沥青提供更多的容纳空间。
[0018] 根据最佳油石比，进行车辙试验，以评价橡胶沥青混合料的高温稳定性，试验结果
车辙试验表明，该实施例橡胶沥青混合料试件动稳定度较大，有较高的抗车辙能力。
[0019] 采用击实法成型马歇尔试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行最 佳油石比下的橡胶沥青混合料浸水马歇尔试验，结果见表1. 5。
[0020] 由浸水马歇尔试验表明，该实施例的橡胶沥青混合料水稳定性满足规范要求。
[0021] 实施例2 橡胶沥青的制备同实施例1所述。
[0022] 实施例2所用级配，偏向发明级配上线，所用粗集料比例较低，2. 36~4. 75mm档比 例更低，同时〇. 〇75mm含量偏高，本实施例用以证明2. 36~4. 75mm档比例较低情况下，橡 胶沥青混合料的压实与路用性能，粗集料选用辉绿岩，细集料选用石灰岩石肩，填料采用2% 水泥替代矿粉，实施例2的级配见表2. 1。
[0023] 按照上述级配，进行马歇尔试验，最终确定最佳油石比为4. 8%，所制备橡胶沥青混 合料试件的相关体积之比见表2. 2。
[0024] 体积参数试验表明，该实施例的橡胶沥青混合料试件空隙率偏低，同时橡胶沥青 的饱和度有所提高，可以使橡胶沥青充分地填充到矿料间隙中，以减少溶胀发育后的胶粉 颗粒与矿料的干涉。
[0025] 根据设计级配和油石比拌制橡胶沥青混合料，并进行车辙试验，以评价橡胶沥青 混合料的高温稳定性，结果见表2. 3。
[0026] 本实施例所涉及的橡胶沥青混合料动稳定度较高，主要在于降低了 2. 36~ 4. 75mm档集料的用量，并适当提高了 0. 075mm的通过率，增加了结构沥青的厚度，从而提高 了实施例橡胶沥青混合料的高温稳定性。
[0027] 以浸水马歇尔试验测定的橡胶沥青混合料的水稳定性，结果见表2. 4 ;
由浸水马歇尔试验结果表明，该实施例的橡胶沥青混合料试件水稳定性满足规范要 求。
【主权项】
1. 一种辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，其特征在于由橡胶沥青和石料组成，橡胶沥青 质量占石料质量的4. 0~5. 5%，所述橡胶沥青由基质沥青和胶粉组成，胶粉与基质沥青的 质量比为18 :82 ;所述石料为在经过筛孔为31. 5、26· 5、19、16、13· 2、9· 5、4· 75、2· 36、0· 075 毫米筛子时，其通过率分别为1〇〇%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、 14-26%和3-7% ;严格控制4. 75和2. 36之间颗粒含量，要求为6~10%。2. 根据权利要求1所述的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，其特征在于所用粗集料为辉 绿岩，针片状含量< 12%。3. 根据权利要求1所述的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，其特征在于细集料为满足沥 青路面施工规范的石灰岩石肩，填料采用2%的水泥替代矿粉。4. 根据权利要求1所述的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，其特征在于所述胶粉为全钢 子午胎胶粉，胶粉的筛分粒度为30~40目。5. 根据权利要求1所述的辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，其特征在于所得的辉绿岩粗 粒式橡胶沥青混合料的空隙率为4. 5±1%，矿料间隙率为13~19%。
【专利摘要】本发明涉及一种辉绿岩粗粒式橡胶沥青混合料，包括基质沥青、30目全钢子午胎胶粉，辉绿岩粗集料，石灰岩细集料和水泥，其中胶粉与基质沥青质量比18：82，所述集料经过筛孔为31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米筛子时，其通过率分别为100%、90-100%、76-90%、62-80%、53-73%、45-65%、22-36%、14-26%、3-7%；本发明采用辉绿岩粗集料，水泥替代矿粉，严格控制4.75和2.36之间颗粒含量为6～10%，从而提高路面压实性能及高温稳定性能，本发明胶结料用量适中，嵌挤性能好，路表抗滑能力强，总体路用性能突出。
【IPC分类】C04B26/26
【公开号】CN105399367
【申请号】CN201510761546
【发明人】唐颂, 吴倩, 白雪
【申请人】西南科技大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月11日