CN101633570A - 高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 - Google Patents
高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101633570A CN101633570A CN200910184386A CN200910184386A CN101633570A CN 101633570 A CN101633570 A CN 101633570A CN 200910184386 A CN200910184386 A CN 200910184386A CN 200910184386 A CN200910184386 A CN 200910184386A CN 101633570 A CN101633570 A CN 101633570A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- rubber
- rubber asphalt
- squeezed
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明涉及高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料。所述混合料包括橡胶沥青和集料，橡胶沥青的质量占矿料质量的6.0％～6.6％；所述橡胶沥青由40目以下橡胶粉和沥青组成，橡胶粉占橡胶沥青质量的15％～20％；所述集料在分别经过筛孔为26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，90％～100％，75～90％，65～80％，47～63％，20～35％，10～23％，2～5％。本发明在系统研究和相当规模的工程实践基础上，设计确定采用40目以下胶粉的橡胶沥青，并确定出本发明混合料生产的一些优选技术参数，使本发明的产品具有适中的沥青用量、高嵌挤特点，能够提高沥青混合料的抗裂性能，抗车辙能力、综合提高路面的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及路面铺设材料，尤其涉及一种高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料。
背景技术
在基本消除了水损坏等早期损坏后，车辙和反射裂缝就是高速公路主要面临和迫切需要解决的问题了。沥青面层通常包括三个层次：上面层厚度较薄，主要起到磨耗层的作用；中、下面层则是承受车辆荷载作用的主要结构层。不论对整体路面结构的抗车辙能力和路面的抗反射裂缝能力，中、下面层的性能不容忽视。经过大量的车辙病害现场取芯调查表明，出现变形较为明显的是中、下面层，而上面层材料厚度的变化却很小；同时，路面结构的反射裂缝是从路面结构底部发展的。因此，提高结构层材料的性能是路面材料研究的重点。
国内、外的研究、应用证明，橡胶沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力，其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其它改性沥青混合料，用橡胶沥青混合料铺筑的高速公路有平稳、舒适、噪音低等优点，能明显改善路面的质量并延长其使用寿命。但是，橡胶沥青以往的应用主要侧重于表面的磨耗层，鲜有用于结构层。
对于结构层的橡胶沥青混合料，如何设置其沥青用量、级配组成、矿料间隙率和饱和度(VFA)，使其达到较佳配置，从而提高结构层材料的抗车辙能力、抗疲劳和耐久性是我们目前面的对并需要加以解决的实际问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合提高中粒式沥青混合料抗车辙能力、抗疲劳和耐久性的高嵌挤型橡胶沥青混合料(ARAC20)，它通过以下技术方案来实施：
所述混合料包括橡胶沥青和集料，橡胶沥青的质量占矿料质量的6.0％～6.6％；所述橡胶沥青由40目以下橡胶粉和沥青组成，橡胶粉占橡胶沥青质量的15％～20％；所述集料在分别经过筛孔为26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，90％～100％，75～90％，65～80％，47～63％，20～35％，10～23％，2～5％。
所述混合料的进一步设置是，橡胶沥青的177℃粘度为2.5～3.0Pa·s。
所述混合料的更进一步设置是，该混合料75次马歇尔试件空隙率大于4％小于6％。
所述混合料的更进一步设置是，该混合料75次马歇尔试件的矿料间隙率VMA为17％～20％。(矿料间隙率，VMA-压实的路面混合料内集料颗粒间的空间间隙，包括空隙和有效沥青所占体积，占试件的总体积的百分率。)
所述混合料的更进一步设置是，该述混合料75次马歇尔试件的沥青饱和度VFA为65％～80％。(沥青的饱和度，VFA——沥青胶结料占VMA的百分率。)
所述混合料铺设路面中面层时，现场压实密度达到75次击实马歇尔试件密度的98％以上。
本发明的发明人在系统研究和相当规模的工程实践基础上，设计确定采用40目下胶粉的橡胶沥青，并确定出本发明混合料生产的一些优选技术参数，例如：1)确定出橡胶沥青与矿料的6.0～6.6％的优选质量百分比范围，综合提高了沥青混合料的抗疲劳和抗水损害性能；2)设置不同于现有橡胶沥青混合料中集料的级配，以此提高了混合料的骨架嵌挤能力，从而可以提高沥青混凝土的抗车辙能力，以此大大提高混合料的耐久性；3)设置17～20％的混合料矿料间隙率VMA控制范围，该范围不同于现有技术所设定的？～？％的范围，使沥青混合料具有更大的空间容纳橡胶沥青胶集料，提高沥青与集料的粘附性，同时更加贴近中粒式混合料的特点；4)设置65～80％的沥青饱和度VFA指标，使施工过程中的泛油和推移有效减少，提高了混合料施工的可操作性，提高路面建设的质量。由此本发明的混合料在用于路面结构时，具有适中的沥青用量、高嵌挤特点，能够提高沥青混合料的抗裂性能，抗车辙能力、综合提高路面的整体性能。
本发明的发明人在系统研究和相当规模的工程实践基础上，设计确定采用40目以下胶粉的橡胶沥青，并确定出本发明混合料生产的一些优选技术参数，产生如下有益效果：
1.确定出橡胶沥青与矿料的6.0～6.6％的优选质量百分比范围，综合提高了沥青混合料的抗疲劳和抗水损害性能。
2.通过不同于现有橡胶沥青混合料中集料的级配设置来提高了混合料的骨架嵌挤能力，从而可以提高沥青混凝土的抗车辙能力，以此大大提高混合料的耐久性。
3.设置17～20％的混合料矿料间隙率VMA控制范围，该范围不同于现有技术所设定的？～？％的范围，使沥青混合料具有更大的空间容纳橡胶沥青胶集料，提高沥青与集料的粘附性，同时更加贴近中粒式混合料的特点。
4.设置65～80％的沥青饱和度VFA指标，使施工过程中的泛油和推移有效减少，提高了混合料施工的可操作性，提高路面建设的质量。
附图说明
图1是的本发明的高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料铺设与中面层的外表结构状况。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
采用粒度为20目的橡胶粉，橡胶粉占橡胶沥青的19，基质沥青采用70#普通道路石油沥青，在180℃温度下拌和60分钟，形成橡胶沥青。该橡胶沥青的177℃粘度2.91Pa·s，在2.5～3.0之间Pa·s。
集料为青山泉石料厂产石灰岩，按大小分级分为成1～4#四个类别，集料性能试验见表1、各种集料的密度试验见表2，级配见表3。
表1-1集料试验结果
| 试验项目 | 试验值 |
| 粗集料棱角性(％) | 100 |
| 细集料棱角性(％) | 46.7 |
| 扁平颗粒含量(％) | 2.8 |
| 砂当量(％) | 82.1 |
| 洛杉矶磨耗(％) | 22.2 |
| 坚固性(％) | 4 |
表1-2集料密度试验结果表
| 矿料 | 表观密度(g/cm3) | 毛体积密度(g/cm3) | 吸水率(％) |
| 1#料 | 2.728 | 2.705 | 0.30 |
| 2#料 | 2.729 | 2.703 | 0.35 |
| 3#料 | 2.724 | 2.680 | 0.60 |
| 4#料 | 2.721 | 2.652 | 0.96 |
| 矿粉 | 2.702 | -- | -- |
表1-3级配
| 筛孔(mm) | 26.5 | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 0.075 |
| 级配(％)通过质量百分比 | 100 | 93.5 | 81.8 | 71.5 | 56.8 | 27.8 | 14.3 | 3.8 |
将上述级配的矿料和矿粉先干拌5s，再加入上述橡胶沥青湿拌，温度控制在170～180℃，拌和40s形成本发明的混合料。本实施例的橡胶沥青与矿料的质量比为6.5％，在6.0％～6.6％范围内。
将上述混合料做成的热拌沥青混凝土试件，表4是该混合料的马歇尔试件的相关技术指标。
表1-4该混合料的马歇尔试件的相关技术指标
| 混合料类型 | 油石比(％) | 稳定度(kN) | 流值(0.1mm) | 空隙率(％) | VMA(％) | VFA(％) | 毛体积密度(g/cm3) | 计算理论密度(g/cm3) |
| 实例1 | 6.5 | 9.92 | 29.2 | 4.43 | 17.35 | 74.49 | 2.375 | 2.485 |
本实施例的橡胶沥青混合料的施工温度控制范围见表5。
表1-5混合料的施工温度(℃)
| 橡胶沥青加热温度 | 190-200 |
| 矿料温度 | 170-180 |
| 混合料出厂温度 | 170-180，超过195废弃 |
| 混合料运输到现场温度 | 不低于165 |
| 摊铺温度 | 不低于160，低于140废弃 |
| 初压开始温度 | 不低于155 |
| 复压最低温度 | 不低于130 |
| 碾压终了温度 | 不低于110 |
由本实施例的橡胶沥青混合料铺设的路面中面层采用如表1-6的所立方案步骤进行压制。
表1-6压路机碾压方案
| 碾压程序 | 压路机类型 | 方案 |
| 初压 | 2台12T钢轮压路机 | 各1遍 |
| 复压 | 3台26T胶轮压路机 | 各2遍 |
| 终压 | 1台12T钢轮压路机 | 1遍 |
本实施例现场压制出的混合料密度与75次马歇尔试件的密度比为98.2，满足大于98％的要求；现场压制出的混合料密度与最大理论密度的比值为93.1，在92％～96％之间。
本实施例的橡胶沥青混合料的高嵌挤骨架结构具有很好的抵抗高温变形的能力，按照沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)的要求进行车辙试验，试验结果见表7，平均动稳定度达4750次/mm，远好于普通规范的技术要求。
表1-7车辙试验结果
本实施例的橡胶沥青混合料的具有很好的抵抗低温变形的能力，按照沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)T0715的要求进行-10℃低温小梁弯曲试验，见表8，破坏应变3058.3με，好于普通沥青的2692μ，也好于规范的技术要求。
表1-8-10℃低温小梁弯曲试验果
上述橡胶沥青混合料的具有很好的抗水损害性能，按照我国规范规定的T0709浸水马歇尔方法的要求进行试验，见表9，破坏应变3058.3με，好于规范的技术要求。
表1-9浸水马歇尔结果
根据设计的级配和油石比拌合混合料，室内静压成型后切割成长380mm、宽63mm、高50mm的小梁。进行应变控制方式的疲劳试验，控制应变分别取300με。橡胶沥青疲劳试验的温度为15℃，试验结果如下表，同时列出了路用性能较好的SBS改性AC20沥青混合料在15℃下的疲劳试验结果以进行对比。
表1-10沥青混合料疲劳试验结果
由疲劳试验结果，混合料300με应变水平下的疲劳寿命都大大超过目前的混合料。综合考虑，本实施例1混合料的各项性能都好于SBS改性沥青混合料AC20。
实施例2
采用粒度为20目的橡胶粉，橡胶粉占橡胶沥青的18.2，基质沥青采用70#普通道路石油沥青，在180℃温度下拌和60分钟，形成橡胶沥青。该橡胶沥青的177℃粘度2.63Pa·s，在2.5～3.0Pa·s之间。
集料选金坛圣通石灰岩集料，性质如表1和表2所示，其级配设计如表3。
表2-1集料性质试验结果汇总表
| 试验项目 | 试验值 |
| 粗集料棱角性(％) | 100 |
| 细集料棱角性(％) | 46.2 |
| 扁平、细长颗粒(％) | 6.5 |
| 砂当量(％) | 61.0 |
| 洛杉矶磨耗损失(％) | 25.6 |
| 坚固性(％) | 2.5 |
表2-2集料相对密度试验结果表
| 矿料 | 表观相对密度 | 毛体积相对密度 | 吸水率(％) |
| 1#料 | 2.724 | 2.700 | 0.32 |
| 2#料 | 2.725 | 2.697 | 0.38 |
| 3#料 | 2.722 | 2.684 | 0.51 |
| 4#料 | 2.714 | 2.674 | 0.56 |
| 5#料 | 2.724 | 2.641 | 1.10 |
| 矿粉 | 2.676 | -- | -- |
表2-3级配
| 筛孔(mm) | 26.5 | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 0.075 |
| 级配(％)通过质量百分比 | 100 | 93.9 | 81.9 | 70.0 | 50.3 | 26.1 | 13.4 | 2.8 |
将上述级配的矿料和矿粉先干拌5s，再加入上述橡胶沥青湿拌，温度控制在170～180℃，拌和40s形成本发明的混合料。本实施例的橡胶沥青与矿料的质量比为6.3％，在6.0％～6.6％范围内。
将上述混合料做成的热拌沥青混凝土试件，表4是该混合料的马歇尔试件的相关技术指标。
表2-4该混合料的马歇尔试件的相关技术指标
本实施例的橡胶沥青混合料的施工温度控制范围见表5。
表2-5实例1混合料的施工温度(℃)
| 橡胶沥青加热温度 | 190-200 |
| 矿料温度 | 170-180 |
| 混合料出厂温度 | 170-180，超过195废弃 |
| 混合料运输到现场温度 | 不低于165 |
| 摊铺温度 | 不低于160，低于140废弃 |
| 初压开始温度 | 不低于155 |
| 复压最低温度 | 不低于130 |
| 碾压终了温度 | 不低于110 |
由本实施例的橡胶沥青混合料铺设的路面中面层采用如表6的步骤进行压制。
表2-6压路机碾压方案
| 碾压程序 | 压路机类型 | 方案 |
| 初压 | 2台12T钢轮压路机 | 各1遍 |
| 复压 | 2台26T胶轮压路机1台30T胶轮压路机 | 各2遍 |
| 终压 | 112T钢轮压路机 | 1遍 |
用本实施例的混合料现场压制出的混合料密度与75次马歇尔试件的密度比为98.3，满足大于98％的要求；现场压制出的混合料密度与最大理论密度的比值为93.7，在92％～96％之间。
本实施例的橡胶沥青混合料有很好的抵抗高温变形的能力，按照沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)的要求进行车辙试验，试验结果见表7，平均动稳定度达4563次/mm，远好于普通规范的技术要求。
表2-7车辙试验结果
根据设计的级配和油石比拌合混合料，室内静压成型后切割成长380mm、宽63mm、高50mm的小梁。进行应变控制方式的疲劳试验，控制应变取300με。温度为15℃，试验结果如下表，同时列出了路用性能较好的SBS改性AC20沥青混合料在15℃下的疲劳试验结果以进行对比。
表2-8沥青混合料疲劳试验结果
由疲劳试验结果，混合料300με应变水平下的疲劳寿命都大大超过目前的混合料。上述橡胶沥青混合料具有良好的施工和易行，进行路面铺设实验，路面结构的均匀性如图1所示。
Claims (6)
1.高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料，其特征在于所述混合料包括橡胶沥青和集料，橡胶沥青的质量占集料质量的6.0％～6.6％；所述橡胶沥青由40目以下橡胶粉和沥青组成，橡胶粉占橡胶沥青质量的15％～20％；所述集料在分别经过筛孔为26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.075毫米筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，90％～100％，75～90％，65～80％，47～63％，20～35％，10～23％，2～5％。
2.根据权利要求1所述的高嵌挤型中粒式橡胶沥青沥青混合料，其特征在于所述橡胶沥青的177℃粘度为2.5～3.0Pa·s。
3.根据权利要求1所述的高嵌挤型中粒式橡胶沥青沥青混合料，其特征在于所述混合料75次马歇尔试件空隙率大于4％小于6％。
4.根据权利要求1所述的高嵌挤型中粒式橡胶沥青沥青混合料，其特征在于所述混合料75次马歇尔试件的集料间隙率VMA为17％～20％。
5.根据权利要求1所述的高嵌挤型中粒式橡胶沥青沥青混合料，其特征在于所述混合料75次马歇尔试件的沥青饱和度VFA为65％～80％。
6、根据权利要求1所述的高嵌挤型中粒式橡胶沥青沥青混合料，其特征在于所述混合料铺设路面中面层时，现场压实密度达到75次击实马歇尔试件密度的98％以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910184386A CN101633570A (zh) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910184386A CN101633570A (zh) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101633570A true CN101633570A (zh) | 2010-01-27 |
Family
ID=41592936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910184386A Pending CN101633570A (zh) | 2009-08-19 | 2009-08-19 | 高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101633570A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102070312A (zh) * | 2010-03-16 | 2011-05-25 | 南京航空航天大学 | 自散热型红外沥青混合料及其制备方法 |
| CN102765902A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-07 | 江苏省交通科学研究院股份有限公司 | 一种乳化沥青冷再生沥青混合料的配制方法 |
| CN102995514A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司 | 高性能沥青路面沥青混合料在寒区的施工方法 |
| CN104230195A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-24 | 黑龙江省交通科学研究所 | 黑龙江调整型沥青混凝土级配 |
| CN106242377A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-21 | 黑龙江省中信路桥材料有限公司 | 适用于单层铺装的橡胶沥青混凝土及其铺装工艺 |
| CN111285636A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-16 | 东南大学 | 一种多孔超韧沥青混合料及多孔超韧功能性磨耗层 |
-
2009
- 2009-08-19 CN CN200910184386A patent/CN101633570A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102070312A (zh) * | 2010-03-16 | 2011-05-25 | 南京航空航天大学 | 自散热型红外沥青混合料及其制备方法 |
| CN102765902A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-11-07 | 江苏省交通科学研究院股份有限公司 | 一种乳化沥青冷再生沥青混合料的配制方法 |
| CN102995514A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司 | 高性能沥青路面沥青混合料在寒区的施工方法 |
| CN104230195A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-24 | 黑龙江省交通科学研究所 | 黑龙江调整型沥青混凝土级配 |
| CN106242377A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-21 | 黑龙江省中信路桥材料有限公司 | 适用于单层铺装的橡胶沥青混凝土及其铺装工艺 |
| CN111285636A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-16 | 东南大学 | 一种多孔超韧沥青混合料及多孔超韧功能性磨耗层 |
| CN111285636B (zh) * | 2020-03-16 | 2022-04-05 | 东南大学 | 一种多孔超韧沥青混合料及多孔超韧功能性磨耗层 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101967048B (zh) | 一种橡胶改性沥青混合料及其制备和施工方法 | |
| CN101386484B (zh) | 聚丙烯纤维二灰碎石基层材料及其制备方法 | |
| CN101633570A (zh) | 高嵌挤型中粒式橡胶沥青混合料 | |
| CN102503257B (zh) | 一种基于原材料级配变异性的矿料级配范围的确定方法 | |
| CN104402316A (zh) | 一种乳化沥青冷再生混合料的配合比设计方法 | |
| CN101265053A (zh) | 富沥青断级配橡胶沥青混合料 | |
| CN108536956A (zh) | 一种将建筑垃圾用于沥青混合料的配合比设计方法 | |
| CN112694285B (zh) | 排水沥青混合料及其制备方法和应用 | |
| CN101624273A (zh) | 一种废弃混凝土再生微粉作为填料的沥青混合料 | |
| CN102531471A (zh) | 乳化沥青、含有其的混合料以及由该混合料形成的路面 | |
| CN105019328A (zh) | 抗反射裂缝沥青路面结构及其施工方法 | |
| CN107777967A (zh) | 一种抗裂型胶粉水泥稳定碎石混合料及其制备方法 | |
| CN107761502A (zh) | 一种长寿命沥青路面结构 | |
| CN102503242B (zh) | 一种高稳定、高相容性的嵌挤密实橡胶沥青混合料及其制备方法 | |
| CN101736675B (zh) | 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构 | |
| CN102134825B (zh) | 排水降噪沥青混凝土路面 | |
| CN103485255B (zh) | 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 | |
| CN113668314B (zh) | 中粒式排水抗裂柔性基层沥青路面结构及铺装方法 | |
| Bagui | Pavement design for rural low volume roads using cement and lime treatment base | |
| CN106904875A (zh) | 一种沥青面层用硅藻土改性沥青混合料及其制备方法 | |
| CN204940045U (zh) | 抗反射裂缝沥青路面结构 | |
| EP3307687B1 (en) | Lightweight fine ceramic particulates | |
| CN106351101B (zh) | 一种基于细粒式高性能沥青混凝土的重载交通道路路面铺装结构 | |
| CN112300587A (zh) | 复合橡胶沥青及其混合料及含有该混合料的高抗裂抗车辙三层橡胶沥青路面结构 | |
| CN112250347A (zh) | 一种适用低热河谷区的沥青混凝土及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20100127 |