CN102295436A - 冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法 - Google Patents

冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法，步骤为：搅拌状态下依次加入岩沥青、溶剂和乳化剂，常温下搅拌5s~20s，制成乳化岩沥青胶浆；所述岩沥青、溶剂和乳化剂的添加量分别占冷拌岩沥青碎石混合料质量的1%~5%、2%~5%、0.2%~0.5%；向所述乳化岩沥青胶浆中依次加入集料、水泥和水，常温下搅拌20s~70s，制成冷拌岩沥青碎石混合料；所述水、水泥和集料的添加量分别占冷拌岩沥青碎石混合料质量的5%~15%、2%~3%和70%~90%。本发明在常温下乳化岩沥青中的沥青成分，并制成冷拌沥青碎石混合料，无加热过程，有利于“节能减排”和保护环境；并且能有效的防止沥青老化，延长沥青路面的使用寿命。

Description

冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法
技术领域
本发明涉及道路铺装材料及其制备方法，具体涉及冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法。
背景技术
岩沥青是一种天然沥青，是岩石和沥青的混合物。我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对天然沥青（包括岩沥青）的应用提出了原则性的意见：“4.6.4天然沥青可以单独与石油沥青混合使用或与其他改性沥青混融后使用。”按此规定，现有的添加岩沥青制备沥青混合料的方法是通过高温加热，融化岩沥青中的沥青成分，然后与矿料混合制成热拌沥青混合料。高温加热过程既耗费了大量的燃料，又使得岩沥青中的沥青成分产生了老化反应，影响了沥青的技术性能。
发明内容
为解决现有相关技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法，该方法是在常温下乳化岩沥青中的沥青成分，并将其作为胶结料制备冷拌岩沥青碎石混合料。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
（1）搅拌状态下依次加入岩沥青、溶剂和乳化剂，常温下搅拌5 s ~20s，制成乳化岩沥青胶浆；所述岩沥青添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的1%~5%，溶剂添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的2%~5%，乳化剂添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的0.2%~0.5%；
（2）向所述乳化岩沥青胶浆中依次加入集料、水泥和水，常温下搅拌20s~70s，制成冷拌岩沥青碎石混合料；所述水的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的5%~15%，水泥的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的2%~3%，集料的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的70%~90%。
所述岩沥青为印尼布敦岩沥青，沥青含量为10%~40%。
所述溶剂为甲苯、二甲苯或焦化苯。 
所述乳化剂为阳离子型沥青乳化剂。
集料：质量应满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）的要求。粗集料、细集料和水泥组成的矿料级配范围应满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）的要求。集料的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的70%~90%。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明在常温下乳化岩沥青中的沥青成分，并制成冷拌沥青碎石混合料，无加热过程，有利于“节能减排”和保护环境；
（2）本发明在常温下制成的冷拌沥青碎石混合料，其劈裂强度优于热拌沥青碎石混合料，因此能有效的防止沥青老化，延长沥青路面的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但不限于此。
实施例1 冷拌岩沥青碎石混合料的制备
（1）冷拌岩沥青碎石混合料的配方
冷拌岩沥青碎石混合料的成分包括：岩沥青、溶剂、乳化剂、水、水泥和集料。各组成材料的要求和配方如下：
岩沥青：采用印尼布敦岩沥青，沥青含量为25%，其添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的3%。
溶剂：采用马鞍山钢铁焦化厂产生的焦化苯，其添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的3%。
乳化剂：采用美德维实伟克（中国）投资有限公司生产的PC-55型乳化剂，添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的0.2%。
水：采用可饮用水，其添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的9%。
水泥：初凝时间为3.5h，终凝时间为6.5h，水泥的强度等级为32.5，添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的3%。
集料：采用石灰岩集料，质量满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）的要求。粗、细集料和水泥混合后，混合料的级配满足现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40）的要求。集料的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的81.8%。
（2）冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型沥青混凝土搅拌站，在常温下拌和岩沥青碎石混合料。该搅拌站拌缸容量为3000kg，每次拌和的岩沥青碎石混合料质量为3000kg。按照步骤（1）所述配方，各原料组成为：岩沥青90kg、溶剂90kg、乳化剂6kg、水270kg、水泥90kg和集料2454kg，岩沥青、水泥和集料的质量比为1:1：27.26。
拌和工艺如下：
首先，在拌和缸中边搅拌边依次加入岩沥青、溶剂和乳化剂，常温下搅拌15s，制成乳化岩沥青胶浆。
然后，在拌和缸中边搅拌边依次加入粗、细集料、水泥和水，常温下搅拌55s，制成冷拌岩沥青碎石混合料。
对比实施例  热拌岩沥青碎石混合料的制备
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型沥青混凝土搅拌站，在高温（180℃）下拌和岩沥青碎石混合料。该搅拌站拌缸容量为3000kg，每次拌和的岩沥青碎石混合料质量为3000kg，原料组成为岩沥青、水泥和集料，保持该三种组分的质量比同实施例1的不变，计算得出岩沥青、水泥和集料的添加量分别占混合料质量的3.4%、3.4%和93.2%，即为：岩沥青102.5kg、水泥102.5kg和集料2795.0kg。
拌和工艺如下：
首先，将粗、细集料加热至180℃；然后，在拌和缸中依次加入粗集料、细集料、岩沥青和水泥，180℃下搅拌70s，制成热拌岩沥青碎石混合料。
冷拌岩沥青碎石混合料与热拌岩沥青碎石混合料性能的比较
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）T0702方法，常温下制备了6个冷拌岩沥青碎石混合料马歇尔试件，常温下养生48h（至恒重）后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）T0716方法，试验温度为-10℃±0.5℃，用1mm/min的加载速率进行劈裂试验，得到试样的劈裂强度，见表1所示。
另外，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）T0702方法，高温下（180℃）制备了6个热拌岩沥青碎石混合料马歇尔试件，常温下养生48h后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）T0716方法，试验温度为-10℃±0.5℃，用1mm/min的加载速率进行劈裂试验，得到试样的劈裂强度，结果见表1所示。
试验结果表明，冷拌岩沥青碎石混合料劈裂强度的均值为热拌岩沥青碎石混合料劈裂强度均值的1.47倍。说明在常温下制成的冷拌沥青碎石混合料，能有效的防止沥青老化，延长沥青路面的使用寿命。
表1 
Figure 80541DEST_PATH_IMAGE002

Claims (4)

1.冷拌岩沥青碎石混合料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）搅拌状态下依次加入岩沥青、溶剂和乳化剂，常温下搅拌5 s ~20s，制成乳化岩沥青胶浆；所述岩沥青添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的1%~5%，溶剂添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的2%~5%，乳化剂添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的0.2%~0.5%；
（2）向所述乳化岩沥青胶浆中依次加入集料、水泥和水，常温下搅拌20s~70s，制成冷拌岩沥青碎石混合料；所述水的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的5%~15%，水泥的添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的2%~3%，集料添加量占冷拌岩沥青碎石混合料质量的70%~90%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述岩沥青为沥青含量为10%~40%的印尼布敦岩沥青。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二甲苯或焦化苯。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为阳离子型沥青乳化剂。
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