CN102505605A - 一种路面超薄磨耗层 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种用于超薄磨耗层的排水型沥青混合料；该混合料包含集料、填料、高性能沥青及温拌添加剂，其最大公称粒径为6.7mm，铺装层厚度为10～20mm；所用集料是玄武岩或辉绿岩，所用填料是石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥的混合物，所用高性能沥青是在一般的改性沥青中添加沥青质量的20％～28％的废胎胶粉，进行改性得到；该沥青混合料通过温拌剂的添加，实现了超薄罩面，低温施工，具有造价低，施工便捷等优点，适用于沥青混凝土路面新建及路面功能性改善工程。
Description
技术领域
本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种用于超薄磨耗层的沥青混合料。
背景技术
以前的路面铺装结构主要有贯入式或表面处治技术铺装的150～300mm的水泥混凝土路面、40～60mm沥青混凝土路面等，这些路面普遍存在性能差、造价高或维修频率高、维修成本高等问题。目前使用铺装厚度一般为20mm～25mm的超薄磨耗层能够解决路面轻微裂缝、松散、轻微车辙、表面贫油、老化、抗滑性能衰减等病害，既实现了旧路面表面功能的恢复，也可用于新建路面的抗滑层，是当前较为有效的预防性养护技术手段之一。由于铺装厚度较薄，使用期间将经受较为严酷的交通、环境等因素的考验，往往需要采取高性能改性沥青材料，其造价较传统的40mm加铺方案有所降低，但总体并不显著。而且对于预防性养护工程而言，加铺20mm～25mm的铺装时，往往需要全断面加铺以确保路面纵向行车安全，项目实施时难以做到针对性。
一般的超薄磨耗层最薄只能做到20mm厚度，为了超薄磨耗层技术的推广应用，必须突破20mm的限制，因此，研究应用较小厚度的超薄磨耗层技术势在必行。本发明的目的是提供一种公称粒径为6.7mm的断级配沥青混合料铺装路面，充分利用废旧轮胎制备的胶粉，同时使用温拌技术，减缓降温幅度，确保路面可压实。因该混合料中采用复合改性沥青、开级配技术，使得该路面具有良好的稳定性、耐久性、降噪性能与安全性能。
发明内容
本发明的目的在于提出一种降低路面单位面积造价、施工方便、性能优良的路面超薄透水型磨耗层。
本发明提供的路面透水型超薄磨耗层，由包含集料、填料、高性能沥青及温拌添加剂的混合料制成。该混合料最大公称粒径为6.7mm，混合料生产过程中添加温拌剂，铺装结构层厚度为10mm～20mm。
该混合料采用的集料为高强度、耐磨性能优的玄武岩或辉绿岩，最大公称粒径为6.7mm。
所用的填料是石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥的混合物，按重量计的组分比例为石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶1～1∶3，普通硅酸盐水泥具有较强的碱性，可提高混合料的水稳定性，增强材料的抵抗动水冲刷性能。
优选的集料及填料构成矿料整体级配范围如下：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 90～100 | 9～19 | 8～18 | 6～10 | 2～6 |
所用的高性能沥青为复合改性沥青，其用量为混合料总质量的7.5～9.5％。高性能沥青是将SBS改性沥青与40目～60目的废胎胶粉在180℃～195℃的条件下高速搅拌反应45min～75min而制的混合物。
按高性能沥青质量的3％～7％添加温拌剂，该温拌剂为美德维实伟克的生产的DAT温拌剂。
混合料在145℃～155℃温度拌和，摊铺温度135℃～145℃，125℃～135℃开始碾压，冷却至常温后方可开放交通。
本发明还提供的一种路面超薄密实型磨耗层，由包含集料、填料、高性能沥青及温拌添加剂的混合料组成，该混合料最大公称粒径为6.7mm，混合料生产过程中添加温拌剂，铺装结构层厚度为10mm～20mm。
该混合料采用的集料为高强度、耐磨性能优的玄武岩、辉绿岩或花岗岩，最大公称粒径为6.7mm。
所用的填料是石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥的混合物，按重量计的组分比例为石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶1～2∶1，普通硅酸盐水泥具有较强的碱性，可提高混合料的水稳定性，增强材料的抵抗动水冲刷性能。
优选的集料及填料构成矿料整体级配范围如下：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 95～100 | 16～26 | 10～20 | 8～14 | 6～10 |
所用的高性能沥青为复合改性沥青，其用量为混合料总质量的8.5～10.5％。高性能沥青是将SBS改性沥青与60目～80目的废胎胶粉在180℃～195℃的条件下高速搅拌反应45min～75min而制的混合物。
按高性能沥青质量的3％～7％添加温拌剂，该温拌剂为美德维实伟克的生产的DAT温拌剂。
混合料在140℃～150℃温度拌和，摊铺温度130℃～140℃，120℃～130℃开始碾压，冷却至常温方可开放交通。
本发明的路面超薄磨耗层的混合料采用不同级配的原料和配比分别形成排水型和密实型的超薄路面，使得路面具有良好的稳定性、耐久性、降噪性能与安全性能。可在新建路面和旧路面改造维护方面应用。
具体实施方式
实施例1：
集料：玄武岩，最大公称粒径为6.7mm；
填料：水泥(普通硅酸盐水泥42.5)；石灰石矿粉；石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶2；
矿料级配为：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 95.5 | 10.7 | 8.9 | 7.3 | 4.2 |
沥青结合料(高性能沥青)：基质沥青为I-C型SBS改性沥青，40目～60目废胎胶粉为SBS改性沥青的24％，高性能沥青占混合料总质量的8.5％。
温拌剂：DAT温拌剂，其用量为高性能沥青的6.0％。
混合料空隙率为19.8％。
混合料各项性能指标为：
| 项目 | 单位 | 试验结果 |
| 浸水马歇尔残留稳定度 | ％ | 87.4 |
| 冻融劈裂强度比 | ％ | 97.3 |
| 动稳定度 | 次/mm | 4890 |
| 标准飞散质量损失 | ％ | 5.6 |
实施例2：
集料：辉绿岩，最大公称粒径为6.7mm；
填料：水泥(普通硅酸盐水泥32.5)；石灰石矿粉；石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶3；
矿料级配为：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 91.4 | 14 | 12.7 | 8.1 | 4.3 |
沥青结合料(高性能沥青)：基质沥青为I-C型SBS改性沥青，40目～60目废胎胶粉为SBS改性沥青的25％，高性能沥青占混合料总质量的9.0％。
温拌剂：DAT温拌剂，其用量为高性能沥青的5.5％。
混合料空隙率为17.5％。
混合料各项性能指标为：
| 项目 | 单位 | 试验结果 |
| 浸水马歇尔残留稳定度 | ％ | 89.2 |
| 冻融劈裂强度比 | ％ | 91.4 |
| 动稳定度 | 次/mm | 4287 |
| 标准飞散质量损失 | ％ | 6.9 |
实施例3：
集料：辉绿岩，最大公称粒径为6.7mm；
填料：水泥(普通硅酸盐水泥42.5)；石灰石矿粉；石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝2∶1；
矿料级配为：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 97.8 | 24.4 | 18.3 | 11.7 | 8.5 |
沥青结合料(高性能沥青)：基质沥青为I-C型SBS改性沥青，60目～80目废胎胶粉为SBS改性沥青的22％，高性能沥青占混合料总质量的8.5％。
温拌剂：DAT温拌剂，其用量为高性能沥青的5％。
混合料空隙率为4.8％；矿料间隙率VMA为21.1％，沥青饱和度为77.3％。
混合料各项性能指标为：
| 项目 | 单位 | 试验结果 |
| 浸水马歇尔残留稳定度 | ％ | 99.7 |
| 冻融劈裂强度比 | ％ | 87.4 |
| 动稳定度 | 次/mm | 5837 |
| 标准飞散质量损失 | ％ | 1.9 |
实施例4：
集料：花岗岩，最大公称粒径为6.7mm；
填料：水泥(普通硅酸盐水泥32.5)；石灰石矿粉；石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶1；
矿料级配为：
| 筛孔(mm) | 9.5 | 6.7 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.075 |
| 通过率(％) | 100 | 95.8 | 22.1 | 16.9 | 9.3 | 7.5 |
沥青结合料(高性能沥青)：基质沥青为I-C型SBS改性沥青，60目～80目废胎胶粉为SBS改性沥青的26％，高性能沥青占混合料总质量的10.0％。
温拌剂：DAT温拌剂，其用量为高性能沥青的5％。
混合料空隙率为5.1％；矿料间隙率VMA为22.4％，沥青饱和度为77.2％。
混合料各项性能指标为：
| 项目 | 单位 | 试验结果 |
| 浸水马歇尔残留稳定度 | ％ | 93.3 |
| 冻融劈裂强度比 | ％ | 87.6 |
| 动稳定度 | 次/mm | 4945 |
| 标准飞散质量损失 | ％ | 1.4 |
Claims (6)
1.一种路面超薄磨耗层，其铺装层厚度为10～20mm，所述超薄磨耗层由按下述重量份的混合料组成：
所述集料是玄武岩、辉绿岩或花岗岩碎石，集料的最大公称粒径为6.7mm；
所述填料是石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥；
所述的高性能沥青为在一般的改性沥青中添加改性沥青质量的20％～28％的废胎胶粉形成；
所述的温拌剂为美德维实伟克的生产的DAT温拌剂，其用量为高性能沥青总量的3％～7％。
2.根据权利要求1所述的路面超薄磨耗层，其特征在于：所述填料中石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥，按重量计的组分比例为石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶1～1∶3。
3.根据权利要求2所述的路面超薄磨耗层，其特征在于：根据权利要求1所述的混合料，其中生产高性能沥青所用基质沥青为SBS改性沥青，型号为I-A、I-B或I-C，废胎胶粉为40目～60目单一粒径的胶粉。
4.根据权利要求1所述的路面超薄磨耗层，其特征在于：所述填料中石灰石矿粉与普通硅酸盐水泥，按重量计的组分比例为石灰石矿粉∶普通硅酸盐水泥＝1∶1～2∶1。
5.根据权利要求4所述的路面超薄磨耗层，其特征在于：根据权利要求1所述的混合料，其中生产高性能沥青所用基质沥青为SBS改性沥青，型号为I-A、I-B或I-C，废胎胶粉为60目～80目单一粒径的胶粉。
6.根据权利要求1所述的路面超薄磨耗层，其特征在于：混合料在145℃～155℃温度拌和，摊铺温度135℃～145℃或125℃～135℃开始碾压，冷却至常温后方可开放交通。
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