CN102795811A - 一种温拌橡胶沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

一种温拌橡胶沥青混合料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种温拌橡胶沥青混合料及其制备方法，该温拌橡胶沥青混合料包括：橡胶沥青、集料、矿粉和温拌剂；温拌剂为含水率为18％-23％无机硅铝酸盐；以橡胶沥青重量份数为1份计，集料10-20份，矿粉0.15-1份，温拌剂0.02-0.08份；同时，本发明公开了该温拌橡胶沥青混合料的制备方法，在该方法中详细描述了各物料的添加顺序、控制的温度及拌和的时间。本发明的温拌橡胶沥青混合料有效的降低了橡胶沥青的拌和温度，解决了橡胶沥青混合料不易压实的问题，减少了燃料的消耗和有害气体的排放，降低了对环境的破坏和对施工人员的健康危害，并且便于储存性生产。

Description

一种温拌橡胶沥青混合料及其制备方法
【技术领域】
本发明属于道路工程材料技术领域，涉及一种沥青混合料及其制备方法。
【背景技术】
近年来橡胶沥青混合料由于有很好的路面性能，又能解决废旧轮胎的回收利用，使废旧轮胎橡胶资源化，解决了黑色污染，得到世界的广泛应用和推广，在上个世纪六七十年代就有一些国家开始研究和应用。美国用橡胶改性沥青铺设的高等级道路和城市公路已有30多年的历史。继美国之后英、法、德、韩，加以及我国的台湾省也相继设立法，开始铺设橡胶改性沥青路面。近几年来，人们进一步提高对环境保护和资源的循环利用的认识，积极开展橡胶沥青及橡胶沥青混合料的研究与应用，在我国全国范围内形成了很大的反响，得到了广泛的应用和推广。但由于橡胶沥青混合料的施工温度高，橡胶沥青混合料在180℃-190℃的高温下拌和而成，存在环境污染重，能量消耗严重、沥青老化严重等问题，而且与外界的温差大，不利于橡胶沥青混合料的压实。
随着我国GDP持续快速增长，能源消费总量持续攀升，我国温室气体的排放已受到世界各国的关注，减少有害气体的排放以是当务之急，对我国来说，研究和推广WMA技术的应用有着十分重要的现实意义。结合国内外的发展现状和工程的具体要求，以及我国的实际情况，从根本上改变过去热拌橡胶沥青混合料的缺点，发挥温拌橡胶沥青混合料节能减排和安全环保的效果，加快消化吸收研究推广WMA技术，具有显著的经济效益和社会效益。
【发明内容】
为了实现橡胶沥青温拌的目的及解决橡胶沥青混合料不易压实的问题，本发明提供了一种温拌橡胶沥青混合料及其制备方法，该温拌橡胶沥青混合料切实降低了橡胶沥青的拌和温度，为此本发明采用如下技术方案：
温拌橡胶沥青混合料，包括：橡胶沥青、集料、矿粉和温拌剂；所述温拌剂为含水率为18％-23％无机硅铝酸盐；以所述橡胶沥青重量份数为1份计，所述集料10-20份，所述矿粉0.15-1份，所述温拌剂0.02-0.08份。
上述温拌剂的添加量为温拌橡胶沥青混合料重量的0.3％，上述矿粉重量的25％为消石灰。
一种温拌沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
a、将集料加热到140-150℃烘干后加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在135-145℃；
b、将橡胶沥青加热至180-190℃后加入到拌和锅中，把温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和120-150s；
c、将矿粉加入到拌和锅中，拌和80-100s；
d、将拌和后的混合料在140-160℃下出锅，在125-135℃下成型。
上述步骤c中矿粉的拌和时间为90s。
同时，本发明还提供了一种温拌橡胶沥青混合料的路面施工方法，包括：
1)被摊铺路面的表面温度：≥10℃；
2)室外温度：≥10℃；
3)避免在大风天气施工；
4)混合料运至现场温度：130～150℃；
5)摊铺温度：125～140℃；
6)初始碾压温度：120～135℃，紧跟碾压；
7)碾压终了温度：70～80℃，必须紧凑安排压实，在降至此温度之前完成压实；
8)开放交通温度：不高于50℃，在路口或有重载车时温度更低些。
本发明所选用的温拌剂是一种含水率为18％-23％无机硅铝酸盐，外形为白色粉末，在橡胶沥青混合料拌和过程中添加温拌剂，延长15～30秒拌合时间，从而在结合料中产生泡沫作用，这是由于温拌剂中的水分在100℃左右以极细的状态持续释放出来，与沥青作用使之发泡，降低沥青粘度，使沥青可以在相对较低的温度条件下与集料拌合均匀，液相结合料中的发泡反应起到润滑剂的作用，起到温拌效果，使得混合料的拌和温度显著降低至135～145℃。
本发明温拌橡胶沥青混合料具有以下优点：1)添加方便，无需额外增加设备；2)适用范围广，能够用于各种级配类型的混合料；3)能够减少施工过程中沥青的老化；4)能够简化混合料的生产程序，延长沥青混合料拌合设备的使用寿命；5)使用的温拌剂采用天然矿物做原料，不会造成环境污染；6)施工温度相对同级配热拌沥青的施工温度至少可降低30℃；7)能够减少燃料的消耗，与HMA相比大约能够节约30％的能源；8)减少CO2、SOx、NOx、VOC，粉尘等有害物质的排放，从而降低对环境的破坏和对施工人员的健康危害；9)能更稳定地储存更长的时间，便于储存性生产，延长运输距离；10)能够适当延长施工季节。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的阐述和说明。
实施例中使用的集料级配为WAR-AC-13型，即：
Figure BSA00000503183900031
实施例1
取9900g集料加热到145℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在140℃，取500g橡胶沥青加热至185℃后加入到拌和锅中，把31.5g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和140s，将100g矿粉加入到拌和锅中，拌和90s，其中该矿粉中其重量的25％是消石灰，将拌和后的混合料在150℃下出锅，在135℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
实施例2
取9333g集料加热到140℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在135℃，取778g橡胶沥青加热至180℃后加入到拌和锅中，把31.7g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和120s，将389g矿粉加入到拌和锅中，拌和93s，将拌和后的混合料在140℃下出锅，在132℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
实施例3
取10286g集料加热到146℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在138℃，取536g橡胶沥青加热至190℃后加入到拌和锅中，把33.7g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和133s，将429g矿粉加入到拌和锅中，拌和91s，其中该矿粉中其重量的25％是消石灰，将拌和后的混合料在143℃下出锅，在130℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
实施例4
取10000g集料加热到142℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在137℃，取833g橡胶沥青加热至190℃后加入到拌和锅中，把33.7g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和125s，将416g矿粉加入到拌和锅中，拌和100s，将拌和后的混合料在140℃下出锅，在125℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
实施例5
取9761g集料加热到140℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在135℃，取641g橡胶沥青加热至180℃后加入到拌和锅中，把31.5g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和145s，将100g矿粉加入到拌和锅中，拌和100s，其中该矿粉中其重量的25％是消石灰，将拌和后的混合料在155℃下出锅，在135℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
实施例6
取10141g集料加热到140℃烘干，加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在138℃，取687g橡胶沥青加热至190℃后加入到拌和锅中，把33.7g温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和150s，将423g矿粉加入到拌和锅中，拌和99s，将拌和后的混合料在159℃下出锅，在135℃下成型，即得到温拌橡胶沥青混合料。
温拌橡胶沥青混合料马歇尔残留稳定度试验和冻融劈裂强度比试验见表1：
表1温拌橡腔沥青混合料马歇尔残留稳定度试验和冻融劈裂强度
温拌橡胶沥青混合料动稳定度试验，车辙动稳定度见表2
表2温拌橡胶沥青混合料动稳定度
Figure BSA00000503183900051
从表1和表2可以看出，该温拌沥青混合料马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂强度比、车辙动稳定度都符合规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)相关要求。

Claims (6)

1.一种温拌橡胶沥青混合料，其特征是，包括：橡胶沥青、集料、矿粉和温拌剂；所述温拌剂为含水率为18％-23％无机硅铝酸盐；以所述橡胶沥青重量份数为1份计，所述集料10-20份，所述矿粉0.15-1份，所述温拌剂0.02-0.08份。
2.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青混合料，其特征是：所述温拌剂的添加量为温拌橡胶沥青混合料重量的0.3％。
3.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青混合料，其特征是：所述矿粉重量的25％为消石灰。
4.一种温拌橡胶沥青混合料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
a、将集料加热到140-150℃烘干后加入到拌和锅中，拌和锅内温度保持在135-145℃；
b、将橡胶沥青加热至180-190℃后加入到拌和锅中，把温拌剂撒在橡胶沥青的表面，在拌合锅中拌和120-150s；
c、将矿粉加入到拌和锅中，拌和80-100s；
d、将拌和后的混合料在140-160℃下出锅，在125-135℃下成型。
5.根据权利要求4所述的温拌橡胶沥青混合料的制备方法，其特征是：所述步骤c中矿粉的拌和时间为90s。
6.一种温拌橡胶沥青混合料的路面施工方法，其特征是包括：
1)被摊铺路面的表面温度：≥10℃；
2)室外温度：≥10℃；
3)避免在大风天气施工；
4)混合料运至现场温度：130～150℃；
5)摊铺温度：125～140℃；
6)初始碾压温度：120～135℃，紧跟碾压；
7)碾压终了温度：70～80℃，必须紧凑安排压实，在降至此温度之前完成压实；
8)开放交通温度：不高于50℃，在路口或有重载车时温度更低些。
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