CN103172309A - 一种纤维冷补沥青混合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种纤维冷补沥青混合料及其制备方法，它涉及一种冷补沥青混合料及其制备方法。本发明的目的是要解决现有技术制备的冷补沥青混合料存在可压实性能差，易松散的问题。一种纤维冷补沥青混合料由纤维冷补沥青和集料制备而成。方法:一、按质量百分比称料;二、混合，即得到纤维冷补沥青混合料。本发明优点:本发明制备的纤维冷补沥青混合料相比于现有冷补沥青混合料(无纤维)，在充分养生的条件下其低温抗裂性、水稳定性和抗松散性均有显著提高，使用本发明制备的纤维冷补沥青混合料进行道路建设，能显著提高路用性能，延长道路使用寿命。本发明主要用于制备纤维冷补沥青混合料。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷补沥青混合料及其制备方法。
背景技术
随着我国公路的快速发展，沥青路面被广泛应用于道路路面铺装建设。近年来，伴随着日益加重的车辆荷载及不断出现的极端气候条件，沥青面层在使用初期即出现变形、裂缝、坑槽等破坏，严重影响道路的通行能力，对道路养护技术也提出了更高的要求。长期以来，沥青路面坑槽的维修主要采用热拌沥青混合料，但其具有温度敏感特性，在寒冷的冬季或者雨雪天气条件下，由于温度急速下降而使热沥青的粘度快速增加，给混合料的施工造成极大困扰，维修质量难以保证。为使路面在发生坑槽破坏时，能够方便快捷地进行维修并尽早开放交通，国外很早就有研究人员研究并制备了冷补沥青混合料，对其评价方法和坑槽修补工艺也有相应的研究。但是现有的冷补沥青混合料存在可压实性能差，易松散的问题。
这种混合料也存在一些不容忽视的问题，比如可压实性能差、易松散等。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术制备的冷补沥青混合料存在可压实性能差，易松散的问题，而提供一种纤维冷补沥青混合料及其制备方法。
一种纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.1%~0.5%的纤维、4%~6%的冷补沥青和余量为集料制备而成。
一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，具体是按以下步骤完成的:一、称料:按质量百分比称取0.1%~0.5%的纤维、4%~6%的冷补沥青和余量为集料;二、混合:①、首先将步骤一称取的集料从室温加热至70~90°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为70~90°C和搅拌速度为70rpm~80rpm的条件下搅拌1.5min~2min，得到预混料;②、将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至70~90°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为70-90°C和搅拌速度为70rpm~80rpm的条件下搅拌1.5min~2min，即得到纤维冷补沥青混合料。
本发明优点:本发明制备的纤维冷补沥青混合料相比于现有冷补沥青混合料(无纤维)，在充分养生的条件下其低温抗裂性、水稳定性和抗松散性均有显著提高，使用本发明制备的纤维冷补沥青混合料进行道路建设，能显著提高路用性能，延长道路使用寿命。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是一种纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.1%~0.5%的纤维、4%~6%的冷补沥青和余量为集料制备而成。
本实施方式所述的的纤维冷补沥青混合料相比于现有冷补沥青混合料(无纤维)，在充分养生的条件下其低温抗裂性、水稳定性和抗松散性均有显著提高，使用本实施方式所述的纤维冷补沥青混合料进行道路建设，能显著提高路用性能，延长道路使用寿命。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述的纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.2%的纤维、4.9%的冷补沥青和94.9%的集料制备而成。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述的纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.4%的纤维、5.1%的冷补沥青和94.5%的集料制备而成。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:所述的纤维为聚酯纤维。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是:所述冷补沥青由安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-l型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六:本实施方式是一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，具体是按以下步骤完成的:
一、称料:按质量百分比称取0.1%~0.5%的纤维、4%~6%的冷补沥青和余量为集料;
二、混合:①、首先将步骤一称取的集料从室温加热至70~90°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为70~90°C和搅拌速度为70rpm~80rpm的条件下搅拌1.5min~2min，得到预混料;②、将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至70~90°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为70~90°C和搅拌速度为70rpm~80rpm的条件下搅拌1.5min~2min，即得到纤维冷补沥青混合料。
本实施方式制备的的纤维冷补沥青混合料相比于现有标准冷补沥青混合料(无纤维)，在充分养生的条件下其低温抗裂性、水稳定性和抗松散性均有显著提高，使用本实施方式制备的纤维冷补沥青混合料进行道路建设，能显著提高路用性能，延长道路使用寿命。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式六的不同点是:步骤一中按质量百分比称取0.2%的纤维、4.9%的冷补沥青和94.9%的集料制备而成。其他与具体实施方式六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式六或七之一不同点是:步骤一中按质量百分比称取0.4%的纤维、5.1%的冷补沥青和94.5%的集料制备而成。其他与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式六至八之一不同点是:步骤一中所述的纤维为聚酯纤维。其他与具体实施方式六至八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式六至九之一不同点是:步骤一中所述冷补沥青由安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-1型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。其他与具体实施方式六至九相同。
具体实施方式十一:本实施方式与具体实施方式六至十之一不同点是:步骤二①中首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，得到预混料;步骤二②中将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，即得到纤维冷补沥青混合料。其他与具体实施方式六至十相同。
具体实施方式十二:本实施方式与具体实施方式六至十一之一不同点是:步骤二①中首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，得到预混料;步骤二②中将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，即得到纤维冷补沥青混合料。其他与具体实施方式六至十一相同。
采用下述试验验证本发明效果:
试验一:一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，具体是按以下步骤完成的:
一、称料:称取2.49纤维、58.8g冷补沥青和1138.8g集料;
二、混合:①、首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，得到预混料;②、将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，即得到纤维冷补沥青混合料。
本试验所述的纤维为博尼维聚酯纤维（BoniFibers)，是由从石油中提炼出的原材料加入特种添加材料采用"旋转-熔化"法生产出来的，是美国KAPEJO公司的专利产品，由美国杜邦公司生产。
本试验所述的冷补沥青依据《沥青混合料冷拌冷补技术的应用研究》第52页(吉林省交通科学研究所，2008年11月)记载的各温度范围内的添加剂及冷补沥青推荐配比:在温度为-5°C~5°C下冷补沥青配比为基质沥青:添加剂:柴油质量比为72:2:26，选择安达AH-90#重交通基质沥青为基质沥青，柴油选择0#柴油，添加剂选择LW-1型冷补沥青添加剂，LW-l型冷补沥青添加剂是吉林省交通科学研究所自制的，依据《沥青混合料冷拌冷补技术的应用研究》第23~27页(吉林省交通科学研究所，2008年11月)记载的LW-l型冷补沥青添加剂，选择LW-l型冷补沥青添加剂为添加剂，然后本试验所述的冷补沥青按安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-l型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。
本试验所述的集料为符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中质量要求的石料，按推荐的LB-13型级配配制本试验所述的集料，如表1所示。
表1
试验二:一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，具体是按以下步骤完成的:
一、称料:称取4.89纤维、61.2g冷补沥青和1134.0g集料;
二、混合:①、首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，得到预混料;②、将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，即得到纤维冷补沥青混合料。
本试验所述的纤维为博尼维聚酯纤维（BoniFibers)，是由从石油中提炼出的原材料加入特种添加材料采用“旋转-熔化”法生产出来的，是美国KAPEJO公司的专利产品，由美国杜邦公司生产。
本试验所述的冷补沥青依据《沥青混合料冷拌冷补技术的应用研究》第52页(吉林省交通科学研究所，2008年11月)记载的各温度范围内的添加剂及冷补沥青推荐配比:在温度为-5°C~5°C下冷补沥青配比为基质沥青:添加剂:柴油质量比为72:2:26，选择安达AH-90#重交通基质沥青为基质沥青，柴油选择0#柴油，添加剂选择LW-l型冷补沥青添加剂，LW-l型冷补沥青添加剂是吉林省交通科学研究所自制的，依据《沥青混合料冷拌冷补技术的应用研究》第23~27页(吉林省交通科学研究所，2008年11月)记载的LW-l型冷补沥青添加剂，选择LW-l型冷补沥青添加剂为添加剂，然后本试验所述的冷补沥青按安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-l型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。
本试验所述的集料为符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中质量要求的石料，按推荐的LB-13型级配配制本试验所述的集料，如表2所示。
表2
通过试验测定现有标准冷补沥青混合料(无纤维)、试验一制备的纤维冷补沥青混合料和试验二制备的纤维冷补沥青混合料的冻融劈裂试验强度比TSR(%)和飞散损失(%)，结果如表3所示;冻融劈裂试验强度比TSR(%)和飞散损失(%)分别用来表征冷补沥青混合料的水稳定性和抗松散性，冻融劈裂试验强度比TSR(%)越大，表示其水稳定性越好;飞散损失(%)越小，表示其抗松散性越好。从表3中可以看出试验一制备的纤维冷补沥青混合料和试验二制备的纤维冷补沥青混合料比现有标准冷补沥青混合料(无纤维)具有更好的水稳定性和抗松散性。因此证明使用本发明制备的纤维冷补沥青混合料进行道路建设，能显著提高路用性能，延长道路使用寿命。
表3
Claims (10)
1.一种纤维冷补沥青混合料，其特征在于纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.1%～0.5%的纤维、4%～6%的冷补沥青和余量为集料制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种纤维冷补沥青混合料，其特征在于所述的纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.2%的纤维、4.9%的冷补沥青和94.9%的集料制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种纤维冷补沥青混合料，其特征在于所述的纤维冷补沥青混合料按质量百分比由0.4%的纤维、5.1%的冷补沥青和94.5%的集料制备而成。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种纤维冷补沥青混合料，其特征在于所述的纤维为聚酯纤维;所述冷补沥青由安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-l型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。
5.一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于纤维冷补沥青混合料的制备方法是按以下步骤完成的:
一、称料:按质量百分比称取0.1%～0.5%的纤维、4%～6%的冷补沥青和余量为集料;
二、混合:①、首先将步骤一称取的集料从室温加热至70～90°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为70～90°C和搅拌速度为70rpm～80rpm的条件下搅拌1.5min～2min，得到预混料;②、将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至70～90°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为70～90°C和搅拌速度为70rpm～80rpm的条件下搅拌1.5min～2min，即得到纤维冷补沥青混合料。
6.根据权利要求5所述的一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于步骤一中按质量百分比称取0.2%的纤维、4.9%的冷补沥青和94.9%的集料制备而成。
7.根据权利要求5所述的一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于步骤一中按质量百分比称取0.4%的纤维、5.1%的冷补沥青和94.5%的集料制备而成。
8.根据权利要求5、6或7所述的一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的纤维为聚酯纤维;步骤一中所述冷补沥青由安达AH-90#重交通基质沥青、0#柴油和LW-l型冷补沥青添加剂按质量比为72:26:2混合而成。
9.根据权利要求8所述的一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于步骤二①中首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，得到预混料;步骤二②中将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌1.5min，即得到纤维冷补沥青混合料。
10.根据权利要求8所述的一种纤维冷补沥青混合料的制备方法，其特征在于步骤二①中首先将步骤一称取的集料从室温加热至80°C，然后加入步骤一称取的纤维，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，得到预混料;步骤二②中将步骤一称取的冷补沥青从室温加热至80°C，然后加入步骤二①得到的预混料中，并在温度为80°C和搅拌速度为80rpm的条件下搅拌2min，即得到纤维冷补沥青混合料。
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