CN103693896A - 一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料及其制备方法和应用，混合料包括集料、填料、纤维稳定剂及高粘度沥青结合料，集料包括粗集料和细集料，集料的公称最大粒径为19mm，粗集料和细集料均采用石灰岩；以重量百分含量计，高粘度沥青结合料掺量为沥青混合料质量的5.5%～6.9%，由60～80目胶粉12%～19%、交联剂1‰～3‰、改性剂4.0%～8.0%、降粘剂3.8%～7.6%以及余量为70#基质沥青组成，沥青混合料为间断半开级配，空隙率为8%～12%。本发明提供的沥青混合料能有效抑制路面反射裂缝且制备成本较低、经济效益和环境效益良好。
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，具体涉及一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料及其制备方法和应用。
背景技术
随着社会发展，城市道路在满足交通出行的同时，对功能性和舒适性也有更高层次的要求，对于目前存在的大量水泥混凝土路面的改造工程成为城市道路发展中的难点。多年工程实践经验表明，“白加黑”是一种经济、有效的工程改造方法，即在原有水泥道板上加铺一层抑制反射裂缝沥青混合料。
这层抑制反射裂缝沥青混合料是“白加黑”改造工程的关键，通常采用间断级配，高粘度沥青结合料，因其在承担路面荷载压力的同时，还起着抑制水泥板块反射裂缝的作用。目前，工程上常采用硬质石屑（玄武岩或辉绿岩）作为集料，采用90#基质沥青用于制备高粘度沥青结合料。由于地域差异，较高的集料和90#重交沥青采购价格增加了“白加黑”改造工程成本，制约着城市道路改造工程的进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题克服现有技术的不足，提供一种能有效抑制路面反射裂缝且制备成本较低、经济效益和环境效益良好的沥青混合料。
本发明同时还提供一种抑制路面反射的沥青混合料的制备方法，该方法操作简单，成本较低，所得沥青混合料能够有效抑制路面反射裂缝。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：
一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其包括集料、填料、纤维稳定剂以及高粘度沥青结合料，集料包括粗集料和细集料，其中：
所述集料的公称最大粒径为19mm，粗集料和细集料均采用石灰岩；
以重量百分含量计，所述高粘度沥青结合料由60～80目胶粉12%～19%、交联剂1‰～3‰、改性剂4.0%～8.0%、降粘剂3.8%～7.6%以及余量为70#基质沥青组成，所述高粘度沥青结合料掺量为沥青混合料质量的5.5%～6.9%；
所述的沥青混合料为间断半开级配，空隙率为8%～12%。
进一步优选的，所述填料为市场容易采购的石灰石矿粉。
进一步优选的，所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm～6mm，掺量为沥青混合料质量的0.3%～0.6%。
进一步优选的，所述集料和填料整体级配范围如下：
进一步优选的，所述的胶粉为废旧胶粉颗粒，主要化学成分为天然橡胶和合成橡胶，还有硫、炭黑、氧化硅等添加剂成分，采用回收废旧胶粉，可提高资源循环利用率，降低沥青混合料的成本。
进一步优选的，所述交联剂为硫磺，可以且优选工业级硫磺。
进一步优选的，所述改性剂为高粘度沥青改性剂，特别是ZL2005100232279公开的高粘度沥青改性剂。
进一步优选的，所述降粘剂为温拌剂。
本发明采取的又一技术方案是：一种上述抑制路面反射裂缝的沥青混合料的制备方法，其采用湿法工艺生产，具体包括如下步骤：
（1）、预制成品胶粉沥青：将基质沥青预加热至160℃～170℃，加入胶粉，搅拌溶胀1h～2h后，加入交联剂和降粘剂，继续搅拌溶胀20min～40min后制得成品胶粉沥青；
（2）、将所述改性剂投入拌缸与热的集料干拌不少于20秒，之后加入步骤（1）制备的成品胶粉沥青拌合，拌合时间不少于45秒，拌合温度不低于175℃。
本发明还涉及上述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料在水泥混凝土路面改造中的应用，其中，将沥青混合料应用在旧水泥板块的加铺层，且在加铺所述沥青混合料前预先对旧水泥板块进行稳定化处置。
进一步优选的，对水泥混凝土路面改造中，面层采用常规SMA级配沥青混合料或AC级配沥青混合料；
根据一个具体方面：进行路面改造时，先对旧水泥板块进行稳固处置，对骑缝处粘贴防裂贴，并撒铺乳化沥青粘结层，接着铺筑沥青混合料，然后撒铺稀浆封层，最后在上面层铺筑SMA-13级配或AC级配沥青混合料。
由于采取以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明提供的沥青混合料能有效抑制路面反射裂缝且制备成本较低、经济效益和环境效益良好；
2、本发明通过首先对旧水泥板块进行稳固处理，然后加铺本发明的沥青混合料，8%～12%的半开级配确保沥青混合料具有充分的变形能力，充分发挥抑制反射裂缝的作用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1：
本例提供一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其采用的原料如下：
集料：粗集料和细集料是石灰岩，公称最大粒径为19mm，粗集料和细集料分别占混合料质量的76.2%和12.5%；
填料：石灰石矿粉，占混合料质量的4.2%；
纤维稳定剂：木质素纤维，平均长度为4mm左右，占混合料质量的0.3%；
矿料级配为：
| 筛孔（mm） | 26.5 | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
| 通过率（%） | 100.0 | 95.1 | 81.6 | 65.5 | 45.1 | 19.7 | 14.6 | 11.4 | 8.9 | 7.5 | 6.7 | 5.9 |
高粘度沥青结合料：占混合料质量的6.5%，由泰普克70#沥青77.3%、60～80目废旧胶粉13.8%、工业级硫磺1‰、温拌剂3.8%和高粘度沥青改性剂5%组成，其中：高粘度沥青改性剂是上海浦东路桥建设股份有限公司生产的专利产品RST-G改性剂，有关RST-G改性剂技术已经获得中国发明专利《一种高粘度沥青改性剂及其制备方法》（ZL2005100232279）授权公告。
该抑制路面反射裂缝的沥青混合料采用湿法工艺生产，具体包括如下步骤：
（1）、预制成品胶粉沥青：将基质沥青预加热至165℃，加入胶粉，搅拌溶胀1h后，加入交联剂和降粘剂，继续搅拌溶胀30min后制得成品胶粉沥青；
（2）、将高粘度沥青改性剂投入拌缸与热集料干拌不少于20秒，后加入成品胶粉沥青拌合得到沥青混合料，拌合时间不少于45秒，拌合温度不低于175℃，所得沥青混合料的空隙率为9.5%。
按照本例方法制备的沥青混合料应用于上海市浦东新区某“白加黑”改造工程中，先对旧水泥板块进行稳固处置，对骑缝处粘贴防裂贴，并撒铺乳化沥青粘结层，接着铺筑6cm厚的沥青混合料，然后撒铺稀浆封层，最后在上面层铺筑4cm的SMA-13沥青混合料，路面使用1年时间后，未出现质量问题。
实施例2：
集料：粗集料和细集料是石灰岩，公称最大粒径为19mm，粗集料和细集料分别占混合料质量的72.9%和14.9%；
填料：石灰石矿粉，占混合料质量的5.1%；
纤维稳定剂：木质素纤维，平均长度为5mm左右，占混合料质量的0.4%；
矿料级配为：
| 筛孔（mm） | 26.5 | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
| 通过率（%） | 100.0 | 95.2 | 82.1 | 66.4 | 46.1 | 21.6 | 16.1 | 12.4 | 9.4 | 7.9 | 6.9 | 6.0 |
高粘度沥青结合料：占混合料质量的6.7%，由韩国SK70#沥青77.1%、60～80目废旧胶粉14.9%、工业级硫磺2‰、温拌剂3.8%和高粘度沥青改性剂4%组成，其中：高粘度沥青改性剂是上海浦东路桥建设股份有限公司生产的专利产品RST-G改性剂，有关RST-G改性剂技术已经获得中国发明专利《一种高粘度沥青改性剂及其制备方法》（ZL2005100232279）授权公告。
沥青混合料的制备方法同实施例1，其空隙率为8.8%。
按照本例方法制备的相应沥青混合料已经应用在上海市浦东新区川沙路“白加黑”路面改造工程中，目前应用效果良好，路面无反射裂缝出现，此种沥青混合料在抑制路面反射裂缝方面作用明显。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其包括集料、填料、纤维稳定剂以及高粘度沥青结合料，所述的集料包括粗集料和细集料，其特征在于：
所述集料的公称最大粒径为19mm，所述的粗集料和细集料均采用石灰岩；
以重量百分含量计，所述的高粘度沥青结合料由60～80目胶粉12%～19%、交联剂1‰～3‰、改性剂4.0%～8.0%、降粘剂3.8%～7.6%以及余量为70#基质沥青组成，所述高粘度沥青结合料掺量为所述沥青混合料质量的5.5%～6.9%；
所述的沥青混合料为间断半开级配，空隙率为8%～12%。
2.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述的填料为石灰石矿粉。
3.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm～6mm，掺量为所述沥青混合料质量的0.3%～0.6%。
4.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述集料和填料整体级配范围如下：
5.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述的胶粉为废旧胶粉。
6.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述的交联剂为硫磺。
7.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述的改性剂为ZL2005100232279公开的高粘度沥青改性剂。
8.根据权利要求1所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料，其特征在于：所述的降粘剂为温拌剂。
9.一种如权利要求1～8中任一项权利要求所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料的制备方法，其特征在于：采用湿法工艺生产，具体包括如下步骤：
（1）、预制成品胶粉沥青：将基质沥青预加热至160℃～170℃，加入胶粉，搅拌溶胀1h～2h后，加入交联剂和降粘剂，继续搅拌溶胀20min～40min后制得成品胶粉沥青；
（2）、将所述改性剂投入拌缸与热的集料干拌不少于20秒，之后加入步骤（1）制备的成品胶粉沥青拌合，拌合时间不少于45秒，拌合温度不低于175℃。
10.权利要求1～8中任一项权利要求所述的抑制路面反射裂缝的沥青混合料在水泥混凝土路面改造中的应用，其特征在于：将所述沥青混合料应用在旧水泥板块的加铺层，且在加铺所述沥青混合料前预先对旧水泥板块进行稳定化处置。
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