CN1037337C - 沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法 - Google Patents

沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法。它是由水泥、石膏、沸石粉、矿渣粉、粉煤灰、页岩灰与水玻璃水溶液等混拌、造粒成球、自然养护、干燥或干燥后经特殊加工处理而制成其粒径为0.1-5mm的沥青混凝土路面防变形材料。它能有效地防止沥青混凝土路面在高温时(60℃)变软、低温时变脆，使沥青混凝土路面的稳定性大大提高，减少沥青混凝土路面的车辙、拥包、开裂等道路病害，可用于高速公路路面、城市高等级路面、温差变化大的沥青混凝土路面等。

Description

沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法
本发明涉及一种沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法。它属于沥青混凝土路面改性材料及制造方法领域。
已有的沥青混凝土路面由于交通量增加、车辆大型化、车线的固定化、气候环境以及沥青混凝土质量等原因，常出现车辙、拥包等病害。为解决这些问题，国内外曾采用沥青改性措施如在沥青中添加树脂、橡胶等提高沥青混凝土路面的抵抗变形能力。这不但大大提高了筑路费用，同时对沥青混凝土施工和某些性能产生不利的影响。日本公开专利JP60-76560公开了一种碱式硫酸镁的沥青混凝土防变形材料，它是由硫酸镁、氢氧化镁等溶于水、在170℃高压釜中反应3h而制得。其不足之处是原材料费用高、生产工艺复杂，而且强度低。
本发明的目的在于避免上述已有技术的不足之处而提供一种制造工艺简单、价格便宜、防变形效果好、强度高的沥青混凝土路面的防变形材料及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到。本发明的一种沥青混凝土路面的防变形材料，其特征是含有以下三种组份，A组份：水泥、石膏；B组份：沸石粉、矿渣粉、也可含有页岩灰或粉煤灰；C组份：水玻璃水溶液，也可含有萘磺酸甲醛缩合物或引气剂。其组成物比例为：A组份：水泥100份、石膏40-60份；B组份；沸石粉50-140份，矿渣粉50-140份，页岩灰0-20份，粉煤灰0-20份；C组份：水玻璃水溶液20-80份，萘磺酸甲醛缩合物0-0.6份，引气剂0-0.03份。其最优比例为：
A组份：水泥100份，石膏60份；
B组份：沸石粉100份，矿渣粉100份，页岩灰10防，粉煤灰10份；
C组份：水玻璃水溶液50份。
本发明的目的还可以通过以下措施达到。本发明的一种含有A、B、C三种组份的沥青混凝土路面防变形材料的制造方法，其特征是将A、B两组份按上述比例的组成物予先混拌均匀，然后在成球机上喷淋C组份进行造粒成球，经自然养护、干燥而制得。在该制造方法中，也可将其所制得的沥青混凝土路面的防变形材料再用稀酸溶液喷淋，以增加其多孔性。
下面详细说明本发明。在本发明中的沥青混凝土路面的防变形材料中，其中A组份水泥为100份，石膏为40-60份。水泥可采用普通硅酸盐水泥，也可用其它水泥，如矿渣水泥、高铝水泥、火山灰水泥等。石膏为二水石膏、半水石膏、硬石膏均可。B组份：沸石粉为50-140份，由天然沸石矿粉磨而成，矿渣粉为50-140份，由水淬高炉矿渣粉磨而成，页岩灰为茂名油田页岩灰粉磨而成，掺量为0-20份。粉煤灰可采用各种粉煤灰，掺量为0-20份。B组份在上述掺量范围内，吸附性能好、强度高。C组份：水玻璃可采用密度1.15-1.40g/cm3、模数为2.0-2.6的水玻璃水溶液，掺量在20-30份内成球性能好，萘磺酸甲醛缩合物可采用天津自强化工厂UNF-5型产品，掺量为0-0.6份性能好，引气剂可采用SJ-1型引气剂，上海市枫围活性炭厂产品，掺量为0-0.03份性能好。
本发明的沥青混凝土路面的防变形材料的制造方法如下：首先将A组份水泥和石膏与B组份沸石粉和矿渣粉，也可含有页岩灰或粉煤灰(其细度要求为4900孔筛余小于5％)混拌均匀，然后在成球机上喷淋C组份水玻璃水溶液进行造粒成球、经14-28天自然养护，养护温度一般为10℃以上，再经干燥而制得沥青混凝土路面的防变形材料，其物理性能见表1。
                                                                                     表1
  密  度(g/cm3) 容  重(kg/m3)   粒度、通过重量百分率(％)   吸水率(％)  吸油率(％)
  5.0(mm)   2.5(mm)  1.2(mm)  0.6(mm)    0.3(mm)
    2.6-2.9  1200-1500   100   70-80  30-35  3-5     0-0.5  8-10 ＞22
注：吸油率按日本JISK5101标准进行，其余按JGJ52-79标准进行。
下面以实施例说明本发明。
实施例1
将525#普通硅酸盐水泥100份，二水石膏60份，与河北沸石粉80份，首钢水淬矿渣粉150份混拌均匀，在成球机上喷淋水玻璃水溶液50份，水玻璃比重1.4、模数2.1、经过造粒成球后自然养护14天(温度25℃)干燥后，制得粒径为0.1-5mm的沥青混凝土路面防变形材料。将其掺入到沥青混凝土拌合物中，混拌予热到160℃再与加热到160℃以上的热沥青(胜利油田100#沥青)混拌成型。各成分配合比为：
碎石∶砂∶矿粉∶沥青∶本发明的防变形材料＝
45.0∶4 6.5∶8.5∶5.7∶6.0(用于马歇尔稳定度试验)
碎石∶砂∶矿粉∶沥青∶本发明的防变形材料＝
45.0∶46.5∶8.5∶4.5∶6.0(用于动稳定度试验)试验结果见表2。
实施例2
除实施例1中干燥后再喷淋稀盐酸(浓度为1％)外，其它均相同，试验结果见表2。
实施例3
除实施例1中C组份再掺加0.02份的引气剂(SJ-1型，上海市枫围活性炭厂产)外，其它都相同，试验结果见表2。
实施例4
除实施例1中C组份再添加0.5份萘磺酸甲醛缩合物(UNF-5型，天津自强化工厂产)外其它都相同，试验结果见表2。
比较例1
除实施例1中不加入本发明的防变形材外，其它都相同，试验结果见表2。表2
试验项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 试验标准
  D5动稳定度(次/mm)     900-1000   156   日本试验方法
  马歇尔稳定度(KN)     11.0-12.0   8.93   交通部部颁JTJ52-83
注：养护期龄28天，养护温度60℃，试验温度60℃。
通过以上试验结果可以看出，掺入本发明的防变形材料，模拟汽车行驶的路面抵抗变形能力的动稳定度试验，在期龄23天、养护温度60℃情况下提高4-6倍；马歇尔稳定度试验，在期龄28天、养护温度60℃情况下提高2-3KN。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、在沥青混凝土路面混合材料中掺入本发明的防变形材料，可使路面温度在40℃以上时析出的羟质油分被防变形材料吸收，可防止路面中沥青变软，因而不产生路面变形；在低温0℃以下时，被吸附的轻质油分可返回给沥青，可防止沥青的开裂，因而可提高沥青混凝土路面的稳定性。
2、本发明的沥青混凝土路面防变形材料各组份均无毒、无害、原材料来源广泛、成本低、生产工艺简单。
3、掺入本发明的沥青混凝土路面的防变形材料，拌合施工方便，不影响沥青混凝土的施工性。
本发明的沥青混凝土路面的防变形材料可广泛用于高速公路路面、城市高等级路面以及温差变化大的沥青混凝土路面。

Claims (3)

1.一种沥青混凝土路面的防变形材料，其特征是由A组分：水泥100份(按重量份计，以下同)、石膏40--0份；B组分：沸石粉50--140份、矿渣粉50-140份、页岩灰0--20份、粉煤灰0--20份；C组分：水玻璃水溶液20-80份、萘磺酸甲醛缩合物0--0.6份、引气剂0--0.03分所制成的多孔性球粒状材料组成。
2.一种如权利要求1所述的沥青混凝土路面的防变形材料的制造方法，其特征是将A组分：水泥100份(按重量份计，以下同)、石膏40--60份；B组分：沸石粉50--140份、矿渣粉50-140份、页岩灰0--20份、粉煤灰0--20份的粉末状材料混拌均匀后在成球时喷淋C组分：水玻璃水溶液20-80份、萘磺酸甲醛缩合物0--0.6份、引气剂0--0.03份进行造粒成球，再经自然养护、干燥而制得球粒状的沥青混凝±路面的防变形材料。
3.一种如权利要求2所述的沥青混凝土路面的防变形材料的制造方法，其特征是将其制造的球粒状的沥青混凝土路面的防变形材料再用稀酸溶液喷淋。
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