CN104496258A - 一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，主要由高刚性常温沥青混和料与浓缩固化剂组成，固化剂与常温沥青混合料固化形成增强纤维，且聚合物和固化剂之间产生化学键合，这样又强化了界面结合，提高界面断裂能，因而改性常温沥青能够形成坚韧高强、具有连贯性的整体胶凝结构。同时固化剂用量不同，沥青混合料的破乳也有一定的影响。需要根据施工要求，选择固化剂和乳化剂的用量，能够控制破乳时间，以保证施工的顺利进行。

Description

一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂

技术领域

本发明涉及道路养护工程，具体涉及的是一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂。

背景技术

现场车辙（及横向波浪），深度在4.0-6.0cm、拥包在2cm，判定作严重车辙处理。采用精铣刨，铣刨深度至基准线以下2cm（洗刨6cm）。之后清理洗刨好坑槽的碎石，在槽内刷涂高刚性常温沥青混和料作粘层，再将现场拌制好的冷补料填入槽内，用特制钢扒拉平，手扶平板夯实机夯实3-5次。坑槽及凹凸假如能够洗刨，则先用铣刨机洗刨，某些地方由于病害面积过小不利于洗刨，则先用切割机进行切割，后用电锤将切割范围内碎石打掉至基准线。在槽内刷涂高刚性常温沥青混和料作粘层，再将现场拌制好的冷补料填入槽内，最后用手扶平板夯实机夯实3-5次。对于抗车辙性能要求高的长纵坡公路，近几年，国内外学者非常重视水泥乳化沥青混合料的研究。

由于水泥乳化沥青混合料中含有的水泥、乳化沥青这两种结合料的性能差异较大，在一定条件下会相互作用，从而影响混合料性能。另外，由于水泥和乳化沥青的相互作用、成型方式也影响着混合料的力学性能，例如，水泥和乳化沥青的投料顺序、混合料的击实方式等发生变化，则混合料的性能会随之发生较大变化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，包括常温沥青混合料与固化剂，固化剂与常温沥青混合料固化形成增强纤维，且聚合物和固化剂之间产生化学键合，这样又强化了界面结合，提高界面断裂能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，包括高刚性常温沥青混合料与浓缩固化剂，所述高刚性常温沥青混合料包括大碎石、小碎石和常温沥青液体，所述浓缩固化剂包括粉末抗剥剂、矿粉、聚合物胶粉和硫铝酸盐水泥；所述粉末抗剥剂为非胺类有机化合物；所述矿粉为膨润粘土或高岭土或硅灰石中的一种或几种组合；所述聚合物胶粉为阳离子自交联改性丙烯酸酯。

进一步的，所述大碎石的压碎值在9.5-13.2之间，所述小碎石的压碎值在4.75-9.5之间。

进一步的，所述常温沥青液体中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的重量百分比为6%-10%，乙烯-醋酸乙烯酯水乳液/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液为8%-15%，沥青为55%-65%，水为25%-35%。

进一步的，所述乙烯-醋酸乙烯酯水乳液/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液的共混比为80/20。

进一步的，所述浓缩固化剂中，粉末抗剥剂的质量百分比为10%-15%，矿粉为10%-20%，聚合物胶粉为20%-30%，硫铝酸盐水泥为50%-70%。

本发明的有益效果是:

固化剂与常温改性沥青的混合料固化形成增强纤维，且聚合物和固化剂之间产生化学键合，这样又强化了界面结合，提高界面断裂能，因而改性常温沥青能够形成坚韧高强、具有连贯性的整体胶凝结构，有着优异的抗车辙性能。同时固化剂用量不同，沥青混合料的破乳也有一定的影响。需要根据施工要求，选择固化剂和乳化剂的用量，能够控制破乳时间，以保证施工的顺利进行。

具体实施方式

下面将结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1

    （1）称取压碎值为9.5-13.2的碎石1Kg，压碎值为4.75-9.5的碎石2Kg，石屑1Kg，搅拌混合成集料；

    （2）称取质量比为10%的粉末抗剥剂、10%的矿粉、20%的聚合物胶粉和50%的硫铝酸盐水泥，制成浓缩固化剂，称取黄色浓缩固化剂60g（1.5％），将上述集料和固化剂放入搅拌锅中搅拌30s；

    （3）称取水80g（2％），加入搅拌锅中继续搅拌30s；

    （4）称取常温沥青液体380g（9.5％），加入搅拌锅中继续搅拌60s，拌合成的混合料能够捏合不松散，搅拌均匀；

    （5）拌合而成的混合料制成3个标准马歇尔试件，每个试件称取1.3Kg混合料，双面击实50次；

    （6）再如上步骤1-4拌合一锅，材料减半，制成2个标准马歇尔试件，做水稳性试验；

    （7）试件在110℃烘箱内通风养生一天，再在常温下再养护一天；

    （8）检测性能。

实施例2

   （1）称取压碎值为9.5-13.2的碎石1.1Kg，压碎值为4.75-9.5的碎石2.2Kg，石屑1Kg，搅拌混合成集料；

    （2）称取质量比为12%的粉末抗剥剂、15%的矿粉、25%的聚合物胶粉和65%的硫铝酸盐水泥，制成浓缩固化剂，称取黄色浓缩固化剂75g（1.5％），将上述集料和固化剂放入搅拌锅中搅拌30s；

    （3）称取水90g（2％），加入搅拌锅中继续搅拌30s；

    （4）称取常温沥青液体420g（9.5％），加入搅拌锅中继续搅拌60s，拌合成的混合料能够捏合不松散，搅拌均匀；

    （5）拌合而成的混合料制成3个标准马歇尔试件，每个试件称取1.3Kg混合料，双面击实50次；

    （6）再如上步骤1-4拌合一锅，材料减半，制成2个标准马歇尔试件，做水稳性试验；

    （7）试件在110℃烘箱内通风养生一天，再在常温下再养护一天；

（8）检测性能。

 实施例3

（1）称取压碎值为9.5-13.2的碎石1.25Kg，压碎值为4.75-9.5的碎石2.5Kg，石屑1.25Kg，搅拌混合成集料；

（2）称取质量比为15%的粉末抗剥剂、20%的矿粉、30%的聚合物胶粉和70%的硫铝酸盐水泥，制成浓缩固化剂，称取黄色固化剂90g（1.5％），将上述集料和固化剂放入搅拌锅中搅拌30s；

（3）称取水100g（2％），加入搅拌锅中继续搅拌30s；

（4）称取常温沥青液体475g（9.5％），称取10g岩沥青溶液加入常温沥青液体中搅拌2分钟，然后将它们加入搅拌锅中继续搅拌60s，拌合成的混合料能够捏合不松散；

（5）如此拌制4-6锅混合料（一次拌料太多不容易拌合均匀）；

（6）拌合而成的混合料制成2-3个标准试件，每个试件称取9.4Kg混合料；

（7）试件一次碾压成型启动轮碾机，先在一个方向碾压2个往返（4次），卸载，再抬起碾压轮，将试件掉转方向，再加相同荷载碾压至马歇尔标准密实度加减1%为止。试件正式压实前，应经试压，决定碾压次数，一般12个往返（24次）左右可达要求；

    （8）试件在110℃烘箱内通风养生一天，再在常温下再养护两天；

（9）检测性能。

  常规抗车辙规范要求如表1。

    表1试件的性能检测结果

本发明原理：

固化剂是一种活性很强的无机材料，能与常温沥青中的一部分水相遇发生水化反应，溶液很快达到饱和并析出晶体，同时生成高结晶水含量的针状水化物；而常温沥青乳液中的另一部分水分会挥发，使高分子微粒脱水而粘连在一起，从而形成连续的强塑性薄膜。随着反应的进一步进行，水分不断消耗和溢出，在凝胶体上和在孔隙中紧密堆积的聚合物颗粒之间会慢慢靠拢而相互凝聚在一起，形成一种连续的立体构型的网络结构，使水化产物及骨料之间相互胶接。该微观结构是以针状或类似针状的结晶水化产物占主体结构，而常温沥青及其改性聚合物涂膜的组织结构是以聚合物网络结构为主体，其它无机填料和水化产物镶嵌其中的连续结构网络。沥青混合料密实度较好，有一些孔隙。沥青相互粘结，未见呈岛状分布的沥青团聚体。空隙中有较多固化剂形成的水化产物，呈现针状形态，许多针状物也分布在沥青表面并与沥青基体相互粘结。固化剂针状水化产物分散于沥青基体中，形成微纤维增强结构，从而提高了沥青混合料的稳定度，形成了以沥青-固化剂复合材料为粘结剂的半刚性混合料。同时由于常温沥青及其聚合物和固化剂之间存在化学键合，这样又强化了界面结合，提高界面断裂能，因而改性常温沥青能够形成坚韧高强、具有连贯性的整体胶凝结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，其特征在于：包括高刚性常温沥青混合料与浓缩固化剂，所述高刚性常温沥青混合料包括大碎石、小碎石和常温沥青液体，所述浓缩固化剂包括粉末抗剥剂、矿粉、聚合物胶粉和硫铝酸盐水泥；所述粉末抗剥剂为非胺类有机化合物；所述矿粉为膨润粘土或高岭土或硅灰石中的一种或几种组合；所述聚合物胶粉为阳离子自交联改性丙烯酸酯。

2.根据权利要求1所述的用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，其特征在于：所述大碎石的压碎值在9.5-13.2之间，所述小碎石的压碎值在4.75-9.5之间。

3.根据权利要求1所述的用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，其特征在于：所述常温沥青液体中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的重量百分比为6%-10%，乙烯-醋酸乙烯酯水乳液/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液为8%-15%，沥青为55%-65%，水为25%-35%。

4.根据权利要求3所述的用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯酯水乳液/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液的共混比为80/20。

5.根据权利要求1所述的用于沥青道路冷拌冷铺的抗车辙剂，其特征在于：所述浓缩固化剂中，粉末抗剥剂的质量百分比为10%-15%，矿粉为10%-20%，聚合物胶粉为20%-30%，硫铝酸盐水泥为50%-70%。