CN105294014B - 一种柔性沥青路面材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性沥青路面材料的制备方法，该方法由以下步骤组成：(1)按重量百分比准备所需原料；(2)把粗集料与矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入水湿润，再加入乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；(3)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；(4)把细集料、水泥和矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即可。本方法所得到的柔性沥青路面材料具有早期强度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及含有无机与有机黏结剂反应产物的沥青胶浆的组合物，具体涉及一种柔性沥青材料的制备方法。
背景技术
目前，大多数沥青路面的修筑都是采用热拌沥青。热拌沥青的施工，要求拌和的沥青与骨料加热到160℃以上，需要消耗大量能源，同时排放大量污染环境的气体，对施工人员的健康造成很大危害，并且高温拌和还会造成沥青在一定程度上老化，削弱沥青的相关性能。基于此情况，乳化沥青冷拌路面材料逐渐得到业界的广泛关注。然而，现有的冷拌沥青路面材料通常使用固含量为50％-60％的乳化沥青，普遍存在沥青膜厚度较薄，混合料的粘聚力不高，强度形成慢，早期强度低，容易脱落、松散等缺陷。
冷拌沥青与矿料的粘结过程与热拌沥青不同，冷拌材料中的乳化沥青必须经过与矿料界面粘附、分解破乳、排水等过程方能完全恢复其原有的粘结性能。破乳是一种均匀分散的乳化沥青产生分散相沥青与分散介质水相互分离的现象，过程为先分层或聚集，最后破乳。乳化沥青在经历破乳、水分蒸发等过程后，才能恢复其原有的粘度。矿料颗粒对于沥青膜内的沥青分子具有化学吸附作用，此吸附作用远大于沥青与矿料之间的物理吸附，使得矿料表面吸附沥青组分并重新分布，形成沥青膜，此膜以内的沥青称为“结构沥青”，“结构沥青”与矿料的相互作用增大了沥青的粘度，且越靠近矿料颗粒表面，这种效果越明显。
公开号为CN 104671708 A发明专利申请公开了一种冷拌冷铺沥青混合料的拌和方法，该方法包括以下几个步骤：1)将称量好的石料、石英砂、矿粉混合后干燥，使含水量小于15％，得到集料，备用；2)将称量好的沥青加热到130-150℃；3)将称量好的添加剂和沥青混合，搅拌均匀；4)将混有添加剂的沥青与步骤1)得到的集料混合，搅拌均匀得冷拌冷铺沥青混合料。上述专利申请方案所得到的冷拌冷铺沥青混合料，虽然具有较高的承载能力，但是其拌和的沥青混合料采用的是传统一次拌和工艺，其形成的沥青膜厚度比较薄，与矿料的粘结程度不足，拌和成型后水分蒸发较慢，因此所制得的冷拌沥青混合料的早期强度较低。且其拌合过程中需要加热沥青与加添加剂，过程复杂，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种柔性沥青路面材料的制备方法，该方法所得到的柔性沥青路面材料具有早期强度高的优点。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种柔性沥青路面材料的制备方法，该方法由以下步骤组成：
(1)按重量百分比准备以下原料：
粗集料63.7～64.2％，细集料20.9～21.3％，乳化沥青6.7～7.1％，矿粉2.4～2.6％，水泥2.5～2.6％，水2.6～3.5％；其中，所述的乳化沥青的固含量为71％，标准粘度为50Pa·s；
(2)把粗集料与总量9/13～17/24的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入总量的8/35～4/13的水湿润，再加入总量的16/67～21/71的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；
(3)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入总量的10/71～11/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；
(4)把细集料、水泥和剩余的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后先加入剩余的水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即可。
上述方案中，所述的粗集料为粒径大于2.36mm以上的碎石、破碎砾石、筛选砾石或矿渣，所述的细集料为粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)或石屑。
与同类的现行技术相比，本发明具有的有益效果为：
(1)由于本发明所方法拌和的柔性沥青路面材料所使用的乳化沥青的固含量高达71％，具有良好的粘结性能、强度形成快等优点；
(2)采用乳化沥青将粗集料进行两次裹覆，在粗集料的表面形成较厚的沥青膜，显著提高了沥青混合料粘结性能，同时提前蒸发混合料中的部分水分，加速了早期强度形成，可大大缩短交通封闭的时间，且具有良好的高温稳定性和水稳定性。
具体实施方式
实施例1：
1、配方：
粗集料64.2％，细集料21.3％，乳化沥青6.7％，矿粉2.6％，水泥2.6％，水2.6％；其中，粗集料为粒径大于2.36mm以上的碎石，细集料为粒径小于2.36mm的天然砂。乳化沥青的固含量为71％，标准粘度为50Pa·s。
2、制备方法：
(1)把粗集料与总量9/13的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入总量的4/13的水湿润，再加入总量的19/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；
(2)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入总量的11/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1.5cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；
(3)把细集料、水泥和剩余的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后先加入剩余的水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即得柔性沥青路面材料。
3、效果实验
按JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(T0709-2011 T0719-2011)试验方法，取上述步骤2制得的柔性沥青路面材料成型试件并养护24小时，然后按上述JTG E20-2011标准规定进行测试，结果如下表1所示：
表1
实施例2:
1、配方：
粗集料63.7％，细集料20.9％，乳化沥青6.7％，矿粉2.6％，水3.5％；其中，粗集料为粒径大于2.36mm以上的破碎砾石，细集料为粒径小于2.36mm的人工砂。乳化沥青的固含量为71％，标准粘度为50Pa·s。
2、制备方法：
(1)把粗集料与总量9/13的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入总量的8/35的水湿润，再加入总量的16/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1.5cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；
(2)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入总量的11/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；
(3)把细集料、水泥和剩余的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后先加入剩余的水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即得柔性沥青路面材料。
3、效果实验
按JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(T0709-2011 T0719-2011)试验方法，取上述步骤2制得的柔性沥青路面材料成型试件并养护24小时，然后按上述JTG E20-2011标准规定进行测试，结果如下表2所示。
表2
实施例3:
1、配方：
粗集料63.9％，细集料21.3％，乳化沥青7.1％，矿粉2.4％，水泥2.5％，水2.8％；其中，粗集料为粒径大于2.36mm以上的矿渣，细集料为粒径小于2.36mm的石屑。乳化沥青的固含量为71％，标准粘度为50Pa·s。
2、制备方法：
(1)把粗集料与总量17/24的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入总量的7/28的水湿润，再加入总量的21/71的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成2cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；
(2)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入总量的10/71的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1.5cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；
(3)把细集料、水泥和剩余的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后先加入剩余的水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即得柔性沥青路面材料。
3、效果实验
按JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(T0709-2011 T0719-2011)试验方法，取上述步骤2制得的柔性沥青路面材料成型试件并养护24小时，然后按上述JTG E20-2011标准规定进行测试，结果如下表2所示：
表3
实施例4(早期强度对比实验):
1、试验材料
样品：样品1为上述实施例1得到的柔性沥青路面材料，样品2为上述实施例2得到的柔性沥青路面材料，样品3为上述实施例3得到的柔性沥青路面材料。
对照品：对照品1～3的原料及配方分别与上述实施例1～3相同，对照品1～3的拌和方法均采用公开号为CN 104671708 A发明专利申请说明书第[0013]～[0016]所述的方法拌和。
2、试验方法
按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》第八章的标准规定进行马歇尔试验，试验具体步骤如下：
(1)称沥青混合料1180g在常温下装入试模中，双面各击实50次，连同试模一起以侧面竖立方式置110℃烘箱中养生24h；
(2)取出后再双面击实25次，再连同试模在室温中竖立放置24h；
(3)脱模后在60℃恒温水槽中养生30min，进行马歇尔试验。
3、试验结果
表4
由上述试验结果可知，相比较于公开号为CN 104671708 A发明专利，采用本发明所述的柔性沥青路面材料的制备方法，得到的柔性沥青路面材料的早期强度更高。
Claims (1)
1.一种柔性沥青路面材料的制备方法，该方法由以下步骤组成：
(1)按重量百分比准备以下原料：
粗集料63.7～64.2％，细集料20.9～21.3％，乳化沥青6.7～7.1％，矿粉2.4～2.6％，水泥2.5～2.6％，水2.6～3.5％；其中，所述的乳化沥青的固含量为71％，标准粘度为50Pa·s；
(2)把粗集料与总量9/13～17/24的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后加入总量的8/35～4/13的水湿润，再加入总量的16/67～21/71的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，在60℃的条件下烘烤30min，完成粗集料的第一次预裹覆；
(3)把经过第一次预裹覆的粗集料重新倒入搅拌锅，再加入总量的10/71～11/67的乳化沥青，拌和均匀后倒在铁盘上摊铺成1～2cm厚，常温放置1h，完成粗集料的第二次预裹覆；
(4)把细集料、水泥和剩余的矿粉置于搅拌锅内拌和均匀，然后先加入剩余的水湿润，再加入剩余的乳化沥青拌和均匀，再将完成二次预裹覆的粗集料加入拌锅进行搅拌，即可。
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Granted publication date: 20170510 |
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