CN106431117B - 一种耐紫外线老化的微表处混合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐紫外线老化的微表处混合料，由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％～77.3％，SBR改性乳化沥青8％～9％，矿粉4％～5％，水8％～9％，水泥1.2％～1.8％，纳米二氧化铈0.1％～0.3％，炭黑0.1％～0.6％，水滑石0.1％～0.5％。本发明还提供了一种制备上述耐紫外线老化的微表处混合料的方法。本发明所提供的微表处混合料，在经过紫外线老化试验后，其抗磨耗性能、粘聚力、耐久性以及抗水损害性能显著增强，能够起到抵抗紫外线辐射的作用，应用到紫外线辐射强度较高的地区，可有效缓解沥青路面因紫外线老化而产生的破坏，并且本发明提供的制备工艺简单，具有广泛的实际应用价值。

Description

一种耐紫外线老化的微表处混合料及其制备方法
技术领域
本发明属于道路路面技术领域，具体涉及一种耐紫外线老化的微表处混合料及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，物流运输任务越来越繁重，交通荷载、温度、水分等给高速公路、其他等级公路及城市物流交通干道的运营带来了重大考验，尽管我国大部分服役路面的结构整体性强度较好，但也出现了不同程度的表面功能性病害，对于这部分路面的养护维修，主要是对其表面功能进行恢复，采用微表处养护方案是理想的选择，并且在预防性养护或者新建道路中，微表处也可作为表面磨耗层发挥作用。
微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂按一定配比拌和成稀浆混合料，并迅速摊铺到原路面上，在摊铺后可在较短时间内开放交通的薄层结构，是一种经济、快捷、有效的路面预防养护技术，它具有高抗滑性能，适合于交通量大、重载车辆多、车速快、刹车性能要求高的高等级公路，并且微表处比传统的热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，能够更好地防止水下渗，从而更好地保护路面结构，因此，在道路建设和养护中应用较多。
随着微表处在高海拔地区大量应用，逐渐出现了脱落、松散等病害，严重影响其使用寿命，究其原因主要是来自太阳辐射产生的大量紫外光对路面表层的长期老化作用。大量研究表明，虽然紫外线辐射直接作用在沥青路面表层，但由于混合料空隙的存在，紫外线辐射实际影响的路面厚度基本在1cm至2cm左右。紫外线老化极易使路面产生温缩开裂，再加上荷载、其他环境因素的作用，严重影响路面的耐久性，因此，需要采用新的技术手段，来改善和提高现有微表处混合料的性能，使其满足更高的路面养护要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种耐紫外线老化的微表处混合料。该混合料中通过掺加有纳米二氧化铈、炭黑、水滑石等添加剂，以提高微表处混合料的耐紫外线老化性能，同时也能提高微表处混合料的粘聚力、抗磨耗性能以及抗水损害能力。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％～77.3％，SBR改性乳化沥青8％～9％，矿粉4％～5％，水8％～9％，水泥1.2％～1.8％，纳米二氧化铈0.1％～0.3％，炭黑0.2％～0.6％，水滑石0.1％～0.5％；所述耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料77％，SBR改性乳化沥青9％，矿粉4％，水8％，水泥1.2％，纳米二氧化铈0.1％，炭黑0.4％，水滑石0.3％。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水9％，水泥1.8％，纳米二氧化铈0.2％，炭黑0.6％，水滑石0.1％。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料76.6％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水8％，水泥1.4％，纳米二氧化铈0.3％，炭黑0.2％，水滑石0.5％。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，所述纳米二氧化铈的平均粒径为20nm。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述炭黑为N220型炭黑。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，所述水滑石的分子式为Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。
上述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述SBR改性乳化沥青由基质沥青、改性剂、乳化剂和水按质量比(60～65)∶(3～6)∶(1～3)∶(20～30)混合均匀而成；所述改性剂为SBR胶乳，所述乳化剂为阳离子型沥青乳化剂。
另外，本发明还提供了一种制备上述耐紫外线老化的微表处混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑和水滑石拌和均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为50r/min～80r/min的条件下拌合10s～15s，然后加入水，继续以原拌合速率拌和10s～15s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，然后在拌合速率为50r/min～80r/min的条件下拌合20s～30s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
上述的方法，其特征在于，步骤一中所述拌和的时间为30s～60s。
本发明耐紫外线老化的微表处混合料的级配满足JTG/T F40-02-2005《微表处和稀浆封层技术指南》中MS-3型级配要求。本发明耐紫外线老化的微表处混合料适用于：高速公路，一、二级公路的预防性养护罩面和沥青路面的车辙修复；新建或改扩建高速公路、一二级公路路面的表面磨耗层。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的微表处混合料中掺入了纳米二氧化铈(CeO2)、炭黑以及水滑石，其中，纳米CeO2具有高折射率和高稳定性，且CeO2纳米粒子有较宽的吸收带，并随着粒径减小，吸收带红移(吸收带的最大吸收峰波长向长波方向移动)，对紫外光具有良好的吸收性能；炭黑有较高的吸光性，在微表处混合料中能把光能转化为热能，保护混合料表面而免遭一定波长的射线照射，截取原子团而产生防老化作用，从而阻止催化降解，并且沥青用炭黑微填料加劲后，既有助于减轻低温开裂，又有助于提高高温抗车辙能力；水滑石由于其层板元素组成及层板间阴离子种类和数量都具有一定的可调控性，将具有紫外吸收能力的金属离子和层间紫外吸收剂引入后，可大大加强其紫外阻隔能力。因此将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石掺入到微表处混合料中，将显著改善微表处混合料的耐紫外线老化性能。
2、本发明通过在微表处混合料中掺加适量纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石，微表处混合料经过紫外线老化试验后，其各项性能均显著提升，由此也表明掺入纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石能够提高微表处混合料的耐紫外线老化性能。
3、本发明耐紫外线老化的微表处混合料的制备工艺简单，不需要特殊设备即可完成，且在室温条件下进行拌和，即可得到耐紫外线老化的微表处混合料。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料77.0％，SBR改性乳化沥青9％，矿粉4％，水8％，水泥1.2％，纳米二氧化铈0.1％，炭黑0.4％，水滑石0.3％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
表1 MS-3型级配设计
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60∶5∶3∶32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和45s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为65r/min的条件下拌合15s，再加入水继续以原拌合速率拌和10s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为65r/min的条件下拌合20s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例2
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水9％，水泥1.8％，纳米二氧化铈0.2％，炭黑0.6％，水滑石0.1％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60∶5∶3∶32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和45s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为63r/min的条件下拌合10s，再加入水继续以原拌合速率拌和10s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为67r/min的条件下拌合25s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例3
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料76.6％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水8％，水泥1.4％，纳米二氧化铈0.3％，炭黑0.2％，水滑石0.5％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60∶5∶3∶32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和40s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为63r/min的条件下拌合10s，再加入水继续以原拌合速率拌和10s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为66r/min的条件下拌合25s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例4
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料76.1％，SBR改性乳化沥青9％，矿粉5％，水8％，水泥1.5％，纳米二氧化铈0.1％，炭黑0.2％，水滑石0.1％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和40s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为60r/min的条件下拌合10s，再加入水继续以原拌合速率拌和10s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为60r/min的条件下拌合20s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例5
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料77.2％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉4％，水8％，水泥1.6％，纳米二氧化铈0.1％，炭黑0.6％，水滑石0.5％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和40s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为68r/min的条件下拌合10s，再加入水继续以原拌合速率拌和15s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为65r/min的条件下拌合25s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例6
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料75.5％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水9％，水泥1.8％，纳米二氧化铈0.2％，炭黑0.2％，水滑石0.3％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和50s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为60r/min的条件下拌合10s，再加入水继续以原拌合速率拌和12s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为68r/min的条件下拌合20s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例7
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料77.3％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉4％，水8％，水泥1.6％，纳米二氧化铈0.2％，炭黑0.4％，水滑石0.5％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和50s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为70r/min的条件下拌合12s，再加入水继续以原拌合速率拌和10s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为65r/min的条件下拌合25s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例8
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料76.7％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水8％，水泥1.5％，纳米二氧化铈0.3％，炭黑0.4％，水滑石0.1％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和35s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为62r/min的条件下拌合12s，再加入水继续以原拌合速率拌和8s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为67r/min的条件下拌合20s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
实施例9
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料76.4％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水8％，水泥1.4％，纳米二氧化铈0.3％，炭黑0.6％，水滑石0.3％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；
本实施例中，纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，平均粒径为20nm，炭黑为N220型炭黑；水滑石为镁铝基层状双羟基复合金属氢氧化物，分子式为：Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。SBR改性乳化沥青优选由基质沥青、SBR胶乳改性剂、阳离子型沥青乳化剂和水按质量比60：5：3：32均匀混合而成；本实施例在具体实施过程中，基质沥青采用SK-70#沥青，乳化剂选用美德维实伟克型号为MQK-1D的慢裂快凝型阳离子乳化剂；改性剂选用美德维实伟克公司生产的SBR胶乳；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥。
本实施例耐紫外线老化的微表处混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑以及水滑石一起拌和45s使三者拌合均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为65r/min的条件下拌合8s，再加入水继续以原拌合速率拌和12s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二中所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，在拌合速率为68r/min的条件下拌合20s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
对比例1
本对比例微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料77.5％，SBR改性乳化沥青9％，矿粉4％，水8％，水泥1.5％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本对比例微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；本对比例微表处混合料的制备方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料78.3％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉4％，水8％，水泥1.4％，纳米二氧化铈0.3％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本对比例微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；本对比例微表处混合料的制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料78.0％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉4％，水8％，水泥1.4％，炭黑0.6％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本对比例微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；本对比例微表处混合料的制备方法与实施例1相同。
对比例4
本对比例微表处混合料由以下质量百分比的原料制成：集料78.1％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉4％，水8％，水泥1.4％，水滑石0.5％；所述集料公称最大粒径不大于9.5mm，所述矿粉的粒径小于0.075mm，本对比例微表处混合料的级配类型为MS-3型，具体级配组成见表1；本对比例微表处混合料的制备方法与实施例1相同。
微表处混合料耐紫外线老化性能测试：
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》，对实施例1至3、对比例1至4中的微表处混合料，成型湿轮磨耗试验和轮辙变形试验试件，并将成型好的试件放在室内紫外老化箱中48h，箱体内部温度控制在60℃±0.5℃，设定紫外线强度150W/m2，然后取出试件进行湿轮磨耗试验和轮辙变形试验，评价耐紫外老化微表处混合料的性能，测试结果如表2所示。
本实施例与对比例中采用的室内紫外光加速老化试验箱，其特征在于：试验箱具有双层壁、温度自动调节器、计时器，选用1000W的直管高压汞灯作为加速紫外老化试验系统的光源，高压汞灯的紫外线能谱主峰为365nm，控制温度50℃～60℃，试验箱中安装有水平方向可以上下移动的盛接层，通过调整盛接层的位置，可以获得不同的紫外辐射度。
表2不同实施例与对比例微表处混合料耐紫外线老化性能测试结果
以湿轮磨耗损失来表征微表处混合料的耐磨耗能力，1h湿轮磨耗值越大，混合料的耐磨耗能力越差，反之，则越好。由表2可知，实施例1至3制备的添加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石的微表处混合料经过室内紫外光加速老化后，其湿轮磨耗损失(1h)相比于对比例1的普通微表处混合料分别降低了28.6％、30.3％、36.1％，湿轮磨耗损失(6d)则分别降低了20.9％、24.5％、27.6％，所以掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石后，微表处混合料的耐紫外线老化性能提高显著，从表2也可以看出，相较于对比例2至4，实施例1至3的湿轮磨耗损失也较小，表明掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石这三种耐紫外线老化剂的微表处混合料比单掺一种添加剂对微表处混合料的耐紫外线老化性能改善更明显。
轮辙变形试验能反映微表处混合料的抵抗车辙能力，本发明以经过紫外老化后的微表处混合料的车辙深度和宽度变化率作为评价耐紫外线老化的微表处混合料的耐紫外老化性能。由表2可知，实施例1至3制备的添加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石的微表处混合料经过室内紫外光加速老化后，其车辙深度相比于对比例1的普通微表处混合料分别降低了27.1％、30.1％、40.8％，宽度变化率则分别降低了28.2％、30.5％、44.7％，由此表明掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石后，微表处混合料的车辙深度和宽度变化率均有大幅度降低，所以掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石的微表处混合料的耐紫外线老化性能得到显著提升，从表2还可看出，相较于对比例2至4，实施例1至3的车辙深度与宽度变化率也较小，表明相比于单掺一种添加剂的微表处混合料，掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石这三种耐紫外线老化剂的微表处混合料的耐紫外线老化性能提升幅度更大。
不同微表处混合料抗滑性能、粘聚力、负荷轮粘附砂量测试。
按照《微表处和稀浆封层技术指南》(JTG/T F40-02-2005)的技术要求，对实施例1至3、对比例1至4制备的微表处混合料进行相关性能测试，测试结果如表3所示。
表3不同实施例与对比例微表处混合料性能测试结果
微表处混合料的粘聚力是一项十分重要的指标，它反映了微表处混合料的成型度和开放交通时间。在相同时间内混合料的粘聚力越大，说明混合料的成型速度越快，早期强度越高。由表3可知，添加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石后，微表处混合料的粘聚力显著提高，缩短了开放交通的时间，有利于施工控制。
由表3可知，实施例1至3制备的微表处混合料相比较于对比例1的普通微表处混合料，其抗滑摆值分别提高了12.1％、17.2％、13.8％，表明掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石后，微表处混合料抗滑性能明显提高，满足标准《微表处和稀浆封层技术指南》(JTG/T F40-02-2005)对摆值的要求，由此说明本发明实施例1至3制备的微表处混合料路面的抗滑性能，而相比于单独掺加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石中的一种改性剂制备的对比例2至4，添加纳米二氧化铈、炭黑、水滑石三种混合添加剂制备的实施例1至3的抗滑性能也有所改善。
由表3可知，实施例1至3制备的微表处混合料相比较于对比例1至4的微表处混合料，其粘附砂量有所降低，减小幅度在10％左右，其值也满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中关于粘附砂量小于450g/m2的要求，耐紫外线老化的微表处混合料的粘附砂量较小，因此本发明提出的耐紫外线老化的微表处混合料的掺配比例是合适的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％～77.3％，SBR改性乳化沥青8％～9％，矿粉4％～5％，水8％～9％，水泥1.2％～1.8％，纳米二氧化铈0.1％～0.3％，炭黑0.2％～0.6％，水滑石0.1％～0.5％；所述耐紫外线老化的微表处混合料的级配类型为MS-3型，所述水滑石的分子式为Mg6Al2(CO3)(OH)16·4H2O。
2.根据权利要求书1所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料77％，SBR改性乳化沥青9％，矿粉4％，水8％，水泥1.2％，纳米二氧化铈0.1％，炭黑0.4％，水滑石0.3％。
3.根据权利要求书1所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料75.3％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水9％，水泥1.8％，纳米二氧化铈0.2％，炭黑0.6％，水滑石0.1％。
4.根据权利要求书1所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：集料76.6％，SBR改性乳化沥青8％，矿粉5％，水8％，水泥1.4％，纳米二氧化铈0.3％，炭黑0.2％，水滑石0.5％。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述纳米二氧化铈的质量纯度为99.8％，所述纳米二氧化铈的平均粒径为20nm。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述炭黑为N220型炭黑。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种耐紫外线老化的微表处混合料，其特征在于，所述SBR改性乳化沥青由基质沥青、改性剂、乳化剂和水按质量比(60～65)∶(3～6)∶(1～3)∶(20～30)混合均匀而成；所述改性剂为SBR胶乳，所述乳化剂为阳离子型沥青乳化剂。
8.一种制备如权利要求1至4中任一权利要求所述耐紫外线老化的微表处混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将纳米二氧化铈、炭黑和水滑石拌和均匀，得到耐紫外线老化剂；
步骤二、将集料、矿粉、水泥和步骤一中所述耐紫外线老化剂一起加入拌和机中，在拌合速率为50r/min～80r/min的条件下拌合10s～15s，然后加入水，继续以50r/min～80r/min的拌合速率拌和10s～15s，得到耐紫外线老化混合料；
步骤三、向步骤二所述耐紫外线老化混合料中加入SBR改性乳化沥青，然后在拌合速率为50r/min～80r/min的条件下拌合20s～30s，得到耐紫外线老化的微表处混合料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤一中所述拌和的时间为30s～60s。
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