CN106587732A - 注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料及其制备方法，注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，包括母体沥青混合料，填充到母体沥青混合料内的灌浆料，所述母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的组成按重量份数计为：集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；所述灌浆料的组成按重量计为：注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料。
Description
技术领域
本发明属于铺面工程中的铺装层混合料及其设计方法领域，特别涉及一种应用于对铺面工程铺装层性能要求要显著高于普通路段及特殊区域的改性沥青铺装层混合料及其设计方法，即注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着对沥青混合料研究的日渐深入，沥青混合料作为铺面工程的铺装层应用也越来越广泛。然而，由于沥青材料具有粘弹塑性，在夏季高温情况下,沥青材料粘度的降低导致集料颗粒间粘聚力减弱,在重载车辆的起步、加速、减速、刹车等垂直和水平荷载的渠化及反复作用下,极易使沥青混合料颗粒之间产生滑动和位移,导致沥青路面出现压密、波浪、拥包等变形类病害，尤其在机场跑道、港口码头、收费站、加油站、公交车道站台、交叉路口、急弯路段等特殊区域表现十分明显，已严重影响到车辆行驶的安全性及舒适性，严重缩短铺面工程的使用寿命。
目前国内外在机场跑道、港口码头、收费站、加油站、公交车道站台、急弯路段等这些特殊区域通常采用水泥混凝土路面或半柔性路面作为铺装层来解决上述问题。但是水泥混凝土路面存在刚性大，行驶舒适性差、噪声大、损坏不易维修等缺点，而半柔性路面虽然通过采用水泥砂浆或水泥胶浆对大空隙开级配乳沥青混合料进行灌浆处理，提高了沥青混合料的强度、抗车辙、抗剪切、抗水损害等性能，但由于灌浆前母体沥青混合料空隙大，本身性能差，灌浆后形成的半柔性混合料整体路用性能对灌浆材料及灌浆量依赖性大，因此半柔性路面极大地改变了原有沥青路面的特点，而且一旦所灌入浆液固结体破坏，整个混合料的路用性能也会急剧下降甚至丧失使用能力。根据目前半柔性路面的使用情况来看，半柔性路面存在易开裂、易蜂窝、难维修等问题，显著地影响了铺面工程的正常使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，目的在于提供注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料及其制备方法，本发明采取在自身性能优良的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料中，通过控制沥青混合料的空隙率，采用高弹性模量的纳米灌浆材料自流注入空隙中，并严格控制注浆量，使注浆后形成的改性沥青混合料不透水，具有优异的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害性能及抗疲劳性能，综合性能明显优于现有半柔性路面。
本发明通过下述技术方案实现：
注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，
包括母体沥青混合料，填充到母体沥青混合料内的灌浆料，
所述母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的组成按重量份数计为：集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
所述灌浆料的组成按重量计为：注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料。
本发明组成设计分两步进行：第一步设计出性能优良的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料；第二步对已设计好的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料进行注浆设计，形成注浆式不透水改性沥青铺装混合料，以进一步提高其路用性能。
利用集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份混合形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，由于利用了高弹性模量的纳米灌浆材料，具备良好的自流能力，可以在重力作用下快速渗透到骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的空隙中，8～10min能够完成渗透，形成防水效果；注浆材料与水比例如果过大则浆液粘稠难以进入改性沥青混合料内部空隙中，过小则浆液固结后强度不够，对母体改性沥青混合料性能提高不明显。本发明提出了组分使用要求，即注浆材料100份、水34～36份，为合理使用注浆材料、保证注浆式不透水改性沥青铺装混合料体积与性能指标提供了技术支撑。
按照上述方案设计出的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料具备良好的路面性能，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的马歇尔稳定度≥4.5KN，析漏损失＜0.3％，低温-20℃肯特堡飞散损失＜20％，动稳定度≥5000次/mm，浸水马歇尔残留稳定度≥80％。
最终形成的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料的性能参数：空隙率≤8％，稳定度≥28KN，流值≥4.5mm，车辙试验动稳定度：无变形(次/mm)，浸水马歇尔试验残留稳定度≥85％，冻融劈裂试验的残留强度比≥85％，低温弯曲破坏应变≥2500(-10℃，με)，渗水系数达到不渗水。从马歇尔稳定度与动稳定度指标数据可以看出混合料高温稳定性与抵抗车辙的能力技术要求要比注浆前母体改性沥青混合料技术指标显著提高，从浸水马歇尔试验、冻融劈裂以及低温弯曲试验可以看出注浆后的混合料其低温性能及抗水损害性能等技术指标同样显著提高。因此，本发明提出注浆式不透水改性沥青混合料整体路用性能，尤其是高温稳定性，得到显著提高。
本发明提供的注浆式不透水改性沥青铺装混合料是一种全新的铺装混合料。其组成设置是：首先采用低配比高粘弹改性沥青与高配比的骨架空隙级配矿质混合料(集料)形成具有18％至22％空隙率的性能优良的母体沥青混合料，然后采用高弹性模量的纳米灌浆材料与水拌合形成具有一定流动度的浆液，最后将浆液注入母体改性沥青混合料空隙中，形成不透水改 性沥青铺装混合料。
由于采用上述配比可以使得母体改性沥青混合料本身已具有优良的使用性能，因此注浆后形成的混合料性能对注浆依赖性不明显，注浆仅使母体改性沥青混合料由透水变为不透水，综合性能得到进一步提高，而又不改变母体改性沥青混合料原有的行驶舒适、施工维修方便等优势。因此本发明提出的注浆式不透水改性沥青铺装混合料同时具有强度高、稳定性好、抗车辙、抗剪切、抗水损、抗疲劳等能力强且路面表面平整粗糙、无接缝,行车振动小、噪声低、开放交通快、养护简便等优点。
本发明采取在自身性能优良的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料中，通过控制沥青混合料的空隙率，采用高弹性模量的纳米灌浆材料自流注入空隙中，并严格控制注浆量，使注浆后形成的改性沥青混合料不透水，具有优异的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害性能及抗疲劳性能，综合性能明显优于现有半柔性路面。并且由于本发明中母体混合料在注浆前已具有优良的使用性能，因此，即使随着铺面工程长时间的使用发生浆液固结体开裂等问题，路面性能也不会随之显著下降，依然可以正常使用。本发明所述的一种注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，与水泥混凝土和现有的半柔性路面材料相比具有显著优势。
优选的，所述集料采用具有高强度与良好棱角性的硬质玄武岩，便于形成18％至22％的空隙率。
空隙率为18％至22％的实现方案一：
设计集料的合成级配为：
16mm筛孔的集料通过率为100％，
13.2mm筛孔的集料通过率为90％～94％，
9.5mm筛孔的集料通过率为64％～68％，
4.75mm筛孔的集料通过率为13％～22％，
2.36mm筛孔的集料通过率为8％～13％，
1.18mm筛孔的集料通过率为6％～10％，
0.6mm筛孔的集料通过率为5％～8％，
0.3mm筛孔的集料通过率为4％～7％，
0.15mm筛孔的集料通过率为3％～15％，
0.075mm筛孔的集料通过率为3％～4％，其中各种不同粒径的集料百分率总和为100％；
空隙率为18％至22％的实现方案二：
实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为4.75mm的集料颗粒的体积为A1，A1/L＝40％～60％。即粒径为 4.75mm的集料颗粒占总集料体积的40％～60％；
空隙率为18％至22％的实现方案三：
实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为4.75mm的集料颗粒的体积为A1，A1/L＝40％～60％；粒径大于4.75mm的集料颗粒的体积为A2，(A1+A2)/L＝80～90％，即所述集料中粒径为4.75mm和粒径大于4.75mm的集料颗粒占总集料体积的80～90％；
空隙率为18％至22％的实现方案四：
实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为2.36mm的集料颗粒的体积为K1，粒径小于2.36mm的集料颗粒的体积为K2，(K1+K2)/L＝10～15％，即所述集料中粒径为2.36mm及其以下的集料颗粒占总集料体积的10～15％。
采用上述4种方案或上述4种方案的结合均可实现空隙率为18％至22％，也可以采用其他方案设计，但均属于本发明的设计思路和保护范畴。
优选的，所述填料为中强基性岩石、憎水性石料经磨细得到的矿粉。可以利用这可石料增强骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的性能和防水效果。
优选的，所述填料的材质为石灰岩或岩浆岩。
优选的，高粘弹改性沥青采用针入度≥40、软化点≥85℃、低温条件下弯曲抗拉韧度≥400KPa、低温条件下弯曲抗拉模量≤100MPa的高粘弹改性沥青，针入度单位为1/10mm。采用上述特性的高粘弹改性沥青，有利用设计出上述高性能的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料。
母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％、马歇尔稳定度≥4.5KN、析漏损失＜0.3％、肯特堡飞散损失＜20％、动稳定度≥5000次/mm、浸水马歇尔残留稳定度≥80％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料。
注浆材料为1天抗压强度≥90MPa、7天抗压强度≥125MPa、28天抗折强度≥18MPa、28天拉裂强度≥8MPa，28天静态模量≥50GPa的高弹性模量的纳米灌浆材料。采用上述特性的高弹性模量的纳米灌浆材料，有利用设计出上述高性能的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料。
注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料的制备方法，包括以下步骤：
制备母体沥青混合料：取集料、沥青结合料、填料混合形成混合料，将混合料击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料按重量份数计为：集料100份、沥青结合料4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
制备灌浆料：取水、注浆材料混合形成灌浆料，灌浆料按重量份数计为:注浆材料100份、 水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料；
渗透灌浆料：将灌浆料倾倒于骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的表面，在重力作用下，让灌浆料自然流淌充满骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的空隙；
去浮浆：去除骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料表面多余的灌浆料；
强度增长：覆盖保水养护完成强度增长。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明提出的注浆式不透水改性沥青铺装混合料同时具有强度高、稳定性好、抗车辙、抗剪切、抗水损、抗疲劳等能力强且路面表面平整粗糙、无接缝,行车振动小、噪声低、开放交通快、养护简便等优点。
本发明特点是其它铺装混合料都不能同时具备的，具有广阔的应用前景与显著的社会效益。
这种铺装混合料在不显著影响沥青路面原有特性的基础上，能极大的改善并提高铺面结构的抗车辙、抗剪切、抗水损、抗开裂等性能。该混合料特别适用于机场跑道、港口码头、收费站、收费站、加油站、公交车道站台、交叉路口、急弯路段等特殊区域，并对以后的铺装混合料设计提供一个新的设计方向。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料
注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，
包括母体沥青混合料，填充到母体沥青混合料内的灌浆料，
所述母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的组成按重量份数计为：集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
所述灌浆料的组成按重量计为：注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料。
本发明组成设计分两步进行：第一步设计出性能优良的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料；第二步对已设计好的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料进行注浆设计，形成注浆式不透水改性沥青铺装混合料，以进一步提高其路用性能。
利用集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份混合形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，由于我们利用了高弹性模量的纳米灌浆材料，具备良好的自流能力，可以在重力作用下快速渗透到骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的空隙中，8～10min能够完成渗透，形成防水效果；注浆材料与水比例如果过大则浆液粘稠难以进入改性沥青混合料内部空隙中，过小则浆液固结后强度不够，对母体改性沥青混合料性能提高不明显。本发明提出了组分使用要求，即注浆材料100份、水34～36份，为合理使用注浆材料、保证注浆式不透水改性沥青铺装混合料体积与性能指标提供了技术支撑。
按照上述方案设计出的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料具备良好的路面性能，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的马歇尔稳定度≥4.5KN，析漏损失＜0.3％，低温-20℃肯特堡飞散损失＜20％，动稳定度≥5000次/mm，浸水马歇尔残留稳定度≥80％。
最终形成的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料的性能参数：空隙率≤8％，稳定度≥28KN，流值≥4.5mm，车辙试验动稳定度：无变形(次/mm)，浸水马歇尔试验残留稳定度≥85％，冻融劈裂试验的残留强度比≥85％，低温弯曲破坏应变≥2500(-10℃，με)，渗水系数达到不渗水。从马歇尔稳定度与动稳定度指标数据可以看出混合料高温稳定性与抵抗车辙的能力技术要求要比注浆前母体改性沥青混合料技术指标显著提高，从浸水马歇尔试验、冻融劈裂以及低温弯曲试验可以看出注浆后的混合料其低温性能及抗水损害性能等技术指标同样显著提高。因此，本发明提出注浆式不透水改性沥青混合料整体路用性能，尤其是高温稳定性，得到显著提高。
本发明提供的注浆式不透水改性沥青铺装混合料是一种全新的铺装混合料。其组成设置是：首先采用低配比高粘弹改性沥青与高配比的骨架空隙级配矿质混合料(集料)形成具有18％至22％空隙率的性能优良的母体沥青混合料，然后采用高弹性模量的纳米灌浆材料与水拌合形成具有一定流动度的浆液，最后将浆液注入母体改性沥青混合料空隙中，形成不透水改性沥青铺装混合料。
由于采用上述配比可以使得母体改性沥青混合料本身已具有优良的使用性能，因此注浆后形成的混合料性能对注浆依赖性不明显，注浆仅使母体改性沥青混合料由透水变为不透水，综合性能得到进一步提高，而又不改变母体改性沥青混合料原有的行驶舒适、施工维修方便等优势。因此本发明提出的注浆式不透水改性沥青铺装混合料同时具有强度高、稳定性好、抗车辙、抗剪切、抗水损、抗疲劳等能力强且路面表面平整粗糙、无接缝,行车振动小、噪声低、开放交通快、养护简便等优点。
本发明采取在自身性能优良的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料中，通过控制沥青混合料的空隙率，采用高弹性模量的纳米灌浆材料自流注入空隙中，并严格控制注浆量，使注浆 后形成的改性沥青混合料不透水，具有优异的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害性能及抗疲劳性能，综合性能明显优于现有半柔性路面。并且由于本发明中母体混合料在注浆前已具有优良的使用性能，因此，即使随着铺面工程长时间的使用发生浆液固结体开裂等问题，路面性能也不会随之显著下降，依然可以正常使用。本发明所述的一种注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，与水泥混凝土和现有的半柔性路面材料相比具有显著优势。
实施例2
在实施例1的基础上：优选的，所述集料采用具有高强度与良好棱角性的硬质玄武岩，便于形成18％至22％的空隙率。
实施例3
在实施例1的基础上，设计集料的合成级配为：
16mm筛孔的集料通过率为100％，
13.2mm筛孔的集料通过率为90％～94％，
9.5mm筛孔的集料通过率为64％～68％，
4.75mm筛孔的集料通过率为13％～22％，
2.36mm筛孔的集料通过率为8％～13％，
1.18mm筛孔的集料通过率为6％～10％，
0.6mm筛孔的集料通过率为5％～8％，
0.3mm筛孔的集料通过率为4％～7％，
0.15mm筛孔的集料通过率为3％～15％，
0.075mm筛孔的集料通过率为3％～4％，其中各种不同粒径的集料百分率总和为100％；
实施例4
在实施例1的基础上，实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为4.75mm的集料颗粒的体积为A1，A1/L＝40％～60％。即粒径为4.75mm的集料颗粒占总集料体积的40％～60％；
实施例5
在实施例1的基础上，实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为4.75mm的集料颗粒的体积为A1，A1/L＝40％～60％；粒径大于4.75mm的集料颗粒的体积为A2，(A1+A2)/L＝80～90％，即所述集料中粒径为4.75mm和粒径大于4.75mm的集料颗粒占总集料体积的80～90％；
实施例6
在实施例1的基础上，实现空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的集 料设计方案为：所述集料中，总集料体积为L，粒径为2.36mm的集料颗粒的体积为K1，粒径小于2.36mm的集料颗粒的体积为K2，(K1+K2)/L＝10～15％，即所述集料中粒径为2.36mm及其以下的集料颗粒占总集料体积的10～15％。
采用上述实施例2-实施例6、极其方案的结合均可实现空隙率为18％至22％，也可以采用其他方案设计，但均属于本发明的设计思路和保护范畴。
另外：
优选的，所述填料为中强基性岩石、憎水性石料经磨细得到的矿粉。可以利用这可石料增强骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的性能和防水效果。
优选的，所述填料的材质为石灰岩或岩浆岩。
优选的，高粘弹改性沥青采用针入度≥40、软化点≥85℃、低温条件下弯曲抗拉韧度≥400KPa、低温条件下弯曲抗拉模量≤100MPa的高粘弹改性沥青，针入度单位为1/10mm。采用上述特性的高粘弹改性沥青，有利用设计出上述高性能的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料。
母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％、马歇尔稳定度≥4.5KN、析漏损失＜0.3％、肯特堡飞散损失＜20％、动稳定度≥5000次/mm、浸水马歇尔残留稳定度≥80％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料。
注浆材料为1天抗压强度≥90MPa、7天抗压强度≥125MPa、28天抗折强度≥18MPa、28天拉裂强度≥8MPa，28天静态模量≥50GPa的高弹性模量的纳米灌浆材料。采用上述特性的高弹性模量的纳米灌浆材料，有利用设计出上述高性能的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料。
实施例7
实施例7是按照具体数值进行的数据对比例实施例。
骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的实施方案：
组成按重量份数计为：集料100份、沥青结合料4.7份、填料4.2份。
所述集料为具有高强度与良好棱角性的硬质玄武岩集料，所述沥青结合料为自行研制的高粘弹改性沥青，所述填料为玄武岩研磨粉末。
所述集料中粗集料为均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质、坚硬且菱角性较好的玄武岩碎石，细集料为洁净、干燥、无风化、无杂质和有适当的颗粒级配的玄武岩机制砂，混合料的最大公称直径(最大粒径)为13.2mm。
混合料合成级配筛分结果如下表1所示。
表1混合料合成级配筛分结果：
集料性质指标测试结果如下表2、表3所示。
表2粗集料质量测试结果：
表3细集料质量测试结果：
| 试验项目 | 单位 | 试验结果 | 技术标准 | 测试方法 |
| 表观密度 | / | 2.926 | ≥2.6 | T0328-2005 |
| 坚固性 | ％ | 2.28 | ≤12 | T0340-2005 |
| 含泥量 | ％ | 0.62 | ≤5 | T0333-2000 |
| 砂当量 | ％ | 90.61 | ≥65 | T0334-2005 |
| 棱角性 | S | 38.9 | ≥30 | T0345-2005 |
所述沥青结合料为高粘弹改性沥青，该沥青具有软化点高、针入度好、低温抗拉性能好等特点，能有效提高改性沥青混合料性能。其性能指标测试结果下表4所示。
表4沥青指标测试结果：
| 试验项目 | 试验结果 | 技术指标 | 测试方法 |
| 针入度25℃(1/10mm) | 40.2 | ≥40 | T 0604 |
| 软化点(℃) | 113.4 | ≥85 | T 0606 |
| 延度15℃(cm) | 68 | ≥50 | T 0605 |
| 闪点(℃) | 265 | ≥260 | T 0611 |
| 薄膜加热质量损失(％) | 0.02 | ≤0.6 | T 0609 |
| 薄膜加热针入度比(％) | 83.1 | ≥65 | T 0609 |
| 弯曲抗拉韧度-20℃(KPa) | 427.5 | ≥400 | DBJ CT065 |
| 弯曲抗拉模量-20℃(MPa) | 96.2 | ≤100 | DBJ CT065 |
所述填料为强基性石灰岩研磨而成的矿粉，与沥青结合料一起形成沥青胶浆将骨料凝聚 成一个整体，从而使混合料形成具有一定承载力的结构物。其性能指标测试结果下表5所示。
表5填料指标测试结果：
按照所述级配称取各组分，通过析漏试验确定油石比采用4.5％。采用双面各击实50次成型马歇尔试件，改性沥青混合料各体积与性能指标测试结果如下表6、表7所示。
从表6中体积指标测试结果可以看出，改性沥青混合料达到设计空隙率，具有良好的空间空隙结构，既为注浆增强混合料性能提供了适当空间，又限制了注浆对改性沥青混合料柔性特点的影响能力，满足设计要求。从表7中改性沥青混合料各项性能指标测试结果可以看出，马歇尔稳定度与动稳定度指标均显著高于技术指标要求，反应出混合料具有良好的抗车辙性能；从浸水马歇尔试验、飞散试验以及析漏试验可以看出混合料具有良好的抗水损害、防剥落以及沥青与集料的黏附能力；从渗水指标可以看出混合料具有良好的空隙结构，为注浆提供了足够的空间。因此改性沥青混合料整体性能优良，达到设计要求，可以进行注浆设计。
表6改性沥青混合料体积指标测试结果：
表7改性沥青混合料性能指标测试结果:
高粘弹改性沥青混合料注浆的实施方案：
灌浆料组成按重量计为：注浆材料100份、水35份。所述注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料，其性能指标测试结果如下表8所示。由表中结果可知注浆材料性能良好，能够满足使用要求。所述用水为日常用水。
表8注浆材料性能指标测试结果：
注：表中试验项目试验时所使用的水与注浆材料的质量比为4:3.d代表天。
按照所述浆液组分比例(即：注浆材料100份、水34～36份)称取各组分重量，将各组分混合后，在常温下采用机器搅拌4min以上即可，浆液少量的情况下采用人工搅拌10min以上也可满足要求。
将上述配置好的浆液倾倒于成型好并养护完成的改性沥青混合料表面，在重力作用下，让浆液自然流淌充满改性沥青混合料空隙。注浆量为400kg/m3。注浆结束后表面没有多余浮浆，保持了改性沥青混合料表面原有的粗糙度与构造深度。注浆完成后覆盖保水养护，在20度室温下养护3天完成强度增长。
所述注浆设计完成后，将形成的注浆式不透水改性沥青铺装混合料进行性能测试，测试结果如下表9所示。从表中数据可以看出注浆后各项技术指标均能满足技术要求，反应出注浆后的混合料具有优异的路用性能。
表9注浆式不透水改性沥青混合料性能测试结果：
| 试验项目 | 试验结果 | 技术指标 | 试验方法 |
| 空隙率VV(％) | 5.1 | ≤8 | T 0711 |
| 稳定度(KN) | 30.2 | ≥28 | T 0709 |
| 流值(mm) | 5 | 实测 | T 0709 |
| 车辙试验动稳定度(次/mm) | 无变形 | 无变形 | T 0719 |
| 浸水马歇尔试验残留稳定度(％) | 96.8 | ≥85 | T 0709 |
| 冻融劈裂试验的残留强度比(％) | 95.9 | ≥85 | T 0729 |
| 低温弯曲破坏应变(-10℃，με) | 2750 | ≥2500 | T 0715 |
| 渗水系数(ml/min) | 不渗水 | 不渗水 | T 0730 |
表:10总结了国内外相关的灌浆前母体混合料及灌浆后形成的半柔性路面材料的技术性能要求。通过对比表7、表9、表10三个表中数据发现，本发明中混合料注浆前的性能指标要求高于半柔性路面材料灌浆前的性能要求；本发明中注浆后的混合料性能指标也要高于半 柔性路面材料灌浆后的性能要求。因此本发明中的混合料性能明显均优于半柔性路面材料，且由于本发明中注浆前混合料为骨架空隙结构，空隙率显著小于半柔性路面材料灌浆前的孔隙率，混合料性能对注浆依赖性要小，即使所注浆液固结体破坏，本发明混合料依然能保持良好性能。由此可以看出本发明具有明显优势。
表10半柔性路面材料注浆前后性能指标：
实施例3
注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料的制备方法，包括以下步骤：
制备母体沥青混合料：取集料、沥青结合料、填料混合形成混合料，将混合料击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料按重量份数计为：集料100份、沥青结合料4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
制备灌浆料：取水、注浆材料混合形成灌浆料，灌浆料按重量份数计为:注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料；
渗透灌浆料：将灌浆料倾倒于骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的表面，在重力作用下，让灌浆料自然流淌充满骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的空隙；
去浮浆：去除骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料表面多余的灌浆料；
强度增长：覆盖保水养护完成强度增长。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于：
包括母体沥青混合料，填充到母体沥青混合料内的灌浆料，
所述母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的组成按重量份数计为：集料100份、高粘弹改性沥青4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
所述灌浆料的组成按重量计为：注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料。
2.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，所述集料采用具有高强度与良好棱角性的硬质玄武岩。
3.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，集料的合成级配为：
16mm筛孔的集料通过率为100％，
13.2mm筛孔的集料通过率为90％～94％，
9.5mm筛孔的集料通过率为64％～68％，
4.75mm筛孔的集料通过率为13％～22％，
2.36mm筛孔的集料通过率为8％～13％，
1.18mm筛孔的集料通过率为6％～10％，
0.6mm筛孔的集料通过率为5％～8％，
0.3mm筛孔的集料通过率为4％～7％，
0.15mm筛孔的集料通过率为3％～15％，
0.075mm筛孔的集料通过率为3％～4％，其中各种不同粒径的集料百分率总和为100％。
4.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，所述集料中，总集料体积为L，粒径为4.75mm的集料颗粒的体积为A1，A1/L＝40％～60％。
5.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，所述填料为中强基性岩石、憎水性石料经磨细得到的矿粉。
6.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，所述填料的材质为石灰岩或岩浆岩。
7.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，高粘弹改性沥青采用针入度≥40、软化点≥85℃、低温条件下弯曲抗拉韧度≥400KPa、低温条件下弯曲抗拉模量≤100MPa的高粘弹改性沥青，针入度单位为1/10mm。
8.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，母体沥青混合料为击实形成空隙率为18％至22％、马歇尔稳定度≥4.5KN、析漏损失＜0.3％、肯特堡飞散损失＜20％、动稳定度≥5000次/mm、浸水马歇尔残留稳定度≥80％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料。
9.根据权利要求1所述的注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料，其特征在于，注浆材料为1天抗压强度≥90MPa、7天抗压强度≥125MPa、28天抗折强度≥18MPa、28天拉裂强度≥8MPa，28天静态模量≥50GPa的高弹性模量的纳米灌浆材料。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述注浆式不透水高粘弹改性沥青铺装混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备母体沥青混合料：取集料、沥青结合料、填料混合形成混合料，将混合料击实形成空隙率为18％至22％的骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料，骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料按重量份数计为：集料100份、沥青结合料4.2～5.2份、填料3.7～4.7份；
制备灌浆料：取水、注浆材料混合形成灌浆料，灌浆料按重量份数计为:注浆材料100份、水34～36份，注浆材料为高弹性模量的纳米灌浆材料；
渗透灌浆料：将灌浆料倾倒于骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的表面，在重力作用下，让灌浆料自然流淌充满骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料的空隙；
去浮浆：去除骨架空隙式高粘弹改性沥青混合料表面多余的灌浆料；
强度增长：覆盖保水养护完成强度增长。
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