CN107188462A - 一种防冰沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防冰沥青混凝土，包含如下重量份的组份：11毫米＜粒径≤15毫米的碎石37－39份；6毫米＜粒径≤11毫米的碎石13－15份；3毫米＜粒径≤6毫米的碎石4份；0毫米＜粒径≤3毫米的石屑40－42份；矿粉3份；改性沥青5－6份；外加剂5－6份。本发明还公开了上述防冰沥青混凝土的制备方法。本发明的制备方法既保证道路防冰外加剂均被沥青所包裹，又防止搅拌时间过长造成道路防冰外加剂破损率过高。采用本发明的配比，混合料的空隙率远小于普通沥青混合料的空隙率。防冰沥青混凝土在压实后，因密实度好，即使雨水天也不受影响，杜绝了以往防水沥青混凝土在施工完毕后一段时间，路面就出现蜂窝结构的现象，使路面强度更持久，延长了路面的使用寿命。

Description

一种防冰沥青混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及施工技术领域，尤其涉及一种防冰沥青混凝土。

背景技术

随着经济社会的发展，基础设施建设在我国经济生活中扮演着越来越重要的角色。道路建设是基础设施建设的一个重要方面。

路面结冰，会给交通带来非常大的影响。一方面，结冰后会造成车辆对路面的摩擦系数极大下降，车辆打滑增大了事故发生率，危害人们的生命健康以及财产安全；另一方面，为防止车辆打滑，在结冰路面车速很慢，增大了交通不畅的现象。因此，路面防冰技术就成为研究热点问题。

目前，国内外常用的抑制路面冰雪的处理方法总体上分为被动型和主动型两大类。被动型方法中，运用最广泛的就是在下雪后在路上撒布融雪剂，加速冰雪融化。被动型方法，只能在路面出现冰雪状况之后再来处理，只是缩减了冰雪给交通带来不利影响的时间，一方面不能做到主动防冰，另一方面实施被动型抑制路面冰雪的方法需要大量的人力物力，成本很高。

路丽美（道路防冰外加剂）是一种由氯化钙与斥水性油脂混合反应，经化学工艺处理而得到的路面防结冰材料，目前在施工领域作为一种沥青混凝土的外加剂使用，呈颗粒状。

使用时路丽美被添加到沥青混合料中用于沥青路面上面层，在温度较低的情况下，路丽美迅速地被激活，利用浸透压以及毛细管现象以及行驶车辆的摩擦作用使沥青路面中的路丽美成份析出，使得路面冰点降低，以此来阻止路面结冰，能够有效防止路面温度在-20℃以上时形成结冰。

路丽美作为一种新型的沥青混凝土外加剂，其成本很高，目前一吨路丽美材料的成本为7－8万元，掺加量大，为沥青混合料重量的5%～6%。使用路丽美作为沥青混凝土的外加剂，就需要向混凝土拌合楼的搅拌缸中加入路丽美。

现有常规的沥青混凝土中，级配碎石（级配矿料）中的碎石配比，由粗到细含量递减，如中国专利201420391113.4中公开的级配碎石，其碎石用量就是由粗到细含量递减。本发明的防冰沥青混凝土用来铺设沥青混凝土的路面的上面层。现有技术中，用于铺设沥青混凝土的路面的上面层的原料配比，采用的是标准JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范中AC-13沥青混凝土的配合比（参见该标准第30页）。

现有常规的AC-13沥青混凝土中，加入道路防冰外加剂路丽美后，施工路面在刚施工完毕后，其强度符合施工规范的要求，能够通过验收。但往往在使用不长时间之后，路面会呈蜂窝状，同时路面强度降低。目前，现有技术中缺少对这一现象的合理解释。

本专利申请的发明人，经过创造性思考和实验，发现了以往本领域技术人员所没有发现的防冰沥青混凝土配方的一个缺陷，从而为防冰路面在使用一段时间后呈蜂窝状提供了解释。

这个以往现有技术中没有发现、由本专利申请的发明人所首次发现的缺陷是：普通AC-13沥青混合料（即用于铺设路面的上面层的沥青混凝土）的空隙率在3%～5%（参见标准JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范的第28页，表5.1.1），加入“路丽美”后沥青混合料空隙率加大1%～2%左右，导致空隙率往往会超过6%，而路丽美掺加量大、遇水就化，所以在路面施工完毕一段时间后，路面上层的路丽美被雨水等水源浸入融化掉，发生更强烈的路面剥落使路面呈蜂窝状，从而导致路面强度下降。

现有技术中，在研究解决加入路丽美后空隙率过高的技术问题时，往往又会造成沥青用量过高（高于6%）的问题，造成路面渗油现象较为严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防冰沥青混凝土，能够避免施工后路面出现蜂窝状结构，使路面强度长期保持不变，且油石比位于合理范围，防止出现路面渗油现象。

为实现上述目的，本发明的提供了一种防冰沥青混凝土，包含如下重量份的组份：

11毫米＜粒径≤15毫米的碎石 37－39份；

6毫米＜粒径≤11毫米的碎石 13－15份；

3毫米＜粒径≤6毫米的碎石 4份；

0毫米＜粒径≤3毫米的石屑 40－42份；

矿粉 3份；

改性沥青 5－6份；

道路防冰外加剂 5－6份。

优选的，本发明的一种防冰沥青混凝土，包含如下重量份的组份：

11毫米＜粒径≤15毫米的碎石 38份；

6毫米＜粒径≤11毫米的碎石 14份；

3毫米＜粒径≤6毫米的碎石 4份；

0毫米＜粒径≤3毫米的石屑 41份；

矿粉 3份；

改性沥青 5.5份；

道路防冰外加剂 5.5份。

本发明还提供了一种上述防冰沥青混凝土的制备方法，依次按以下步骤进行：

第一步骤是将11毫米＜粒径≤15毫米的碎石、6毫米＜粒径≤11毫米的碎石、3毫米＜粒径≤6毫米的碎石、0毫米＜粒径≤3毫米的石屑、矿粉以及改性沥青依次投入强制搅拌罐搅拌40秒—1分钟；

第二步骤是将外加剂投入强制搅拌罐中，投料时间小于等于1秒，强制搅拌罐继续搅拌8秒，然后出料。

采用本发明的配比，使加入路丽美（道路防冰外加剂 ）之前的沥青混合料的空隙率在2%～2.5%之间，再加入路丽美后，混合料的空隙率达到3%左右，远远小于普通沥青混合料加入路丽美后的空隙率。本发明的防冰沥青混凝土在压实后，因密实度好，即使雨水天也不受影响，杜绝了以往防冰沥青混凝土在施工完毕后一段时间，路面就出现蜂窝结构的现象，使路面强度更持久，延长了路面的使用寿命。同时，本发明的油石比（改性沥青与石料的比例）控制在5.5%，能够防止夏天路面渗油现象，同时又保证了沥青能够在搅拌后将石料和路丽美包裹完全。试验发现，油石比5.5%是保证能够将石料和路丽美包裹完全的最低值，低于5.5%后，无论搅拌多长时间，都不能将石料和路丽美包裹完全。

本申请的发明人经过研究，发现外加剂路丽美进入强制搅拌罐后，如果搅拌时间低于8秒钟，则难以搅拌均匀，不能使混合料中的沥青将外加剂全部包裹起来，会影响混合料所铺设路面的性能。搅拌时间越长，尤其是搅拌时间超过9秒之后，路丽美在强制搅拌罐中的破损率就会大大上升，降低路丽美的功用，从而会使人们被迫在混合料中添加更多的路丽美，增加成本。现有技术中，本领域技术人员对此没有清醒的认识。

本发明将投料时间压缩至1秒以内。如果不压缩投料时间，则会提高路丽美的破损率。比如投料时间为4秒，则为了保证路丽美均被沥青所包裹，则必须在投料结束后持续搅拌8秒钟，对于在投料的第一秒内就进入强制搅拌罐的路丽美来说，实际上在强制搅拌罐中搅拌的时间就达到了12秒，破损率很高。

采用本发明的配比和制备方法，将投料时间压缩在1秒以内，使全部路丽美的强制搅拌时间介于8－9秒之间，既保证路丽美均被沥青所包裹，又防止搅拌时间过长造成路丽美破损率过高，并且防止油石比过高造成路面渗油现象。

具体实施方式

本实施例的防冰沥青混凝土包含如下重量份的组份：

11毫米＜粒径≤15毫米的碎石 38份；

6毫米＜粒径≤11毫米的碎石 14份；

3毫米＜粒径≤6毫米的碎石 4份；

0毫米＜粒径≤3毫米的石屑 41份；

矿粉 3份；

改性沥青 5.5份；

道路防冰外加剂 5.5份。

其中，本实施例的中沥青混合料的级配类型采用AC-13C型。碎石、石屑和矿粉采用河南省陉山石料厂生产的产品，道路防冰外加剂采用瑞士路丽美防冰路面有限公司生产的产品。沥青采用郑州华盛石油制品有限公司生产的SBS改性沥青。

在60℃条件下进行动稳定度试验，试验方法遵循标准JTG E20-2011(T0719-2011)，采用的轮接地压强为0.7MPa，试件数量为3个。试验结果如下表所示：

本发明还公开了上述防冰沥青混凝土的制备方法，依次按以下步骤进行：

第一步骤是将11毫米＜粒径≤15毫米的碎石、6毫米＜粒径≤11毫米的碎石、3毫米＜粒径≤6毫米的碎石、0毫米＜粒径≤3毫米的石屑、矿粉以及改性沥青依次投入强制搅拌罐搅拌40秒—1分钟；

第二步骤是将外加剂投入强制搅拌罐中，投料时间小于等于1秒，强制搅拌罐继续搅拌8秒，然后出料。

申请人使用本实施例的防冰沥青混凝土在试验路段进行了摊铺实验，铺好的路面露天放置了6个月，历经雨雪天气，并经过10次路面洒水（模拟洒水车洒水）之后，仍然保持了原有的强度，路面并未出现蜂窝状结构。使用热风机，将40℃热风吹向路面，路面经40℃热风连续烘烤10小时，未出现路面渗油现象。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种防冰沥青混凝土，其特征在于包含如下重量份的组份：

11毫米＜粒径≤15毫米的碎石 37－39份；

6毫米＜粒径≤11毫米的碎石 13－15份；

3毫米＜粒径≤6毫米的碎石 4份；

0毫米＜粒径≤3毫米的石屑 40－42份；

矿粉 3份；

改性沥青 5－6份；

道路防冰外加剂 5－6份。

2.根据权利要求1所述的一种防冰沥青混凝土，其特征在于包含如下重量份的组份：

11毫米＜粒径≤15毫米的碎石 38份；

6毫米＜粒径≤11毫米的碎石 14份；

3毫米＜粒径≤6毫米的碎石 4份；

0毫米＜粒径≤3毫米的石屑 41份；

矿粉 3份；

改性沥青 5.5份；

道路防冰外加剂 5.5份。

3.权利要求1中所述防冰沥青混凝土的制备方法，其特征在于依次按以下步骤进行：

第一步骤是将11毫米＜粒径≤15毫米的碎石、6毫米＜粒径≤11毫米的碎石、3毫米＜粒径≤6毫米的碎石、0毫米＜粒径≤3毫米的石屑、矿粉以及改性沥青依次投入强制搅拌罐搅拌40秒—1分钟；

第二步骤是将外加剂投入强制搅拌罐中，投料时间小于等于1秒，强制搅拌罐继续搅拌8秒，然后出料。