CN107188488B - 一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法，其特征在于，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：橡胶粉25‑30kg/m³、425水泥300‑330kg/m³、河砂550‑590kg/m³、碎石1080‑1180kg/m³、水135‑165kg/m³、减水剂5‑7kg/m³、酞酸酯偶联剂3‑4kg/m³、橡胶胶乳2‑3kg/m³、疏水改性纤维素3‑4kg/m³、木质素15‑20kg/m³、粒化高炉矿渣粉80‑110kg/m³等原料组成；将原料进行有效混合得混凝土。本发明具有抗折强度、抗冲击性、底板抗冲磨性、耐磨性、温缩性、干缩性、抗冻性、极限应变能力、降噪性、容重、抗腐蚀性等性能优于普通水泥混凝土路面；且后期养护费用低于普通水泥混凝土路面等特点。

Description

一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法
技术领域
本发明涉及公路路面工程的领域，具体为一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法。
背景技术
我国20世纪20年代末出现了水泥混凝土路面，至今已经历了近一个世纪。随着我国公路交通发展，水泥混凝土路面的建设发展迅速。水泥混凝土路面作为一种重要的高级路面结构形式，尽管这些年得到了长足发展，但在高速公路所占比例依然较小。目前世界各国铺面道路的90%左右都采用沥青类面层。由于沥青混凝土路面的行车舒适度高于水泥混凝土路面，但沥青混凝土路面的抗疲劳性、耐久性远较水泥混凝土路面差。再者我国国产沥青较少、高品质沥青更少，因此大部分沥青需要进口，无形的增加成本。而我国石灰岩资源丰富，煤产量和蕴藏量均居世界首位，我国是目前世界上第一大水泥生产国，水泥产量占世界水泥产量的二分之一。那么水泥混凝土路面的建设可以充分利用我国丰富的水泥、砂石料、钢材、外加剂、粉煤灰等资源，促进经济发展。
虽然水泥混凝土路面已经历几十年的发展，技术已非常成熟与先进，但混凝土路面依然面临着这些典型问题：（1）接缝多。由于热胀冷缩的影响，水泥混凝土路面必须建造许多纵向和横向的接缝，而接缝处又是路面的薄弱点，如处理不当会使板边和板角处破坏，而且这些接缝容易引起行车跳动。（2）刚性路面模量大，反弹颠簸大，荷载、温度、干湿变形较大。由于其刚度大，减振效果差，噪声较大，影响行车的舒适性。同时由于混凝土板块刚性大，不适应大沉降量。（3）白色水泥混凝土路面的光、热反射能力高于黑色沥青路面，在高速公路上晃眼，眼睛容易疲劳。那么针对这些问题，有必要开发出能解决主要问题的一种复合材料。
将废旧橡胶粉掺入到水泥混凝土中形成橡胶微粒混凝土，根据橡胶粉具有的特性以及将橡胶粉掺入到水泥混凝土中形成的复合材料的特性，可以有效改善传统水泥混凝土路面的缺点。这种改性水泥混凝土成本低，工艺简单，具有广阔的应用前景。同时，橡胶粉从废旧汽车轮胎加工而成的固体废弃物，橡胶粉改性水泥混凝土在路面上的使用即符合我国发展循环经济要求也符合我国发展低碳、环保的产业需求。
经检索有关橡胶粉路面的中国文献也有一些，现列举如下：
1、中国专利<申请号>201511006495.X<发明名称>一种橡胶粉路面材料及施工方法<申请人>酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司<地址>735000甘肃省酒泉市肃州区兴工西路11号<发明人>段兴华、李鑫、钟兴平<摘要>一种橡胶粉路面材料及施工方法，破碎报废的全钢载重子午线轮胎，粉碎研磨成胶粉；用胶粉、稳定助剂、改性剂和基质沥青制得橡胶沥青；按比例取橡胶沥青、矿料和矿粉，制得橡胶粉路面材料。清理需铺设路段的下承层；下承层均匀撒铺加热后的橡胶沥青；碎石料加热至温度不低于80℃，撒布在橡胶沥青层上；根据下承层温度，在规定的时间内完成3遍碾压，按现有橡胶沥青路面材料的铺设方法铺设橡胶粉路面材料，摊铺厚度3.5-5.5cm；在橡胶粉路面材料不同温度段分别碾压后，均匀洒布粘层油，完成公路路面的施工。该路面材料适合于大温差地区公路铺设，解决了大温差地区的公路裂缝问题，为大温差下地区的橡胶粉应用打下了良好的基础。
2、中国专利<申请号>91.7.24<发明名称>橡胶粉沥青混合料制备工艺<申请人>交通部重庆公路科学研究所<地址>630067四川省重庆市南岸四公里街377号<发明人>樊统江<摘要>一种橡胶扮沥青到混合料制备工艺。使用橡胶粉和普通沥青及现有的拌和设备，按本申请提供的方法，制成橡胶粉沥青混合料，用其来铺筑高等级路面，具有良好的路面性能，工艺简单、独特、使用方便，利于推广，可大大节省工程造价，具有很大的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，而提供一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法；本发明能有效的消化日益增长的废旧汽车轮胎，达到化废为宝、减少黑色污染、保护环境、发展循环经济的目的；同时，又能克服水泥混凝土路面脆性强等缺陷，具有提高水泥混凝土路面的抗冲击性、耐磨性、抗裂性、抗渗性、冲磨性、降噪性、温度稳定性和抗腐性等路用性能的特点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉25-30kg/m³ 425水泥300-330kg/m³
河砂550-590kg/m³ 碎石1080-1180kg/m³
水135-165kg/m³ 减水剂5-7kg/m³
酞酸酯偶联剂3-4kg/m³ 橡胶胶乳2-3kg/m³
疏水改性纤维素3-4kg/m³ 木质素15-20kg/m³
粒化高炉矿渣粉80-110kg/m³。
以上所述橡胶粉材质采取废旧轮胎制得，所述橡胶粉的细度均为20-60目。废旧轮胎属于不熔或难熔的高分子弹性材料，它们的大分子分解到不影响土壤中植物生长的程度需要数百年。越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且极易滋生蚊虫传播疾病（登革热等），严重恶化自然环境、破坏植物植被、严重危及地球生态环境。并可能引发火灾，威胁人们的生命及财产安全，被称之为“黑色污染”；在一些地区，废旧轮胎被用做燃料，严重的污染使周围寸草不生。填埋、燃烧等处理固体废弃物的方法对废旧轮胎都不适用；本发明将废旧轮胎进行有效再利用，大大缓解废旧轮胎对环境的污染，又能节省用地。
以上所述橡胶粉还能稳定胶合作用，使得混合料结合更好，较大提高连接韧性，使得整个路面不易发生爆裂。
以上所述的废旧轮胎可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝。橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎。
以上所述橡胶中纤维含量不小于3%；为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。在橡胶粉生产过程中，引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，完成生产的橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力。
以上所述粒化高炉矿渣粉为粒化高炉矿渣经干燥，粉磨，制得；所述粒化高炉矿渣粉的细度为200-280目；粒化高炉矿渣粉能有效提高路面的耐磨性，延长路面使用寿命；
所述的粒化高炉矿渣是炼铁过程中经水或空气急冷处理成为粒状颗粒的高炉矿渣和水淬矿渣,其化学成分与硅酸盐水泥熟料成分相接近，根据原料不同而含二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁及其少量的金属氧化物及一些硫化物，经水淬急冷后的矿渣含有含量较多的玻璃体。
以上所述木质素是经植物香蕉杆中提取所得，或者从造纸黑液中提取。香蕉杆中提取木质素的过程是，香蕉采收后，处置采收过后的香蕉秆一度成为令蕉农头疼的难题；现将香蕉秆用于提取木质素，既能解决蕉农的难题，又能实现变废为宝的目的，还能保护和改善环境。
从造纸黑液中提取木质素的过程是，在制浆黑液里添加盐酸或硫酸，不添加任何凝聚剂，经静置和沉淀，调节到pH6以下的酸性，放置至不溶物全部沉淀为止，然后将沉淀物和溶液分离，得到的沉淀物进一步水洗到中性后干燥，得到纯度在重量含量50％以上的高纯度木质素产品。
以上所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
以上所述碎石粒径为5-37.5mm。
以上所述的橡胶胶乳和疏水改性纤维素能有效提高混凝土的密实性和提高混凝土的稳定性。
以上所述425水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。
以上所述钛酸酯偶联剂具有较好的化学亲和力，又能在加入水和水泥的混凝土中，产生水化的化学键，与混凝土进行化学交联和物理卯榫协同粘结，将混凝土之间紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，而且其耐油性和耐屈挠性突出，且无毒，安全环保、无污染，在水泥、混凝土凝固的过程中可蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔内，达到结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘结效果。要想取走或剥离防水层，是很难做到的。
以下是钛酸酯偶联剂的反应机理:
以硅酸盐水泥为例，钛酸酯与混凝土的作用机理如下：
1常温下水泥发生水化反应生成水化硅酸钙（C-S-H凝胶）和Ca(OH)2，CSH凝胶中存在Si-OH基团，反应式：3CaO·SiO2+nH2O=xCa·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2；
2胶层中的活性基团遇水水解：
3水解生成Si-OH基团与CSH凝胶中Si-OH基团反应生成醚键，使水化硅酸钙凝胶与卷材表面生成化学键（与CSH形成醚键）反应如下：
以上所述制造方法包括以下步骤：
按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为20s-40s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合70-100s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土，将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
乳胶可采用天然乳胶、合成乳胶或人造乳胶。
①天然乳胶
是从有一定树龄的橡胶树在规定的时间按照规定的切口割胶时流出的液体，呈乳白色，固含量为30%～40%，橡胶粒径平均为1.06微米。新鲜的天然乳胶含橡胶成分27%～41.3%(质量) 、水44%～70%、蛋白质0.2%～4.5%、天然树脂2%～5%、糖类0.36%～4.2%、灰分0.4%。为防止天然乳胶因微生物、酶的作用而凝固，常加入氨和其他稳定剂。
②合成乳胶
一般通过乳液聚合制得，如聚丁二烯乳胶、丁苯乳胶等。为使固含量达到40%～70%，首先使橡胶微粒附聚成较大的颗粒，再采用与天然乳胶相似的方法浓缩。
③人造乳胶
是一种非乳液聚合的橡胶乳胶。向溶液聚合生成的胶体中加入水和表面活性剂，使橡胶微粒分散于水中，然后蒸除溶剂制得。如果橡胶不能充分溶解于溶剂中，可将生胶和胶料在含有乳化剂的水相存在的条件下，不断捏炼，直至形成稳定的橡胶水分散体。人造乳胶与合成乳胶的用途基本相同。
本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明能有效的消化日益增长的废旧汽车轮胎，达到化废为宝、减少黑色污染、保护环境、发展循环经济的目的；还具有较高的抗冲击性、耐磨性、抗裂性、抗渗性、冲磨性和抗腐性等路用性能，且能有效改善混凝土的高温微胀性和残余变形能力，较优于普通水泥混凝土路面；能延长路面使用寿命。
2、本发明按6m长度设置缩缝与普通水泥混凝土路面板按4.5m长度设置缩缝所受温度胀缩应力和温度翘曲应力相同，可以有效减少缩缝设置数量，从而减少路表水对基层侵袭的途径、提高行车舒适性；而且本发明每平方的工程造价相对于普通水泥混凝土的降低0.47元以上，能较大降低工程造价，节约成本，还有在后续的维修中费用也是相对低。
3、本发明在水泥混凝土中掺入橡胶粉，而橡胶粉本身能吸收大部分声波能量，使得声波衰减；橡胶粉增加混凝土的孔隙率，通过自身分子链的运动、摩擦以及吸收功能，将声能转化为热能而耗散掉，同时也由于橡胶粉颗粒的变形，将吸收更多的声能；本发明水泥混凝土路面较普通水泥混凝土路面噪音低2.5-4dB，具有明显的降噪功能。
4、本发明钛酸酯偶联剂的结构式一端的异氰酸酯能够与沥青的不饱和碳键、也可以与硫键和氮键连接起来，形成较好的化学亲和力，而另一端在加入水和水泥的混凝土中，产生水化的化学键，与混凝土进行化学交联和物理卯榫协同粘结，将沥青和水泥紧密地联结为一体，相关部位存在化学键作用，固化后起到不可逆的粘结作用，且无毒，安全环保、无污染，在水泥、混凝土凝固的过程中可蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔内，达到结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘结效果。
5、本发明中木质素是从香蕉杆中进行提取所得，或者从造纸黑液中提取。有效解决香蕉采收后，香蕉杆余留在香蕉地而造成占地和影响下代香蕉的生长等问题，现将香蕉秆回收用于提取木质素，既能解决蕉农的难题，又能实现变废为宝的目的，还能保护和改善环境。也可以有效回收造纸黑液，减轻环境污染。
6、本发明采取粒化高炉矿渣粉磨制得粒化高炉矿渣粉，能够有效缓解粒化高炉矿渣造成的环境污染，将粒化高炉矿渣进行有效再次利用；掺入粒化高炉矿渣粉既能提高路面的摩擦，又能增强路面的耐磨性；能提高路面汽车行驶安全。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合本发明的实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉25kg/m³ 425水泥300kg/m³
河砂550kg/m³ 碎石1130kg/m³
水135kg/m³ 减水剂5.5kg/m³
酞酸酯偶联剂3kg/m³ 橡胶胶乳2kg/m³
疏水改性纤维素3kg/m³ 木质素15kg/m³（采用香蕉杆回收，见发明内容）
粒化高炉矿渣粉110kg/m³。
所述橡胶粉的细度均为20目。
所述粒化高炉矿渣粉的细度为200目。
所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
所述碎石粒径为5-37.5mm。
所述制造方法包括以下步骤：
（1）橡胶粉的生产和选择；橡胶粉（颗粒）来自于废旧轮胎，废旧轮胎按配方组成可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝；橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，加入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎；
（2）橡胶粉表面改性；为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力；
（3）按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为20s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合70s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土；将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
实施例2：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉30kg/m³ 425水泥330kg/m³
河砂590kg/m³ 碎石1180kg/m³
水145kg/m³ 减水剂6.5kg/m³
酞酸酯偶联剂4kg/m³ 橡胶胶乳3kg/m³
疏水改性纤维素4kg/m³ 木质素20kg/m³（采用造纸黑液提取，方法见发明内容）
粒化高炉矿渣粉100kg/m³。
所述橡胶粉的细度均为60目。
所述粒化高炉矿渣粉的细度为280目。
所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
所述碎石粒径为5-37.5mm。
所述制造方法包括以下步骤：
（1）橡胶粉的生产和选择；橡胶粉（颗粒）来自于废旧轮胎，废旧轮胎按配方组成可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝；橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，加入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎；
（2）橡胶粉表面改性；为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力；
（3）按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为30s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合85s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土；将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
实施例3：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉27kg/m³ 425水泥315kg/m³
河砂570kg/m³ 碎石1110kg/m³
水150kg/m³ 减水剂6.2kg/m³
酞酸酯偶联剂3.5kg/m³ 橡胶胶乳2.5kg/m³
疏水改性纤维素3.5kg/m³ 木质素17.5kg/m³（采用造纸黑液提取，方法见发明内容）
粒化高炉矿渣粉95kg/m³。
所述橡胶粉的细度均为40目。
所述粒化高炉矿渣粉的细度为240目。
所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
所述碎石粒径为5-37.5mm。
所述制造方法包括以下步骤：
（1）橡胶粉的生产和选择；橡胶粉（颗粒）来自于废旧轮胎，废旧轮胎按配方组成可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝；橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，加入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎；
（2）橡胶粉表面改性；为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力；
（3）按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为40s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合100s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土；将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
实施例4：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉28kg/m³ 425水泥320kg/m³
河砂580kg/m³ 碎石1145kg/m³
水144kg/m³ 减水剂5kg/m³
酞酸酯偶联剂4kg/m³ 橡胶胶乳2kg/m³
疏水改性纤维素3kg/m³ 木质素16kg/m³（采用香蕉杆回收，见发明内容）
粒化高炉矿渣粉80kg/m³。
所述橡胶粉的细度均为30目。
所述粒化高炉矿渣粉的细度为230目。
所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
所述碎石粒径为5-37.5mm。
所述制造方法包括以下步骤：
（1）橡胶粉的生产和选择；橡胶粉（颗粒）来自于废旧轮胎，废旧轮胎按配方组成可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎；这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝；橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，加入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎；
（2）橡胶粉表面改性。为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力；
（3）按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为25s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合90s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土；将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
实施例5：
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：
橡胶粉24kg/m³ 425水泥310kg/m³
河砂560kg/m³ 碎石1080kg/m³
水165kg/m³ 减水剂7kg/m³
酞酸酯偶联剂4kg/m³ 橡胶胶乳3kg/m³
疏水改性纤维素3kg/m³ 木质素19kg/m³（采用造纸黑液，见发明内容）
粒化高炉矿渣粉90kg/m³。
所述橡胶粉的细度均为50目。
所述粒化高炉矿渣粉的细度为260目。
所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
所述碎石粒径为5-37.5mm。
所述制造方法包括以下步骤：
（1）橡胶粉的生产和选择；橡胶粉（颗粒）来自于废旧轮胎，废旧轮胎按配方组成可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝；橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，加入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎；
（2）橡胶粉表面改性。为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力；
（3）按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算，按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为32s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合75s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土；将混合料混凝土浇筑路面，即得本发明的混凝土路面。
应用效果
本申请人将上述实施例1-5橡胶粉改性水泥混凝土与普通425水泥混凝土进行试验，本发明的橡胶粉改性水泥混凝土说明具有较高的抗冲击性、耐磨性、抗裂性、抗渗性、冲磨性和抗腐性等路用性能，且能有效改善混凝土的高温微胀性和残余变形能力，较优于普通水泥混凝土路面；能延长路面使用寿命。

Claims (7)

1.一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于，所述水泥混凝土路面包括以下体积重量的原料：
橡胶粉 25-30kg/m³ 425水泥 300-330kg/m³
河砂 550-590kg/m³ 碎石 1080-1180kg/m³
水 135-165kg/m³ 减水剂 5-7kg/m³
酞酸酯偶联剂 3-4kg/m³ 橡胶胶乳 2-3kg/m³
疏水改性纤维素 3-4kg/m³ 木质素 15-20kg/m³
粒化高炉矿渣粉 80-110kg/m³；
以上述原料制备混合料混凝土的制造方法包括以下步骤：
按拌合楼每次拌合1m3混凝土计算；按重量份数各取橡胶粉、河砂和碎石，倒入上料斗内，经上料斗送至搅拌机内，再按重量份数投放425水泥和粒化高炉矿渣粉；进行干拌和，拌和时间为20s-40s，再按重量份数添加水、减水剂、酞酸酯偶联剂、橡胶胶乳、疏水改性纤维素和木质素进行拌合，即得混合料；将混合料拌合70-100s，再输送至运送车辆上，即为合格的混合料混凝土。
2.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述橡胶粉材质采取废旧轮胎制得；所述橡胶粉的细度为20-60目。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述橡胶中纤维含量不小于3%；在橡胶粉生产中，引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒的活化剂，采用浸泡NaOH溶液后用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌。
4.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述粒化高炉矿渣粉为粒化高炉矿渣经干燥，粉磨，制得；所述粒化高炉矿渣粉的细度为200-280目；
所述的粒化高炉矿渣是炼铁过程中经水或空气急冷处理成为粒状颗粒的高炉矿渣和水淬矿渣，其化学成分与硅酸盐水泥熟料成分相接近，根据原料不同而含二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁及其少量的金属氧化物及一些硫化物，经水淬急冷后的矿渣含有含量较多的玻璃体。
5.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述木质素是从植物香蕉杆中提取所得，或者从造纸黑液中提取。
6.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述河砂的细度模数为2.2-3.5。
7.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述碎石粒径为5-37.5mm。
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