CN107382151A - 一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

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CN107382151A CN201710635116.6A CN201710635116A CN107382151A CN 107382151 A CN107382151 A CN 107382151A CN 201710635116 A CN201710635116 A CN 201710635116A CN 107382151 A CN107382151 A CN 107382151A
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Abstract

本发明涉及一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法，包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%‑4.262%、矿料95.241%‑95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%‑0.597%。所述PRPLASTS抗车辙剂是粒径为2‑4mm、密度为0.901‑0.977g/cm3、软化点为135‑155℃的黑色颗粒状固体，黑色颗粒状固体主要成分为纤维聚合物。本发明结构合理、使用方便、方法先进科学，通过本发明，高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料，可以大幅度地提高沥青混合料的车辙性能，延长道路材料的使用寿命，增加车辆行驶舒适度。在提高沥青混合料的高温稳定性时，不降低沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性。提高路面使用寿命，减少路面维修费用，增加车辆行驶舒适度。

Description

一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法，属于道路工程材料、道路养护技术领域。
背景技术
由于我国车辆的日益增加，以及运输的重载、超载现象日趋严重，沥青路面出现车辙、拥包等现象越来越普遍，在我国南方炎热地区尤为突出。该现象已经成为我国目前沥青公路主要的破坏形式之一，严重影响了沥青路面行车安全、服务水平及使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有存在的问题，提出一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法，可以大大提高沥青混凝土路面的抗车辙性能，减少道路维修次数，延长其使用寿命，增加车辆行驶舒适度。
本发明的目的是这样实现的，一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%。
所述PRPLASTS抗车辙剂是粒径为2-4mm、密度为0.901-0.977g/cm3、软化点为135-155℃的黑色颗粒状固体，黑色颗粒状固体主要成分为纤维聚合物。
所述矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%。
所述粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm，1号料、2号料、4号料料为石灰岩，3号料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%。
所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。
所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
一种高抗车辙性能的沥青混合料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤1）、准备原材料，原材料包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%；矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%；粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm 1号料、2号料、4号料为石灰岩，3号料料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%；
将粗细集料放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用，将SBS改性沥青放入烘箱中加热至160℃~170℃并保持恒温待用，将矿粉放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用；
步骤2）、预先加热拌锅至180℃~185℃；
步骤3）、将经步骤1）加热后的粗细集料与PRPLASTS抗车辙剂同时加入拌锅中进行干拌115-125秒；
步骤4）、将经步骤1）预先加热好的SBS改性沥青加入步骤3）的拌锅内，将SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内拌和115-125秒；
步骤5）、再在步骤4）中的拌锅内加入步骤1）中预先加热好的矿粉，将矿粉与SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内再拌和115-125秒，得到未成型的高抗车辙性能的沥青混合料；
步骤6）、将试模预先加热至120℃以上，当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度不低于165℃时，直接将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型；当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度低于165℃时，先将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入烘箱中加温至不低于165℃时，然后再将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型。
所述PRPLASTS抗车辙剂是粒径为2-4mm、密度为0.901-0.977g/cm3、软化点为135-155℃的黑色颗粒状固体，黑色颗粒状固体主要成分为纤维聚合物。
所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。
所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
本发明结构合理、使用方便、方法先进科学，通过本发明，一种高抗车辙性能的沥青混合料，以质量百分比计，PR抗车辙SBS改性沥青混合料包括如下组分组成：SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%。所述沥青为SBS改性沥青。所述矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%；粗细集料包括1#料、2#料、3#料与4#料，其中，1#、2#、4#料为镇江茅迪公司石灰岩，3#为镇江茅迪公司玄武岩，粗细集料中1#料、2#料、3#料与4#料分别占矿料总质量的22%、39%、13%与25%；矿粉为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。所述的PR抗车辙SBS改性沥青混合料采用Superpave-20级配。
所述高抗车辙性能的沥青混合料制备方法，包括如下步骤：
步骤1）、准备原材料，原材料包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%；矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%；粗细集料包括1#料、2#料、3#料、4#料，其中，1#、2#、4#料为石灰岩，3#料为玄武岩，粗细集料中1#料、2#料、3#料、4#料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%；
将粗细集料放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用，将SBS改性沥青放入烘箱中加热至160℃~170℃并保持恒温待用，将矿粉放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用；
步骤2）、预先加热拌锅至180℃~185℃；
步骤3）、将经步骤1）加热后的粗细集料与PRPLASTS抗车辙剂同时加入拌锅中进行干拌120秒；
步骤4）、将预先加热好的SBS改性沥青加入步骤3）的拌和锅内，将预先加热好的SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂再拌和120秒；
步骤5）、再在步骤4）中的拌和锅内加入步骤1）中已加热的矿粉再拌和120秒，得到未成型的高抗车辙性能的沥青混合料；
步骤6）、将试模预先加热至120℃以上，当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度不低于165℃时，直接将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型；当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度低于165℃时，先将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入烘箱中加温至不低于165℃时，然后再将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型。
所述PRPLASTS抗车辙剂的粒径为2-4mm，密度0.901-0.977g/cm3，软化点为135-155℃；PRPLASTS抗车辙剂的成分包含纤维聚合物和填充物，纤维聚合物成分大于95%，填充物成分小于5%。
所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。
所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
与现有材料相比，本发明具有以下优点：
本发明所述的高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料，可以大幅度地提高沥青混合料的车辙性能，延长道路材料的使用寿命，增加车辆行驶舒适度。在提高沥青混合料的高温稳定性时，不降低沥青混合料的低温抗裂性和水稳定性。提高路面使用寿命，减少路面维修费用，增加车辆行驶舒适度。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
一种高抗车辙性能的沥青混合料，包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%。其中，PRPLASTS抗车辙剂的粒径为2-4mm，密度0.901-0.977g/cm3，软化点为135-155℃；PRPLASTS抗车辙剂的成分包含纤维聚合物和填充物，纤维聚合物成分大于95%，填充物成分小于5%。矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%，粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm，1号料、2号料、4号料料为石灰岩，3号料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%。矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
高抗车辙性能的沥青混合料在制作时，包括以下步骤：
步骤1）、准备原材料，原材料包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%；矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%；粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm 1号料、2号料、4号料为石灰岩，3号料料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%；
将粗细集料放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用，将SBS改性沥青放入烘箱中加热至160℃~170℃并保持恒温待用，将矿粉放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用；
步骤2）、预先加热拌锅至180℃~185℃；
步骤3）、将经步骤1）加热后的粗细集料与PRPLASTS抗车辙剂同时加入拌锅中进行干拌115-125秒；
步骤4）、将经步骤1）预先加热好的SBS改性沥青加入步骤3）的拌锅内，将SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内拌和115-125秒；
步骤5）、再在步骤4）中的拌锅内加入步骤1）中预先加热好的矿粉，将矿粉与SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内再拌和115-125秒，得到未成型的高抗车辙性能的沥青混合料；
步骤6）、将试模预先加热至120℃以上，当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度不低于165℃时，直接将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型；当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度低于165℃时，先将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入烘箱中加温至不低于165℃时，然后再将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型。
进一步的，所述PRPLASTS抗车辙剂的粒径为2-4mm，密度0.901-0.977g/cm3，软化点为135-155℃；PRPLASTS抗车辙剂的成分包含纤维聚合物和填充物，纤维聚合物成分大于95%，填充物成分小于5%。所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
下面结合具体数值实施案列对本发明所述的高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料制备方法做进一步说明。
实施例1：
先将SBS改性沥青在160±5℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用；在180℃~185℃条件下预先加热13408.092g粗细集料和134.081g矿粉（粒度为0.075mm以下的石灰岩）5h以上；将沥青混合料拌合锅（拌锅）加热至180℃，先将预先加热的13408.092g粗细集料（其中1号料、2号料、3号料与4号料的质量分别为2949.780g、5229.156g、1743.052g、3352.023g）与56.165g的PRPLAST S抗车辙剂在预先加热的拌合锅内拌合120s，再加入577.100g保温备用的SBS改性沥青拌合120s，最后掺入预加热的134.081g矿粉拌合120s，制备成所述的高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料；所述沥青混合料采用Superpave-20级配，沥青油石比为4.2%。
实施例2：
先将SBS改性沥青在160±5℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用；在180℃~185℃条件下预先加热4022.526g粗细集料和40.225g矿粉（粒度为0.075mm以下的石灰岩）5h以上；将沥青混合料拌合锅（拌锅）加热至180℃，先将预先加热的4022.526g粗细集料（其中1号料、2号料、3号料与4号料的质量分别为884.956g、1568.786g、522.928g、1005.632g）与56.165g的PRPLASTS抗车辙剂在预先加热的拌合锅内拌合120s，再加入173.134g保温备用的SBS改性沥青拌合120s，最后掺入预加热的40.225g矿粉拌合120s，制备成所述的高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料；所述沥青混合料采用Superpave-20级配，沥青油石比为4.2%。
本发明实施案例1与实施例2所述的高抗车辙性能的PR抗车辙SBS改性沥青混合料与现有的基质沥青混合料、SBS沥青混合料的高温稳定性、水稳定性对比，见表1。
表1 不同类型沥青混合料高温稳定性对比结果
从表中可以看出，不同沥青混合在按照有关规范进行了60℃车辙试验，随着沥青混合料类型的不同其动稳定度有大幅变化。基质沥青混合料的动稳定度< SBS沥青混合料的动稳定度< PR抗车辙SBS改性沥青混合料的动稳定度。
车辙试验表明，PR抗车辙剂添加剂对于Superpave-20级配抗车辙性能有显著的提升效果，相对于对于基质沥青、SBS改性沥青的Superpave-20级配沥青混合料，提升幅度分别达436.7%、315.94%。
以上所举例子对本发明进行了详细说明介绍，但本发明不限于上述具体实施实例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%。
2.根据权利要求1所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，所述PRPLASTS抗车辙剂是粒径为2-4mm、密度为0.901-0.977g/cm3、软化点为135-155℃的黑色颗粒状固体，黑色颗粒状固体主要成分为纤维聚合物。
3.根据权利要求1所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，所述矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%。
4.根据权利要求3所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，所述粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm，1号料、2号料、4号料料为石灰岩，3号料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%。
5.根据权利要求3所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。
6.根据权利要求1所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料，其特征在于，所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
7.一种高抗车辙性能的沥青混合料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤1）、准备原材料，原材料包括SBS改性沥青、矿料、PRPLASTS抗车辙剂，其中各质量百分比为SBS改性沥青3.925%-4.262%、矿料95.241%-95.577%、PRPLASTS抗车辙剂0.398%-0.597%；矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的1%；粗细集料包括1号料、2号料、3号料、4号料，其中，1号料的粒径为9.5~19mm，2号料的粒径为4.75~13.2mm，3号料粒径为1.18~4.75mm，4号料粒径为0.075~2.36mm 1号料、2号料、4号料为石灰岩，3号料料为玄武岩，粗细集料中1号料、2号料、3号料、4号料分别占矿料总质量的22%、39%、13%和25%；
将粗细集料放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用，将SBS改性沥青放入烘箱中加热至160℃~170℃并保持恒温待用，将矿粉放入烘箱中加热至180℃~185℃并保持恒温待用；
步骤2）、预先加热拌锅至180℃~185℃；
步骤3）、将经步骤1）加热后的粗细集料与PRPLASTS抗车辙剂同时加入拌锅中进行干拌115-125秒；
步骤4）、将经步骤1）预先加热好的SBS改性沥青加入步骤3）的拌锅内，将SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内拌和115-125秒；
步骤5）、再在步骤4）中的拌锅内加入步骤1）中预先加热好的矿粉，将矿粉与SBS改性沥青与粗细集料、PRPLASTS抗车辙剂在拌锅内再拌和115-125秒，得到未成型的高抗车辙性能的沥青混合料；
步骤6）、将试模预先加热至120℃以上，当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度不低于165℃时，直接将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型；当经步骤5）得到的未成型的高抗车辙性能的沥青混合料的温度低于165℃时，先将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入烘箱中加温至不低于165℃时，然后再将未成型的高抗车辙性能的沥青混合料放入试模中成型。
8.根据权利要求8所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述PRPLASTS抗车辙剂是粒径为2-4mm、密度为0.901-0.977g/cm3、软化点为135-155℃的黑色颗粒状固体，黑色颗粒状固体主要成分为纤维聚合物。
9.根据权利要求8所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述矿粉占矿料为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。
10.根据权利要求8所述的一种高抗车辙性能的沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述SBS改性沥青采用的是Superpave-20级配。
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