CN107555845B - 一种环保型公路铺设用混合料以及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了公路混合料技术领域的一种环保型公路铺设用混合料以及制备工艺，将拌锅加热至110～150℃，将集料10～14份、木质纤维1～5份以及阻燃剂1.3～2.5份倒入拌锅中预先搅拌10S，随后倒入软质的改性沥青40～60份搅拌30～90S，使沥青与集料充分混合均匀；再倒入天然沥青40～60份和石灰岩填料3～5份搅拌60S以充分混合，增强混合料的强度；最后加入有机添加剂0.8～1.2份以及化工助剂0.3～0.5份，继续搅拌，使其混合均匀，制得混合料成品，本发明保证混合料施工和异性，提高混合料的路用性能，其制备方法简单，经济与环保效益显著，同时改善了沥青混合料的路用性能，符合我国公路交通的可持续发展的目的。
Description
技术领域
本发明涉及公路混合料技术领域，具体为一种环保型公路铺设用混合料以及制备工艺。
背景技术
在公路建设中，沥青路面以其良好的路面性能以及抗滑、防噪功能，正逐渐取代最初的水泥混凝土路面。但由于沥青是一种易燃材料，一旦发生火灾，不但扑救困难，且对人员的生命威胁很大，这就对公路路面提出了较高的阻燃要求。同时在沥青的生产过程中，由于热拌沥青的混合料施工温度多在150℃以上，在拌合过程中会产生大量的一氧化碳、二氧化氮以及二氧化硫等有害气体，这些气体在较为封闭的厂区内很难排放，不仅对施工人员的身体健康和施工难度造成巨大的影响，而且极易导致火灾事故的发生，其后果不言而喻。为此，我们提出了一种环保型公路铺设用混合料以及制备工艺投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型公路铺设用混合料以及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型公路铺设用混合料，该混合料按以下重量份的原料制成：
天然沥青：40～60份；
改性沥青：40～60份；
集料：10～14份；
石灰岩填料：3～5份；
木质纤维：1～5份；
有机添加剂：0.8～1.2份；
化工助剂：0.3～0.5份；
阻燃剂：1.3～2.5份。
优选的，所述改性沥青以基质沥青为原料，加入一定比例的改性剂，并通过剪切、搅拌制成的共混材料。
优选的，所述集料由玄武岩矿料以及玄武岩细粉组成，且玄武岩矿料采用石质坚硬、清洁、表面粗糙且无风化的颗粒。
优选的，所述有机添加剂为脂肪酸酰胺和褐煤蜡的混合物，其中脂肪酸酰胺：褐煤蜡＝1：2。
优选的，所述化工助剂为表面活性剂、聚合物添加剂以及粘结促进剂的混合物，其中表面活性剂：聚合物添加剂：粘结促进剂＝0.3：1.2：0.8。
优选的，一种环保型公路铺设用混合料的制备工艺，该制备工艺的具体步骤如下：
S1：将拌锅加热至110～150℃，将集料10～14份、木质纤维1～5份以及阻燃剂1.3～2.5份倒入拌锅中预先搅拌10S，随后倒入软质的改性沥青40～60份搅拌30～90S，使沥青与集料充分混合均匀；
S2：再倒入天然沥青40～60份和石灰岩填料3～5份搅拌60S以充分混合，增强混合料的强度；
S3：最后加入有机添加剂0.8～1.2份以及化工助剂0.3～0.5份，继续搅拌，使其混合均匀，制得混合料成品。
优选的，所述步骤S1中，沥青混合料的拌合时间以沥青均匀覆盖集料为标准，其中间歇式拌合机每盘混合料的生产周期不少于45S。
优选的，所述步骤S1中，在拌合时，阻燃剂与集料同时加入，利用集料的冲击将阻燃剂进行初步分散，避免阻燃剂直接投放到搅拌缸的底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在沥青中加入阻燃剂，提高沥青的阻燃效果，同时在沥青的拌合过程中添加有机添加剂以及化工助剂，能够增加沥青的稳定性和抗变形性，并提高涂层的施工压实度，在生产阶段以较低的生产温度降低了沥青的老化，避免在高温拌合过程中大量有害气体的溢出，本发明采用预拌--增强的方式对沥青混合料进行拌合，即先用软质的沥青对矿料初次拌合，使沥青与矿料均匀混合，保证混合料施工和异性，再用硬质沥青二次拌合以增强混合料的强度，提高混合料的路用性能，其制备方法简单，经济与环保效益显著，同时改善了沥青混合料的路用性能，符合我国公路交通的可持续发展的目的。
附图说明
图1为本发明工作流程图；
图2为本发明不同拌合时间对沥青劈裂抗拉强度影响曲线图；
图3为本发明不同拌合温度对沥青劈裂抗拉强度影响曲线图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种环保型公路铺设用混合料及其制备工艺，将拌锅加热至110～150℃，将集料10～14份、木质纤维1～5份以及阻燃剂1.3～2.5份倒入拌锅中预先搅拌10S，随后倒入软质的改性沥青40～60份搅拌30～90S，使沥青与集料充分混合均匀；再倒入天然沥青40～60份和石灰岩填料3～5份搅拌60S以充分混合，增强混合料的强度；最后加入有机添加剂0.8～1.2份以及化工助剂0.3～0.5份，继续搅拌，使其混合均匀，制得混合料成品。
天然沥青和木质纤维的发达网状结构增大了其与集料的粘结作用，形成一个牢固的集聚体，从而延长了该环保型沥青混合料的疲劳寿命。
请参阅图2，随着拌合时间的增长，该环保型公路铺设用混合料的强度相应提高，其提高的速率先快后慢。随着拌合时间的延长，天然沥青充分与矿料接触，其增强作用逐渐增大，但是拌合时间过长，沥青在较高的温度下就会加快老化，反而使增强幅度减弱，综合考虑混合料强度要求以及拌合的经济性的因素，选择拌合时间60S。
请参阅图3，随着拌合温度的提高，混合料的强度也相应增大，当拌合温度在130℃以下时，强度几乎成线性增强，速率很大，而超过130℃时，其强度的增加速率逐渐减慢，拌合温度超过140℃，增加速率几乎为零，混合料保持很高的强度，即随着温度的提升，沥青获得较好的流动性，就能够与矿料充分接触，沥青在矿料中均匀分布，成型的试件强度就越大，但当温度进一步升高，混合料增强的强度和沥青老化导致混合料强度减弱的强度相互抵消，以至于混合料的强度保持不变，基于低碳、环保、经济的理念，拌合温度控制在135℃。
在混合料的摊铺过程中，要保证两台以上的摊铺机前后呈梯队的方式同时工作，相隔15米左右，最好为全幅式摊铺，否则两幅间40mm宽左右的搭接处要充分压实，避开碾压轮迹带；
在摊铺施工前24h对熨平板进行预热，熨平板至少要达到120℃，在摊铺阶段，其振动频率要高，初始压实度要满足要求；
环保型的沥青混合料的松铺系数在1.15～1.25之间选取，再依据现场压实度的检测情况及时调整，人工摊铺路面边角时，松铺系数在1.25～1.35之间选取。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种环保型公路铺设用混合料，其特征在于：该混合料按以下重量份的原料制成：
天然沥青：40～60份；
改性沥青：40～60份；
集料：10～14份；
石灰岩填料：3～5份；
木质纤维：1～5份；
有机添加剂：0.8～1.2份；
化工助剂：0.3～0.5份；
阻燃剂：1.3～2.5份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型公路铺设用混合料，其特征在于：所述改性沥青以基质沥青为原料，加入一定比例的改性剂，并通过剪切、搅拌制成的共混材料。
3.根据权利要求1所述的一种环保型公路铺设用混合料，其特征在于：所述集料由玄武岩矿料以及玄武岩细粉组成，且玄武岩矿料采用石质坚硬、清洁、表面粗糙且无风化的颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种环保型公路铺设用混合料，其特征在于：所述有机添加剂为脂肪酸酰胺和褐煤蜡的混合物，其中脂肪酸酰胺：褐煤蜡＝1：2。
5.根据权利要求1所述的一种环保型公路铺设用混合料，其特征在于：所述化工助剂为表面活性剂、聚合物添加剂以及粘结促进剂的混合物，其中表面活性剂：聚合物添加剂：粘结促进剂＝0.3：1.2：0.8。
6.一种环保型公路铺设用混合料的制备工艺，其特征在于：该制备工艺的具体步骤如下：
S1：将拌锅加热至110～150℃，将集料10～14份、木质纤维1～5份以及阻燃剂1.3～2.5份倒入拌锅中预先搅拌10S，随后倒入软质的改性沥青40～60份搅拌30～90S，使沥青与集料充分混合均匀；
S2：再倒入天然沥青40～60份和石灰岩填料3～5份搅拌60S以充分混合，增强混合料的强度；
S3：最后加入有机添加剂0.8～1.2份以及化工助剂0.3～0.5份，继续搅拌，使其混合均匀，制得混合料成品。
7.根据权利要求6所述的一种环保型公路铺设用混合料的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，沥青混合料的拌合时间以沥青均匀覆盖集料为标准，其中间歇式拌合机每盘混合料的生产周期不少于45S。
8.根据权利要求6所述的一种环保型公路铺设用混合料的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，在拌合时，阻燃剂与集料同时加入，利用集料的冲击将阻燃剂进行初步分散，避免阻燃剂直接投放到搅拌缸的底部。
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