CN107759140A - 一种自密实型沥青混合料及其在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自密实型沥青混合料及其在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法。该自密实性沥青混合料是将58‑72%集料加热至240‑300℃后，加入1‑5%胶粉搅拌均匀，加入8‑12%针入度20‑40 dmm低标号的天然沥青胶结料，最后加入20‑30%矿粉、在密闭且带保温的拌缸内搅拌40‑180min即可。

Description

一种自密实型沥青混合料及其在检查井周边及坑槽修补应用 中的施工方法

技术领域

本发明涉及一种自密实型沥青混合料及其在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法。

背景技术

城市道路上布置了数量众多的污水井、给水井 、燃气井、电力井、通讯井、雨水井、网络及有线电视井等检查井。由于无法使用大型碾压设备，井圈周边的沥青混合料很难碾压密实，因此周边频繁出现路面破损，已成为城市道路养护的顽疾。采用常规维修方案是将破损部分清除后，采用沥青混合料或水泥砼填充。但使用常规的沥青混合料填充，依然存在难以碾压密实的问题。如果采用水泥混凝土填充一方面养生期长，另一方面水泥砼是一种刚性材料，井圈及井盖周边在行车荷载作用下会出现变形及振动，导致周边水泥砼碎裂。因此大多数井圈周边很容易发生沉陷及坑槽问题，不仅影响行车安全，且雨水沿着破损处下渗，对路基造成损害，坑槽将进一扩散。同时由于有一部分检查井是燃气井，因此对井圈周边采用阻燃材料，对于防止火灾等事故的的发生有积极的意义。

坑槽是最常见的路面病害形式，由于面积小且分布分散，不适合大型机械作业，通常采用小型碾压机具甚至人工夯实的方式压实新填筑的混合料，压实度难以满足要求，导致维修后不久，坑槽出现下陷或松散等病害；此外碾压并不密实导致空隙率过大封水效果差，地表水进入基层后导致坑槽病害加剧。因此针对检查井周边及坑槽修补急需一种材料，既可以实现自密实又具备封水效果。

发明内容

针对目前井圈周边路面破损难以修复及坑槽修补难以根治的问题，本发明的目的在于提供一种无需碾压的自密实性沥青混合料及其施工方法，仅需将该沥青混合料倒入处理过的坑槽中，无需碾压，待温度降至室温后 ，即约1-2小时后即可形成密实稳定的沥青混合料路面。

本发明的技术方案包括：

一种自密实型沥青混合料，其特征在于，所述自密实型沥青混合料包括：按重量份比的8-12%针入度20-40 dmm的低标号天然沥青胶结料、1-5%的20-100目的胶粉、58-72%集料、20-30%矿粉构成，所述低标号天然沥青胶结料由 50-60%天然沥青母液、0-0.6%降粘剂、1-3%的氯化聚乙烯橡胶、1-6%的热塑性弹性体、40-50%石油沥青在170-190℃下搅拌发育1-2h后制得，在气候炎热地区使用时，增加氯化聚乙烯的用量，在气候较为寒冷地区使用时，增加热塑性弹性体的用量。

进一步的选择包括，所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为25%-40%。

进一步的选择包括，所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为35%-36%。

进一步的选择包括，所述的天然沥青母液由30%-70%的天然沥青与30%-70%的石油沥青构成，且母液中三氯乙烯不溶物的平均粒径小于5微米，粒径小于10微米的占90%以上。

进一步的选择包括，所述石油沥青为50#、70#、90#、110#的道路石油沥青中的一种或数种的混合物。

进一步的选择包括，所述热塑性弹性体为分子量大于18万的SBS、SBR中的一种或其混合物。

进一步的选择包括，所述降粘剂包括改性蜡、表面活性剂类或聚烯烃类物质，优选沙索比特、霍尼韦尔的降粘剂。

进一步的选择包括，所述自密实型沥青混合料的制备方法为：将集料加热至250-300℃搅拌均匀后，加入胶粉搅拌均匀后，加入180-200℃的低标号天然沥青胶结料搅拌均匀，加入矿粉，在密闭且带保温效果的拌缸内继续搅拌40-180min即得到该自密实型沥青混合料。

一种如前所述的自密实型沥青混合料在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：（1）开槽、（2）清除杂质、（3）吹扫、（4）刷粘层油、（5）灌入温度为200-250℃的如前所述的自密实型沥青混合料、（6）插捣以排除气泡、（7）在表面层撒一层粒径3-10mm碎石并使其以80%的高度嵌入混合料中，温度降室温后即可开放交通。

进一步的选择包括，所述步骤（5）中，每次灌入的沥青混合料深度不超过6cm，否则需分层灌入，待前一层混合料温度降至80℃以下后再灌入下一层混合料，且层与层之间撒入粒径5-10mm的预拌碎石。

本发明的技术效果在于：

（1）本发明的自密实型沥青混合料中沥青及矿粉含量高，能形成大量的沥青胶浆，混合料具有很好的流动性，因此无需碾压即可成型，并且该混合料基本实现零空隙率，能有效防止地表水渗入，防止水损对路面基层造成进一步破坏。此外，采用天然沥青与氯化聚乙烯橡胶复合改性工艺，能有效提高混合料的高温稳定性，避免由于沥青胶浆含量过高导致的高温性能不足的问题。

（2）使用沥青混合料这种柔性材料，有效的吸收井圈在交通荷载作用下的振动，防止裂缝产生，且沥青可以和井身紧密粘合，从而形成一个整体。

（3）本发明在胶结料中使用了氯化聚乙烯橡胶作为改性剂，作为一种高分子橡胶材料，氯化聚乙烯橡胶既能有效提升胶结料的高温及低温性能还有很好的耐候性和耐腐蚀及阻燃的特性，有益于延长路面使用寿命。并且在混合料中加入胶粉，有助于增强混合料的柔性，吸收由于井圈变形对路面填筑材料的应力，防止裂缝的产生。

综上，本发明的自密实型沥青混合料无需碾压即可成型，解决了井圈周边及坑槽修补中，混合料难以碾压密实的难题。且混合料空隙率几乎为零，有效防止地表水渗入对路面基层的破坏。一方面采用高的沥青及矿粉用量形成大量沥青胶浆，不仅提高了混合料的流动性，实现自密实效果，且高沥青用量也极大的提高了混合料的耐疲劳及抗低温性能。同时使用针入度低的天然沥青胶结料，解决了混合料的高温稳定性问题，使路面具有较强的承载能力。施工完成后1-2小时即可开放交通，使用方便快捷。

具体实施方式

下面以不同的实施例对本发明内容作进一步说明，因为通过材料比例的变化可以得到不同的混合料，故本发明的保护范围含实施例但不受实施例所限。

本发明中，自密实型沥青混合料中集料为满足JTG F 40-2004要求的粒径10-15mm、5-10mm、3-5mm、0-3mm的碎石，岩质优选石灰岩及玄武岩及其他碱性集料，矿粉优选石灰岩。

矿料级配优选采用以下级配：

筛孔尺寸（mm）	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6	0.3	0.15	0.075
										通过百分率（%）	100	80-100	63-80	48-63	38-52	32-46	27-40	24-36	20-30

实施例1：

将天然沥青含量为45%的的天然沥青母液与氯化聚乙烯橡胶及SBS、中海110#沥青按照：50:1: 3:47的比例混合均匀，同时添加0.2%的沙索比特降粘剂，在185℃下搅拌发育1小时得到针入度37（0.1mm）的天然沥青胶结料。

将玄武岩集料，按照10-15mm:5-10mm:3-5mm:0-3mm= 10:18:10:35比例配置集料，将集料投入综合养护车加热至280℃并搅拌均匀后，停止加热，投入2%的60目的胶粉搅拌均匀，加入3%的上述天然沥青胶结料，搅拌3-5分钟后，再加入27%矿粉搅拌均匀，最后再加入7%天然沥青胶结料，持续搅拌1小时后即可。（沥青及胶粉的质量均是按照集料加矿粉质量总和的百分比计）

将井圈或坑槽破损部分切割，并用吹扫机吹扫干净，保证在无水干燥条件下，刷粘层油，随后将制得的热沥青混合料浇入，同时使用木棒等工具插捣几遍，排除多余空气并挑破表面形成的气泡，待温度降低至80℃时撒入3-5mm规格的干净石屑，轻拍使其80%以上高度嵌入沥青层。待温度将至室温后即可开放交通。

实施例2:

将天然沥青含量为70%的的天然沥青母液与氯化聚乙烯橡胶及中海90#沥青按照：60:3:37的比例混合均匀，同时添加 0.3%的霍尼韦尔降粘剂，在175℃下搅拌发育1.5小时得到针入度22（0.1mm）的天然沥青胶结料。

将石灰岩集料，按照10-15mm:5-10mm:3-5mm:0-3mm=2:13:15:40比例配置集料，将集料加热至300℃并搅拌均匀后，投入3%的80目的胶粉搅拌均匀加入11%针入度22（0.1mm）的天然沥青胶结料，搅拌均匀，最后加入30%矿粉，搅拌40分钟后即可使用。（沥青质量按照集料加矿粉质量总和的百分比计）

将井圈或坑槽破损部分切割，并用吹扫机吹扫干净，保证在无水干燥条件下，刷粘层油，随后将制得的热沥青混合料浇入，一次浇筑厚度控制在6cm。超出部分可分层浇筑，并可在前一次浇筑的混合料温度降低至100℃之前撒入5-10mm碎石，随后待温度降低至80℃后浇入第二层。

同时使用木棒等工具插捣几遍，排除多余空气并挑破表面形成的气泡，随后撒入3-5mm规格的干净石屑，轻拍使其80%以上高度嵌入沥青层。待温度将至室温后即可开放交通。

检测项目	实施一	实施二	技术要求
				贯入度（mm）	1.9	1.6	1-4
低温弯曲破坏应变（με）	3460	3250	≥2500
				刘埃尔流动度（s）,240℃	9.5	12.5	3-20
60℃动稳定度（次/mm）	2200	2780	≥1000

由混合料的检测结果可知，该自密实型沥青混合料的动稳定度高，且流动度较低，保证了混合料的施工和易性及高温稳定性，低温弯曲破坏应变满足改性沥青混合料不小于2500με的要求，保证冬季不开裂。

Claims (10)

1.一种自密实型沥青混合料，其特征在于，所述自密实型沥青混合料包括：按重量配比的8-12%针入度20-40 dmm的低标号天然沥青胶结料、1-5%的20-100目的胶粉、58-72%集料、20-30%矿粉构成，所述低标号天然沥青胶结料由 50-60%天然沥青母液、0-0.6%降粘剂、1-3%的氯化聚乙烯橡胶、1-6%的热塑性弹性体、40-50%石油沥青在170-190℃下搅拌发育1-2h后制得。

2.根据权利要求1所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为25%-40%。

3.根据权利要求2所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述氯化聚乙烯橡胶的氯含量为35%-36%。

4.根据权利要求1所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述的天然沥青母液由30%-70%的天然沥青与30%-70%的石油沥青构成，且母液中三氯乙烯不溶物的平均粒径小于5微米，粒径小于10微米的占90%以上。

5.根据权利要求1或4所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述石油沥青为50#、70#、90#、110#的道路石油沥青中的一种或数种的混合物。

6.根据权利要求1所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述热塑性弹性体为分子量大于18万的SBS、SBR中的一种或其混合物。

7.根据权利要求1所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述降粘剂包括改性蜡、表面活性剂类或聚烯烃类物质。

8.根据权利要求1所述的自密实型沥青混合料，其特征在于，所述自密实型沥青混合料的制备方法为：将集料加热至250-300℃搅拌均匀后，加入胶粉搅拌均匀后，加入180-200℃的低标号天然沥青胶结料搅拌均匀，加入矿粉，在密闭且带保温效果的拌缸内继续搅拌40-180min即得到该自密实型沥青混合料。

9.一种如权利要求1所述的自密实型沥青混合料在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：（1）开槽、（2）清除杂质、（3）吹扫、（4）刷粘层油、（5）灌入温度为200-250℃的如权利要求1所述的自密实型沥青混合料、（6）插捣以排除气泡、（7）在表面层撒一层粒径3-10mm碎石并使其以80%的高度嵌入混合料中，温度降室温后即可开放交通。

10.根据权利要求9所述的自密实型沥青混合料在检查井周边及坑槽修补应用中的施工方法，其特征在于，所述步骤（5）中，每次灌入的沥青混合料深度不超过6cm，否则需分层灌入，待前一层混合料温度降至80℃以下后再灌入下一层混合料，且层与层之间撒入粒径5-10mm的预拌碎石。