CN108147714A - 一种高强度沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度沥青混合料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108147714A
CN108147714A CN201810017417.7A CN201810017417A CN108147714A CN 108147714 A CN108147714 A CN 108147714A CN 201810017417 A CN201810017417 A CN 201810017417A CN 108147714 A CN108147714 A CN 108147714A
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt mixture
temperature
strength asphalt
modified
mixture according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810017417.7A
Other languages
English (en)
Inventor
唐成宏
高申保
胡云韬
肖丰田
田宗杰
秦汉生
陆宗武
沈瑞
王胜军
徐学斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Wanwei Updated High Tech Material Industry Co Ltd
Original Assignee
Anhui Wanwei Updated High Tech Material Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Wanwei Updated High Tech Material Industry Co Ltd filed Critical Anhui Wanwei Updated High Tech Material Industry Co Ltd
Priority to CN201810017417.7A priority Critical patent/CN108147714A/zh
Publication of CN108147714A publication Critical patent/CN108147714A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/04—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers
    • D01F11/06—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/14—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polymers of unsaturated alcohols, e.g. polyvinyl alcohol, or of their acetals or ketals
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/28—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/34—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds comprising unsaturated alcohols, acetals or ketals as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度沥青混合料及其制备方法，按质量份数由如下组分组成：SBS改性沥青4.37‑6.49份，矿料93.42‑95.44份，改性聚乙烯醇纤维0.37‑0.67份。改性聚乙烯醇纤维具有良好的分散性能、能够提升集料与沥青的粘结性能，改善集料与沥青的相容性，有效提高沥青路面的抗水损害，抗车辙性、低温性能等，且所述使用方法的施工工艺简单，材料成本低，有利于普遍推广应用。

Description

一种高强度沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度沥青混合料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
沥青路面作为一种连续式无缝路面，具有行车舒适，噪音低和易维护等优点，一直是发达国家的主要路面类型。沥青路面在发达国家路面的占有率在90％、甚至95％以上，同时是我国高等级路面的主要形式。我国高速公路80％以上采用沥青路面结构形式。但是沥青路面易存水损害病害，包括石料剥落，坑槽等；低温开裂，出现裂缝；车辙病害等。
发明内容
本发明为了避免上述现有技术所存在的不足之处，旨在提供一种高强度沥青混合料及其制备方法。本发明高强度沥青混合料的制备方法简单，并且可以有效提高沥青路面的抗水损害，抗车辙性、低温性能等。
本发明高强度沥青混合料，按质量份数由如下组分组成：
SBS改性沥青4.37-6.49份，矿料93.42-95.44份，改性聚乙烯醇纤维0.37-0.67份。
所述矿料包括粗细集料和矿粉；其中矿粉的细度≤0.075mm。
所述矿料的级配类型为AC-16型、AC-20型、SMA-16型或OGFC-16型。
所述改性聚乙烯醇纤维的熔点190℃，长度为5-15mm，具有优良的化学稳定性，抗拉强度和弹性模量高，耐光性和耐碱性优越。
所述改性聚乙烯醇的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将PVA聚合物溶解在溶剂中，脱泡处理后制得纺丝原液，纺丝原液中PVA聚合物的质量浓度为15-20％，温度为120℃-140℃；
步骤2：将步骤1配制的纺丝原液通过干湿式纺丝法纺丝，固化成型获得纤维；
步骤3：步骤2获得的纤维在含有溶剂的状态下进行2倍以上的湿延伸，随后依次进行中和处理、热处理以及干热拉伸，然后缠绕过水冷却定型，最后卷装成形，制得改性聚乙烯醇纤维。
步骤1中，所述PVA聚合物的聚合度≥2000。
步骤1中，所述溶剂选自水或者二甲亚砜，优选为水。
步骤2中，固化成型时的固化液为氢氧化钠溶液，浓度为20g/L；固化液的温度≤15℃，使吐出的纺丝原液聚冷，以便形成具有均匀结构的高强度纤维。
步骤3中，所述中和处理是置于浓度为60g/L硫酸溶液中进行，温度控制在86-90℃。
步骤3中，所述热处理的温度为175-185℃。
步骤3中，所述干热拉伸的温度控制在245-255℃。
本发明高强度沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将粗细集料加热到180～190℃；
步骤2：向步骤1的粗细集料中加入配比量的改性聚乙烯醇纤维，与粗细集料干拌120～140s；
步骤3：向步骤2的混合料中喷入150～160℃的SBS改性沥青，湿拌120～180s；
步骤4：向步骤3的混合料中加入已加热至160℃的矿粉，干拌90s，得到改性沥青混合料。
研究发现，改性聚乙烯醇纤维为纤维状，当沥青混合料中加入改性聚乙烯醇纤维，聚乙烯醇纤维与沥青、粗细集料共同作用，改性聚乙烯醇纤维在沥青与石料之间起到“架桥”作用，形成“网络互穿”结构，宏观上表现沥青路面性能更加稳定、优异。
本发明的有益效果体现在：
本发明在沥青混合料中添加改性聚乙烯醇纤维，改性聚乙烯醇纤维具有良好的分散性能、能够提升集料与沥青的粘结性能，改善集料与沥青的相容性，有效提高沥青路面的抗水损害，抗车辙性、低温性能等，且所述使用方法的施工工艺简单，材料成本低，有利于普遍推广应用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步分析说明。
本发明实施例中使用的改性聚乙烯醇的制备方法如下：
步骤1：将PVA聚合物溶解在溶剂水中，脱泡处理后制得纺丝原液，纺丝原液中PVA聚合物的质量浓度为15-20％，温度为120℃-140℃；所述PVA聚合物的聚合度≥2000。
步骤2：将步骤1配制的纺丝原液通过干湿式纺丝法纺丝，固化成型获得纤维；固化成型时的固化液为氢氧化钠溶液，浓度为20g/L；固化液的温度≤15℃，使吐出的纺丝原液聚冷，以便形成具有均匀结构的高强度纤维。
步骤3：步骤2获得的纤维在含有溶剂的状态下进行2倍以上的湿延伸，随后依次进行中和处理、热处理以及干热拉伸，然后缠绕过水冷却定型，最后卷装成形，制得改性聚乙烯醇纤维；所述中和处理是置于浓度为60g/L硫酸溶液中进行，温度控制在86-90℃；所述热处理的温度为175-185℃；所述干热拉伸的温度控制在245-255℃。
实施例1：
本实施例中高强度沥青混合料的制备方法如下：
1、先将粗细集料放入烘箱中，加热至180℃以上并保持恒温；
2、将按比例配制好的12018g粗细集料(其中1号料(粒径10-20mm)、2号料(粒径5-10mm)、3号料(粒径3-5mm)与4号料(粒径0-3mm)的质量分别为5692.5g、2530g、1265g、2656.5g)与54.916g的改性聚乙烯醇纤维同时加入预先加热180℃以上拌合锅中进行干拌，时间不少于120s；
3、将加热至150～160℃的SBS改性沥青569.25g喷入拌合锅内，湿拌120～180s；
4、向步骤3的混合料中加入已加热至160℃的632g矿粉再拌合90s，总拌合时间不少于300s，然后在烘箱中于180℃保温60min，成型温度不低于170℃，制得改性沥青混合料。
本实施例中改性沥青混合料采用AC-20级配，沥青油石比为4.5％。
实施例2：
本实施例中高强度沥青混合料的制备方法如下：
1、先将粗细集料放入烘箱中，加热至180℃以上并保持恒温；
2、将按比例配制好的1220g粗细集料(其中1号料(粒径10-20mm)、2号料(粒径5-10mm)、3号料(粒径3-5mm)与4号料(粒径0-3mm)的质量分别为576g、256g、128g、268.8g)与5.921g的改性聚乙烯醇纤维同时加入预先加热180℃以上拌合锅中进行干拌，时间不少于120s；
3、将加热至150～160℃的SBS改性沥青57.6g喷入拌合锅内，湿拌120～180s；
4、向步骤3的混合料中加入已加热至160℃的60g矿粉再拌合90s，总拌合时间不少于300s，然后在烘箱中于180℃保温60min，成型温度不低于170℃，制得改性沥青混合料。
本实施例中改性沥青混合料采用AC-20级配，沥青油石比为4.5％。
对比例1：
基质沥青混合料是指沥青胶结料为基质沥青且不添加聚乙烯醇纤维的沥青混合料。不添加聚乙烯醇纤维不影响混合料的配合比设计，在任何掺量下均不改变沥青混合料的级配。
上述基质沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将集料放入烘箱中，加热至180℃以上并保持恒温；
(2)预先加热拌锅180℃以上；
(3)将按比例配制好的集料加入拌合锅中进行干拌，时间不少于120s；
(4)将加热好的基质沥青加入拌合锅内，再湿拌120～180s；
(5)加入已加热的矿粉再拌合90s，总拌合时间不少于300s；
(6)将拌合好的基质沥青混合料在烘箱中保温60min，烘箱温度为180℃；
(7)成型温度不低于170℃。
对比例2：
SBS改性沥青混合料是指沥青胶结料为改性沥青的沥青混合料。不添加聚乙烯醇纤维不影响混合料的配合比设计，在任何掺量下均不改变沥青混合料的级配。
上述SBS改性沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将集料放入烘箱中，加热至180℃以上并保持恒温；
(2)预先加热拌锅180℃以上；
(3)将按比例配制好的集料加入拌合锅中进行干拌，时间不少于120s；
(4)将加热好的SBS改性沥青加入拌合锅内，再湿拌120～180s；
(5)加入已加热的矿粉再拌合90s，总拌合时间不少于300s；
(6)将拌合好的SBS改性沥青混合料在烘箱中保温60min，烘箱温度为180℃；
(7)成型温度不低于170℃。
实施例1-2制备的改性沥青混合料与对比例1-2制备的其他类型的沥青混合料车辙试验结果见表1，马歇尔试验结果见表2，低温小梁弯曲试验见表3。
表1不同沥青混合料车辙试验结果
从表1可以看出，对比不同种混合料的高温稳定性能，都随着掺入聚乙烯醇纤维而提高，混合料的动稳定度排序依次为：掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料)＞不掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料＞不掺入聚乙烯醇纤维的基质沥青混合料。总体来说，随着聚乙烯醇纤维的掺入高温性能更好且符合规范。
表2马歇尔试验结果
从表2可以看出，对比不同种混合料的水稳定性能，都随着掺入聚乙烯醇纤维而提高，混合料的动稳定度排序依次为：掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料)＞不掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料＞不掺入聚乙烯醇纤维的基质沥青混合料。总体来说，随着聚乙烯醇纤维的掺入水稳定性能更好且符合规范。
表3不同沥青混合料低温小梁弯曲试验(-10℃)
从表3可以看出，对比不同种混合料的低温稳定性能，都随着掺入聚乙烯醇纤维而提高，混合料的动稳定度排序依次为：掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料)＞不掺入聚乙烯醇纤维的改性沥青混合料＞不掺入聚乙烯醇纤维的基质沥青混合料。总体来说，随着聚乙烯醇纤维的掺入低温性能更好且符合规范。

Claims (9)

1.一种高强度沥青混合料，其特征在于按质量份数由如下组分组成：
SBS改性沥青4.37-6.49份，矿料93.42-95.44份，改性聚乙烯醇纤维0.37-0.67份。
2.根据权利要求1所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
所述矿料包括粗细集料和矿粉；其中矿粉的细度≤0.075mm。
3.根据权利要求1或2所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
所述矿料的级配类型为AC-16型、AC-20型、SMA-16型或OGFC-16型。
4.根据权利要求1所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
所述改性聚乙烯醇纤维的熔点190℃，长度为5-15mm。
5.根据权利要求1所述的高强度沥青混合料，其特征在于所述改性聚乙烯醇的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将PVA聚合物溶解在溶剂中，脱泡处理后制得纺丝原液，纺丝原液中PVA聚合物的质量浓度为15-20％，温度为120℃-140℃；
步骤2：将步骤1配制的纺丝原液通过干湿式纺丝法纺丝，固化成型获得纤维；
步骤3：步骤2获得的纤维在含有溶剂的状态下进行2倍以上的湿延伸，随后依次进行中和处理、热处理以及干热拉伸，然后缠绕过水冷却定型，最后卷装成形，制得改性聚乙烯醇纤维。
6.根据权利要求5所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
步骤1中，所述PVA聚合物的聚合度≥2000。
7.根据权利要求5所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
步骤2中，固化成型时的固化液为氢氧化钠溶液，浓度为20g/L，固化液的温度≤15℃。
8.根据权利要求5所述的高强度沥青混合料，其特征在于：
步骤3中，所述中和处理是置于浓度为60g/L硫酸溶液中进行，温度控制在86-90℃；所述热处理的温度为175-185℃；所述干热拉伸的温度控制在245-255℃。
9.一种权利要求1所述的高强度沥青混合料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：将粗细集料加热到180～190℃；
步骤2：向步骤1的粗细集料中加入配比量的改性聚乙烯醇纤维，与粗细集料干拌120～140s；
步骤3：向步骤2的混合料中喷入150～160℃的SBS改性沥青，湿拌120～180s；
步骤4：向步骤3的混合料中加入已加热至160℃的矿粉，干拌90s，得到改性沥青混合料。
CN201810017417.7A 2018-01-09 2018-01-09 一种高强度沥青混合料及其制备方法 Pending CN108147714A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810017417.7A CN108147714A (zh) 2018-01-09 2018-01-09 一种高强度沥青混合料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810017417.7A CN108147714A (zh) 2018-01-09 2018-01-09 一种高强度沥青混合料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108147714A true CN108147714A (zh) 2018-06-12

Family

ID=62460850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810017417.7A Pending CN108147714A (zh) 2018-01-09 2018-01-09 一种高强度沥青混合料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108147714A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196219A (zh) * 2021-12-20 2022-03-18 山东高速建设管理集团有限公司 一种沥青抗剥落剂及其制备方法和应用
CN114293539A (zh) * 2022-01-08 2022-04-08 福州大学 一种功能梯度自愈合高强混凝土管桩及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337605A (zh) * 2011-08-18 2012-02-01 安徽皖维高新材料股份有限公司 一种高强度、高模量、高熔点pva纤维及其制造方法
CN107219147A (zh) * 2017-06-09 2017-09-29 交通运输部公路科学研究所 一种路用纤维耐热性试验评价方法
CN107382151A (zh) * 2017-07-30 2017-11-24 扬州大学 一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337605A (zh) * 2011-08-18 2012-02-01 安徽皖维高新材料股份有限公司 一种高强度、高模量、高熔点pva纤维及其制造方法
CN107219147A (zh) * 2017-06-09 2017-09-29 交通运输部公路科学研究所 一种路用纤维耐热性试验评价方法
CN107382151A (zh) * 2017-07-30 2017-11-24 扬州大学 一种高抗车辙性能的沥青混合料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国纺织工程学会编: "《第四届陈维稷优秀论文奖论文汇编》", 31 December 1997, 中国纺织出版社 *
李书进等: "《土木工程材料》", 31 August 2013, 重庆大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196219A (zh) * 2021-12-20 2022-03-18 山东高速建设管理集团有限公司 一种沥青抗剥落剂及其制备方法和应用
CN114293539A (zh) * 2022-01-08 2022-04-08 福州大学 一种功能梯度自愈合高强混凝土管桩及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104861676B (zh) 废旧高聚物基沥青混合料综合改性剂及其制备方法与应用
CN108147714A (zh) 一种高强度沥青混合料及其制备方法
CN107189456A (zh) 一种耐老化纳米有机化蒙脱改性沥青的制备方法
CN106380876A (zh) 一种道路沥青及其制备方法
CN102417736A (zh) 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法
CN109704648A (zh) 一种再生沥青混凝土及其制备方法
CN108117306A (zh) 一种纤维增强的沥青混合料及其制备方法
CN108641380A (zh) 一种高效抗老化的改性沥青的制备方法
CN108726924A (zh) 反应型常温沥青混合料及其制备方法
CN107619610A (zh) 一种改性沥青及其制备方法
CN106065558A (zh) 一种布敦岩沥青改性沥青混合料加热拌和制作工艺
CN106986581A (zh) 一种沥青路面修补材料及其制备方法
CN114716183A (zh) 混掺短切和絮状玄武岩纤维的沥青混合料及制备方法
CN109279817A (zh) 一种彩色透水沥青及其制备方法
CN110171937A (zh) 一种温拌剂、sbs/sbr改性温拌沥青混合料及制备方法
CN106336673B (zh) 一种生物油复配纳米硅藻土改性沥青及其制备方法
CN108047889A (zh) 一种沥青路面遮热铺装材料及其制备方法
CN107987540A (zh) 一种胶粉与sbs改性沥青的复合改性沥青及其制备方法
CN104193229B (zh) 一种抗车辙剂、断级配橡胶沥青混合料及其制备方法
CN110396300A (zh) 一种纳米复合改性沥青及其制备方法
CN108587197A (zh) 一种高粘改性沥青及其制备方法
CN106189294A (zh) 硅藻土基沥青混合料高低温改性剂及其制备方法
CN111518404B (zh) 环保型温拌沥青再生剂及其制备方法
CN109280320A (zh) 反应型常温彩色沥青及其制备方法和用途
CN108328967A (zh) 一种高耐久混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180612