CN108516734A - 一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法 - Google Patents

一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长寿命环保排水型沥青路面，由集料和沥青组成，集料包括粗集料、细集料和矿粉；粗集料包括粒径为16～19mm、9.5～16mm和4.75～9.5mm的石料；细集料包括粒径为2.36～4.75mm、0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm和0.075～0.15mm的油页岩废渣；沥青为改性沥青，改性沥青由基质沥青和硅烷偶联剂混合而成。本发明提供的排水型沥青路面高温稳定性能、低温抗裂性能和水损稳定性能显著提高。本发明还公开了一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，原料成本低、制备过程简单，可重复性强，能够进行大批量的工业化生产。

Description

一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法
技术领域
本发明涉及路面面层材料技术领域，更具体的说是涉及一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法。
背景技术
目前，油页岩废渣储量巨大，仅延边州汪清罗子沟页岩干馏生产线每年就可产生105.20吨灰渣；且在油页岩开发的早期阶段，由于缺乏环境保护意识和可持续发展观念，对油页岩废渣的处理方式都是将其丢弃堆置在附近，严重污染了周围的水源、土地及植物，危害居民健康。因此寻求一种具有实际应用价值的油页岩废渣的综合利用途径是本领域亟待解决的问题。
同时，排水型沥青路面(OGFC)具有吸纳、蓄渗和缓释降雨的作用，并且能够有效消除雨水径流，缓和径流高峰，改善地表水文环境。除此之外，排水型沥青路面还可以减少水雾和眩光、降低噪音、提高潮湿路面抗滑性，在海绵城市道路建设中被广泛应用于面层铺装。但是，在实际使用过程中，由于沥青膜厚度不够、结合料易出现过度老化以及冻融状态下沥青-集料粘附性丧失，导致排水型沥青路面出现早期松散、结构强度较低、使用寿命较短的现象。并且，现有技术中排水型沥青的生产原料多采用玻璃纤维、改性乳化沥青等为原料，原料成本相对较高，从而造成排水型沥青路面成本较高，实际推广应用受到限制。
因此，利用油页岩废渣制备一种结构强度高、使用寿命长、原料成本低的排水型沥青路面是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，使用油页岩废渣代替粒径在4.75mm以下的石料，不仅可以节省原料成本、提高排水型沥青的结构强度以及增加排水型沥青的使用寿命，而且可以大量的利用油页岩废渣，解决油页岩废渣再利用的难题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种长寿命环保排水型沥青路面，由集料和沥青组成，其特征在于，所述集料包括粗集料、细集料和矿粉；所述粗集料包括粒径为16～19mm、9.5～16mm和4.75～9.5mm的石料；所述细集料包括粒径为2.36～4.75mm、0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm和0.075～0.15mm的油页岩废渣；所述沥青为改性沥青，所述改性沥青由基质沥青和硅烷偶联剂混合而成。
优选的，所述集料包括如下重量百分比的组分：0-10％粒径为16-19mm的石料、20-55％粒径为9.5-16mm的石料、15-58％粒径为4.75-9.5mm的石料、0-20％粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0-16％粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、0-14％粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、0-12％粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、0-9％粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、0-6％粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、2-6％矿粉；所述改性沥青和所述集料的质量比为4.3％～5.7％。
优选的，所述集料包括如下重量百分比的组分：2.5％粒径为16-19mm的石料、50％粒径为9.5-16mm的石料、24％粒径为4.75-9.5mm的石料、12％粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0％粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5％粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5％矿粉。
优选的，所述改性沥青和所述集料的质量比为5.18％。
优选的，所述改性沥青中硅烷偶联剂的质量百分数为1～3％。
优选的，所述改性沥青中硅烷偶联剂的质量百分数为2.5％。
本发明提供的一种长寿命环保排水型沥青路面是以油页岩废渣代替传统的细集料，不仅降低了生产成本，而且可以大量的使用油页岩废渣，从而解决油页岩废渣再利用的难题。同时，本发明通过石料、油页岩废渣、基质沥青和硅烷偶联剂的相互配合，实现得到的排水型沥青路面不仅具有优异的吸纳、蓄渗和缓释降雨的作用，并且能够减少水雾和眩光、降低噪音、提高潮湿路面抗滑性，更重要的是具有结构强度高、使用寿命长的特点。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀；
(3)然后加入改性沥青，继续混合、搅拌均匀；
(4)接着加入矿粉，混合、搅拌均匀，得到混合料；
(5)最后，将混合料击实50～70下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
优选的，所述步骤(2)～(4)中混合温度为140～160℃，
优选的，所述步骤(2)～(4)中混合温度为157℃。
上述优选技术方案的有益效果是：混合温度会影响沥青与集料的混合效果，当温度过低时物料混合不充分，从而导致得到的沥青路面结构强度低、使用寿命短。
优选的，所述步骤(2)～(4)中搅拌时间为3min，搅拌速度为50rad/min。
优选的，所述步骤(5)中击实50下。
优选的，所述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据改性沥青中硅烷偶联剂的质量百分数为1～3％分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
优选的，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
本发明提供的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，原料成本低、制备过程简单，可重复性强，制备过程能够将原料均匀混合，从而得到结构和性能均匀、稳定的排水型沥青路面；并且，以油页岩废渣为原料，能够有效解决油页岩废渣综合利用的难题；通过原料组成、混合温度、击实次数的相互配合实现了制备得到结构强度高、寿命长、排水性能优异的沥青路面的技术效果。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种长寿命环保排水型沥青路面，以油页岩废渣为原料，降低了生产成本，同时可以解决油页岩废渣再利用的难题；并且，本发明在缓释降雨、减少水雾和眩光、降低噪音、提高潮湿路面抗滑性的优势上，改善了排水型沥青路面的耐久性，具有结构强度高、使用寿命长的特点。本发明提供的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，原料成本低、制备过程简单，可重复性强，能够进行大批量的工业化生产，从而解决油页岩废渣再利用的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为实施例7和对比例1-3制备得到的沥青路面高温稳定性能对比图；
图2附图为实施例7和对比例1-3制备得到的沥青路面低温抗裂性能对比图；
图3附图为实施例7和对比例1-3制备得到的沥青路面水损稳定性能对比比图。
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。
实施例1
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.2Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：5Kg粒径为16-19mm的石料、40Kg粒径为9.5-16mm的石料、29Kg粒径为4.75-9.5mm的石料、6.5Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、3Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、3Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、4Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、2Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、6Kg矿粉；改性沥青由5.148Kg沥青和0.052Kg硅烷偶联剂混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在150℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在150℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在150℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料、其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例2
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.01Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：10Kg粒径为16-19mm的石料、28Kg粒径为9.5-16mm的石料、32Kg粒径为4.75-9.5mm的石料、18Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、1Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、1Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、2Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、2Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、5Kg矿粉；改性沥青由4.8597Kg基质沥青和0.1503Kg硅烷偶联剂混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在150℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在150℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在150℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例3
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.0Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、50Kg粒径为9.5-16mm的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5Kg矿粉；改性沥青由4.9Kg盘锦90#重交沥青和0.1Kg硅烷偶联剂KH550混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在150℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在150℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在150℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实60下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例4
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.7Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、50Kg粒径为9.5-16mm的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5Kg矿粉；改性沥青由5.529Kg盘锦90#重交沥青和0.171Kg硅烷偶联剂KH550混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在160℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在160℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在160℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例5
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和4.3Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、50Kg粒径为9.5-16mm的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5Kg矿粉；改性沥青由4.257Kg盘锦90#重交沥青和0.043Kg硅烷偶联剂KH550混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在160℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在160℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在160℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实70下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例6
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.7Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、50Kg粒径为9.5-16mm的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5Kg矿粉；改性沥青由5.643Kg盘锦90#重交沥青和0.057Kg硅烷偶联剂KH550混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在140℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在140℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在140℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实70下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
实施例7
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和5.18Kg改性沥青组成，集料包括如下重量的组分：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、50Kg粒径为9.5-16mm的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0Kg粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5Kg矿粉；改性沥青由5.0505Kg盘锦90#重交沥青和0.1295Kg硅烷偶联剂KH550混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在153℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在153℃条件下加入改性沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在153℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
为了进一步的优化技术方案，上述步骤(3)还包括改性沥青的制备，具体包括如下步骤：
(a)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面分别称取沥青基质和硅烷偶联剂，备用；
(b)先将基质沥青加热熔融，然后将硅烷偶联剂加入，并搅拌均匀；
(c)对上述物料进行冷却，最后得到改性沥青。
为了进一步的优化技术方案，所述步骤(b)中加热熔融温度为135℃。
对比例1
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和4.1Kg改性沥青组成，集料包括：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、32.5Kg粒径为13.2-16mm的石料、17.5Kg粒径为9.5-13.2的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的石料、0Kg粒径为1.18-2.36mm的石料、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的石料、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的石料、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的石料、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的石料、4.5Kg矿粉；其中改性沥青由3.895Kg盘锦90#重交沥青和0.205gSBS改性剂混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在160℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后继续在160℃条件下加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着继续在153℃条件下加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
对比例2
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和4.94Kg改性沥青组成，集料包括：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、32.5Kg粒径为13.2-16mm的石料、17.5Kg粒径为9.5-13.2的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的石料、0Kg粒径为1.18-2.36mm的石料、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的石料、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的石料、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的石料、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的石料、4.5Kg矿粉；其中改性沥青由4.8906Kg盘锦90#重交沥青和0.0494Kg硅烷偶联剂混合而成。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在135℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
对比例3
一种长寿命环保排水型沥青路面，由100Kg集料和4.8Kg基质沥青组成，集料包括：2.5Kg粒径为16-19mm的石料、32.5Kg粒径为13.2-16mm的石料、17.5Kg粒径为9.5-13.2的石料、24Kg粒径为4.75-9.5的石料、12Kg粒径为2.36-4.75mm的石料、0Kg粒径为1.18-2.36mm的石料、2.5Kg粒径为0.6-1.18mm的石料、1.5Kg粒径为0.3-0.6mm的石料、1.5Kg粒径为0.15-0.3mm的石料、1.5Kg粒径为0.075-0.15mm的石料、4.5Kg矿粉。
一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)在135℃条件下，将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(3)然后加入沥青，继续混合、搅拌均匀，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(4)接着加入矿粉，混合、搅拌均匀得到混合料，其中搅拌时间为3min、搅拌速度为50rad/min；
(5)最后，将混合料击实50下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
上述实施例1-7和对比例1-3中，使用的油页岩废渣是吉林省汪清县电厂经油页岩燃烧发电后产生的废渣，颜色为灰棕色，并且具有页岩的薄片层状节理结构，片状颗粒含量较多；对其化学成分进行检测，结果如表1，同时对其物理参数进行测量，结果如表2所示。
表1
灰渣成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO
(％) 52.32 3.1 6.42 17.61 1.25
表2
其中，使用的石料为是九台石料厂石料，其各项技术指标测定结果见表3。
表3
其中，使用的基质沥青为盘锦90#重交沥青，其技术指标测定结果见表4。
表4
并且，使用的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550，其为上海一研公司所生产的，其物理参数如表5所示。
表5
一、对上述实施例3-7和对比例1-3制备得到的长寿命环保排水型沥青路面进行性能检测。
采用马歇尔稳定度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的高温稳定性能，结果如表6所示；采用低温劈裂强度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的低温抗裂性能，结果如表6所示；采用春融水损稳定度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的水损稳定性能，结果如表6所示。
表6
马歇尔稳定度(KN) 低温劈裂强度(MPa) 春融稳定度(KN)
实施例3 9.63 3.60 8.41
实施例4 9.33 3.40 7.99
实施例5 8.17 2.93 7.14
实施例6 8.98 3.93 7.63
实施例7 9.78 3.75 8.50
对比例1 9.12 3.87 8.16
对比例2 7.72 3.08 6.95
对比例3 6.47 2.74 5.84
通过上表数据可以明显得知，本发明实施例3-7制备得到的长寿命环保排水型沥青路面其马歇尔稳定度、低温劈裂强度和春融稳定度均显著提高，说明实施例3-7制备得到的沥青路面具有优异的高温稳定性能、低温抗裂性能和水损稳定性能。
二、对上述实施例7和对比例1-3制备得到的长寿命环保排水型沥青路面进行性能比较。
1、采用马歇尔稳定度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的高温稳定性能，结果如图1所示。
由图1可知，相比于对比例1-3，本发明实施例7制备得到的长寿命环保排水型沥青路面，其马歇尔稳定度显著提高，表明本发明使用油页岩废渣代替部分传统石料，能够大幅度提高沥青路面的高温稳定性能。
2、采用低温劈裂强度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的低温抗裂性能，结果如图2所示。
由图2可知，相比于对比例1-3，本发明实施例7制备得到的长寿命环保排水型沥青路面，其低温劈裂强度显著提高，表明本发明使用油页岩废渣代替部分传统石料，能够大幅度提高沥青路面的低温抗裂性能。
3、采用春融水损稳定度试验验证本发明制备得到的长寿命环保排水型沥青路面的水损稳定性能，结果如图3所示。
由图3可知，相比于对比例1-3，本发明实施例7制备得到的长寿命环保排水型沥青路面，其春融稳定度显著提高，表明本发明使用油页岩废渣代替部分传统石料，能够大幅度提高沥青路面的水损稳定性能。
综上所述，本发明使用油页岩废渣替换普通石料制备得到的长寿命环保排水型沥青路面，其高温稳定性能、低温抗裂性能和水损稳定性能显著提高，即本发明提供的环保排水型沥青路面结构强度高、寿命长。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种长寿命环保排水型沥青路面，由集料和沥青组成，其特征在于，所述集料包括粗集料、细集料和矿粉；所述粗集料包括粒径为16～19mm、9.5～16mm和4.75～9.5mm的石料；所述细集料包括粒径为2.36～4.75mm、0.6～1.18mm、0.3～0.6mm、0.15～0.3mm和0.075～0.15mm的油页岩废渣；所述沥青为改性沥青，所述改性沥青由基质沥青和硅烷偶联剂混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，其特征在于，所述集料包括如下重量百分比的组分：0-10％粒径为16-19mm的石料、20-55％粒径为9.5-16mm的石料、15-58％粒径为4.75-9.5mm的石料、0-20％粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0-16％粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、0-14％粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、0-12％粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、0-9％粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、0-6％粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、2-6％矿粉；所述改性沥青和所述集料的质量比为4.3％～5.7％。
3.根据权利要求2所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，其特征在于，所述集料包括如下重量百分比的组分：2.5％粒径为16-19mm的石料、50％粒径为9.5-16mm的石料、24％粒径为4.75-9.5mm的石料、12％粒径为2.36-4.75mm的油页岩废渣、0％粒径为1.18-2.36mm的油页岩废渣、2.5％粒径为0.6-1.18mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.3-0.6mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.15-0.3mm的油页岩废渣、1.5％粒径为0.075-0.15mm的油页岩废渣、4.5％矿粉。
4.根据权利要求3所述的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面，其特征在于，所述改性沥青和所述集料的质量比为5.18％。
5.根据权利要求1所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，其特征在于，所述改性沥青中硅烷偶联剂的质量百分数为1-3％。
6.根据权利要求5所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，其特征在于，所述改性沥青中硅烷偶联剂的质量百分数为2.5％。
7.一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)根据如权利要求1-6任意一项所述的一种长寿命环保排水型沥青路面，对石料和油页岩废渣进行筛分、称量，同时称取矿粉和改性沥青，备用；
(2)将上述称量好的石料和油页岩废渣混合、搅拌均匀；
(3)然后加入改性沥青，继续混合、搅拌均匀；
(4)接着加入矿粉，混合、搅拌均匀，得到混合料；
(5)最后，将混合料击实50～70下进行成型，制备得到长寿命环保排水型沥青路面。
8.根据权利要求7所述的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，所述步骤(2)-(4)中混合温度为140～160℃。
9.根据权利要求7所述的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，所述步骤(2)-(4)中搅拌时间为3min，搅拌速度为50rad/min。
10.根据权利要求7所述的一种油页岩废渣制备长寿命环保排水型沥青路面的方法，其特征在于，所述步骤(5)中击实50下。
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