CN108842553A - 一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及路面工程技术领域，具体涉及一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，采用如下技术方案：其沥青路面养护材料包括混合沥青结合料、玻璃纤维和骨料；其沥青路面养护材料的制备方法为：(1)三层混合沥青结合料之间撒布有二层玻璃纤维，三层混合沥青结合料与二层玻璃纤维形成间隔设计结构；(2)其最外层的混合沥青结合料上再撒布有骨料，形成整体的路面材料；它采用在三层混合沥青之间撒布有二层玻璃纤维，最外层的混合沥青上再撒布有骨料，形成三沥二纤一料的结构；它具有能提高应力吸收和扩散能力且抗裂能力强，其防水、耐磨性能得到极大提高且稳定性能高等优点。

Description

一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及路面工程技术领域，具体涉及一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法。
背景技术
纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒(撒)布沥青粘结料和玻璃纤维，然后在上面撒布碎石经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。纤维封层施工中，经过专门工艺破碎切割的纤维在上下两层均匀洒布的沥青结合料中呈乱向均匀分布，相互搭接，与沥青混合料形成网络缠绕结构，有效地提高了封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能，类似在新建道路基层和面层之间或原有路面基础上加铺了一层具有高弹性和高强度的防护网垫。特别适用于旧沥青路面(或新建路基)、面层层间应力吸收中间层和原有旧沥青路面耐磨层施工，对新旧沥青道路建设及养护起到有效的保护作用，更能延长其养护周期及服务寿命。
传统的纤维封层技术采用的结构为：1层沥青+1层纤维+1层沥青连续施工工艺+1层碎石形成的一层物料相互作用的致密网络缠绕结构。2层沥青的连续洒布，更加提高了封层的密闭性，加之结构中起到加筋和桥接作用的纤维对于前后两层沥青结合料起到极强的吸附作用，它能非常容易地吸附沥青中的油分，增加其粘度和粘附力，能有效阻止沥青的流动，在原有路面上形成一层致密的保护膜，对沥青起到高温稳定、增韧阻裂的作用，从而避免了高温泛油造成的路面破坏，更好地保护了道路路基因水渗透的早期破坏，稳定了道路的寿命。
但是当下社会中交通发展飞速，汽车作为一种快速便捷的交通工具也进入千家万户，因此要求路面的承压能力要大幅度提升。传统的1层沥青+1层纤维+1层沥青连续施工工艺+1层碎石的结构，不能满足当下社会交通的需求，由于汽车通行量增大，导致路面负荷增大，路面噪音增大，形成声音污染，此外长期的磨擦磨损，特别是高温天气中，汽车轮胎高速摩擦中也易导致地面与轮胎之间形成燃点，形成安全隐患。此外传统的沥青路面的排水性能较差，也易使得行车过程中，出现打滑状态，从而导致交通事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法。
本发明所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，采用如下技术方案：
其沥青路面养护材料包括混合沥青结合料、玻璃纤维和骨料；
其沥青路面养护材料的制备方法为：(1)三层混合沥青结合料之间撒布有二层玻璃纤维，三层混合沥青结合料与二层玻璃纤维形成间隔设计结构；(2)其最外层的混合沥青结合料上再撒布有骨料，形成整体的路面养护材料。
进一步地，所述混合沥青结合料的组成成份，按重量份数为：50-75份改性沥青、25-50份基质沥青；
其中：改性沥青的组份，按重量份数为：40-75份90#石油沥青、5-15份沥青阻燃剂、10-30份阳离子乳化剂、5-10份偶联剂、5-10份环氧树脂、10-15份消石灰；
其中：基质沥青为30#石油沥青。
进一步地，所述沥青阻燃剂为合肥中科阻燃新材料有限公司生产的氢氧化铝阻燃剂或氢氧化镁阻燃剂。
进一步地，所述纤维采用深圳海川新材料科技股份有限公司生产的砼强100AH纤维或聚酯王纤维。
进一步地，所述阳离子乳化剂为十二烷基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。
进一步地，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
进一步地，所述骨料采用辉绿岩、玄武岩、安山岩、闪长岩、片麻岩、石灰岩或花岗岩。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，它采用在三层混合沥青之间撒布有二层玻璃纤维，最外层的混合沥青上再撒布有骨料，形成三沥二纤一料的结构；它具有能提高应力吸收和扩散能力且抗裂能力强，其防水、耐磨性能得到极大提高且稳定性能高等优点。
具体实施方式
下面以具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本具体实施方式所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，采用如下技术方案：
其沥青路面养护材料包括混合沥青结合料、玻璃纤维和骨料；
其沥青路面养护材料的制备方法为：(1)三层混合沥青结合料之间撒布有二层玻璃纤维，三层混合沥青结合料与二层玻璃纤维形成间隔设计结构；(2)其最外层的混合沥青结合料上再撒布有骨料，形成整体的路面养护材料。
进一步地，所述混合沥青结合料的组成成份，按重量份数为：50-75份改性沥青、25-50份基质沥青；
其中：改性沥青的组份，按重量份数为：40-75份90#石油沥青、5-15份沥青阻燃剂、10-30份阳离子乳化剂、5-10份偶联剂、5-10份环氧树脂、10-15份消石灰；
其中：基质沥青为30#石油沥青。
进一步地，所述沥青阻燃剂为合肥中科阻燃新材料有限公司生产的氢氧化铝阻燃剂或氢氧化镁阻燃剂。
进一步地，所述纤维采用深圳海川新材料科技股份有限公司生产的砼强100AH纤维或聚酯王纤维。砼强100AH纤维或聚酯王纤维具有中空结构，使得该纤维的在混凝土中可以提高混凝土的防火、抗爆裂性能，是一种兼具搞防渗与防火性能的新型混凝土增强维纤。
进一步地，所述阳离子乳化剂为十二烷基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。
进一步地，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。铝酸酯偶联剂改善无机填料与有机聚合物的亲和性和结合力，从而产生防沉效果，还可提高粘接强度。与其它偶联剂(如钛酸酯、硼酸酯等)相比，经铝酸酯偶联剂活化改性处理后的无机粉体，除质量稳定外，还具有色浅、无毒、味小及对PVC的协同热稳定性和润滑性，适用范围广，无须稀释剂，使用方便，价格低廉。适用于各种无机填料(如碳酸钙、硅灰石粉、滑石粉、高岭土、膨润土、石膏粉、氧化铝等),无机阻燃剂(如氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化锑等)和颜料(如氧化铁红、锌钡白、钛白粉、氧化锌、立德粉等)的表面活化改性。
进一步地，所述骨料采用辉绿岩、玄武岩，当地在缺乏以上石料的情况下可选择安山岩、闪长岩、片麻岩、石灰岩、花岗岩等，但石料的技术指标都必须满足要求。其最大粒径应与处治层的厚度相同，石料应经过水洗并风干，且不含杂质，针片状含量不大于15％。
本发明中，三层混合沥青结合料之间撒布有二层玻璃纤维，三层混合沥青结合料与二层玻璃纤维形成间隔设计结构；(2)其最外层的混合沥青结合料上再撒布有骨料，形成整体的路面材料；
二层玻璃纤维与三支沥青混合料形成了网络缠绕结构，形成具有高弹性和高强度的防护网，可有效提高纤维碎石封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能。
本发明在使用时，沥青混合料洒布量的计算一般要考虑交通特性、表面构造、集料吸附性、表面刚度、气候、同步碎石封层的类型、集料选择等情况后，对基本沥青洒布量调整的条件下进行。比如，为了适应大交通量以及碾压结束后集料继续嵌入的要求，沥青洒布量要适当减少；而在麻面、多孔、老化的路面，需要适当增加沥青用量；有泛油迹象的路面上要适当降低沥青用量。用于应力吸收层宁愿洒布量大点，不能少。
沥青混合料平均用量
本发明中，依据集料形状调整沥青用量，属于同一档的扁平集料和多棱角集料，由于集料总是以最扁平的面着地，扁平集料之间填充沥青层的厚度如果满足70％间隙的要求，所需沥青量更少一些，在施工过程中同样更难控制沥青的洒布量。而对于多棱角型集料，洒布的沥青(破乳后的残余沥青)满足70％的间隙被填充，则所需沥青多一些。
本发明中，骨料(碎石)选择及撒布量的确定：碎石粒径采用5-10mm规格为宜，碎石覆盖率为60％-70％。有时候根据现场实际情况也使用10-15mm规格的石料。
本发明中，纤维的选择和技术参数：纤维用量如下表：
路面网裂情况 应力吸收层纤维用量(g/m2)
轻、中 80-100
中、重 100-120
本发明中沥青混合料的指标要求：
本发明的优点如下：
(1)应力吸收和扩散能力、抗裂能力强
具有网络缠绕结构的纤维碎石封层，由于纤维的高抗拉伸强度、高弹性模量特性以及加筋与桥接作用，对路面结构中的局部集中应力可有效地进行吸收、扩散并重新分布，有效地降低路面结构中的应力，减少路面结构层中裂缝的产生，并抑制、阻止反射裂缝的出现。
(2)防水性能好
由于具有上、中、下两层均匀洒布的沥青结合料，其密闭性更强；另外二层纤维对上、中、下两层沥青结合料的吸附作用，可明显阻止沥青的流动，形成一层致密的保护膜，具有更好的防水性能。
(3)耐磨性能好：碎石集料嵌入由纤维和沥青结合料构成的网络缠绕结构中被压实成型并紧密裹缚，使得纤维、沥青结合料和碎石集料三者紧密相连，形成稳定复合的力学嵌锁体系，有效地限制了碎石集料因车辆载荷产生的滑移脱落，提高了路面的耐磨性能。
(4)稳定性能高：由于具有独特的网络缠绕结构，对沥青结合料可起到高温稳定作用，可减少路面高温泛油病害；由于具有高弹性模量、高延伸率的综合力学性能，可有效抑制沥青路面的低温收缩裂缝，从而减少了水损坏，提高了水稳定性。
(5)施工快捷：由于采用专门的纤维碎石封层车同步完成两层沥青结合料的喷洒和一层纤维的自动切割及撒布，并随即撒布碎石和进行初碾，其施工速度快捷；沥青结合料一般采用快凝型改性乳化沥青，缩短了初期养护和开放交通的时间。
本发明所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，它采用在三层混合沥青之间撒布有二层玻璃纤维，最外层的混合沥青上再撒布有骨料，形成三沥二纤一料的结构；它具有能提高应力吸收和扩散能力且抗裂能力强，其防水、耐磨性能得到极大提高且稳定性能高等优点。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种高性能低噪声沥青路面养护材料及其制备方法，采用如下技术方案：其特征在于：
其沥青路面养护材料包括混合沥青结合料、玻璃纤维和骨料；
其沥青路面养护材料的制备方法为：(1)三层混合沥青结合料之间撒布有二层玻璃纤维，三层混合沥青结合料与二层玻璃纤维形成间隔设计结构；(2)其最外层的混合沥青结合料上再撒布有骨料，形成整体的路面养护材料。
2.根据权利要求1所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述混合沥青结合料的组成成份，按重量份数为：50-75份改性沥青、25-50份基质沥青；
其中：改性沥青的组份，按重量份数为：40-75份90#石油沥青、5-15份沥青阻燃剂、10-30份阳离子乳化剂、5-10份偶联剂、5-10份环氧树脂、10-15份消石灰；
其中：基质沥青为30#石油沥青。
3.根据权利要求2所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述沥青阻燃剂为合肥中科阻燃新材料有限公司生产的氢氧化铝阻燃剂或氢氧化镁阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述玻璃纤维采用深圳海川新材料科技股份有限公司生产的砼强100AH纤维或聚酯王纤维。
5.根据权利要求2所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述阳离子乳化剂为十二烷基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。
6.根据权利要求2所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
7.根据权利要求1所述的一种高性能低噪声沥青路面养护材料，其特征在于：所述骨料采用辉绿岩、玄武岩、安山岩、闪长岩、片麻岩、石灰岩或花岗岩。
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