CN109354440A - 一种抗凝冰热拌沥青混合料及其路面结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗凝冰热拌沥青混合料，所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料150～250份、细集料60～70份、改性沥青60～100份、抗凝冰集料30～50份、填料8～10份、萜烯树脂3～5份、木质纤维1～3份、硅藻土6～10份。路面结构中的面层铺设材料采用抗凝冰热拌沥青混合料，在低温环境下，面层受压后让抗凝冰集料中的抗凝冰剂被挤压析出，从而对路面上的积雪或结冰进行融化，从而提高积雪或结冰路段上的行车安全。

Description

一种抗凝冰热拌沥青混合料及其路面结构
技术领域
本发明涉及路面施工技术领域，具体涉及一种抗凝冰热拌沥青混合料及其路面结构。
背景技术
渝东南，即重庆市东南地区，位于四川盆地东南部大娄山和武陵山两大山系交汇的盆缘山地，地处渝、鄂、湘、黔四省市的结合部，属于亚热带湿润性季风性气候。境内多山地和丘陵，海拔高度变化大，特殊的地形地貌条件使得该地区即使不下雨和下雪，也会由于空气湿度大极易在沥青路面上形成露凝霜和冰，即所谓的暗冰(也称“黑冰”)，不易被驾驶者发现，给行车安全带来危害甚至超过下雪时段。
因此，路面的抗滑性能是保证车辆安全行驶的关键因素；而干燥沥青混凝土路面的附着系数约为0.6，而积雪路面的附着系数为0.2，结冰道路的附着系数为0.15，降低为干燥沥青混凝土路面的1/3和1/4。因此，在冰雪路面上汽车容易打滑、跑偏，制动距离显著延长，严重影响了车辆的操控稳定性和安全性，交通事故发生率较高。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种抗凝冰热拌沥青混合料及其路面结构，解决了冰雪道路上行车安全的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种抗凝冰热拌沥青混合料，所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料150～250份、细集料60～70份、改性沥青60～100份、抗凝冰集料30～50份、填料8～10份、萜烯树脂3～5份、木质纤维1～3份、硅藻土6～10份。
进一步的，所述粗集料包括玄武岩碎石、橡胶颗粒，其中橡胶颗粒的掺量为粗集料重量的2％～4％；所述玄武岩碎石及橡胶颗粒的粒径均为4mm～9.5mm。
进一步的，所述细集料为石灰岩经过制砂机加工而成的机制砂，机制砂的粒径为0.3mm～2.36mm。
进一步的，所述抗凝冰集料由天然斜发沸石在抗凝冰剂中浸泡后沸石表面封装高分子材料形成。
进一步的，所述抗凝冰剂为符合CMA高效环保抗凝冰剂。
进一步的，所述填料包括石灰石矿粉、冻结抑制剂，其中冻结抑制剂采用粉末状的Mafilon抑制剂，其中冻结抑制剂的掺量为填料重量的8％～10％。
通过制作抗凝冰热拌沥青混合料作为沥青路面铺设用材料，利用橡胶颗粒裂冰、破冰的作用，并且利用抗凝冰集料中含有抗凝冰剂在受压、低温条件并让封装高分子材料产生破裂的情况下，使得抗凝冰剂从天然斜发沸石中挤压出来，通过化学抑冰、融冰作用，让路面上的积雪或冰融化，从而保证路面具有良好的防滑作用，提高冰雪道路上行车安全性；而且抗凝冰集料中的抗凝冰剂以天然斜发沸石作为载体并通过高分子材料进行封装，从而让抗凝冰剂能够在高温时释放量少，能够有效减少抗凝冰剂在夏季、雨季的损失量。
本发明还提出了一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，包括从下到上依次铺设的透水混凝土面层、路基层、垫层以及面层，其中面层采用权利要求1～6任意一项所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料铺设构成。
进一步的，所述面层厚度为30～50mm，所述面层上还铺设有抗凝冰层，抗凝冰层由橡胶颗粒、抗凝冰集料、机制砂以及改性沥青按重量比例7:3:20:70混合而成。
进一步的，所述路基层采用沥青碎石进行铺设，铺设厚度为50～70mm。
进一步的，所述垫层采用粒径小于0.075mm的天然砂砾进行铺设，铺设厚度为150～200mm。
将抗凝冰热拌沥青混合料应用在路面结构中，作为面层的材料使用，从而提高路面在积雪或结冰的情况下的安全行驶性能。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、通过制作抗凝冰热拌沥青混合料作为沥青路面铺设用材料，利用橡胶颗粒裂冰、破冰的作用，并且利用抗凝冰集料中含有抗凝冰剂在受压、低温条件并让封装高分子材料产生破裂的情况下，使得抗凝冰剂从天然斜发沸石中挤压出来，通过化学抑冰、融冰作用，让路面上的积雪或冰融化，从而保证路面具有良好的防滑作用，提高冰雪道路上行车安全性；而且抗凝冰集料中的抗凝冰剂以天然斜发沸石作为载体并通过高分子材料进行封装，从而让抗凝冰剂能够在高温时释放量少，能够有效减少抗凝冰剂在夏季、雨季的损失量；
2、在路面结构中的面层铺设材料采用抗凝冰热拌沥青混合料，在低温环境下，面层受压后让抗凝冰集料中的抗凝冰剂被挤压析出，从而对路面上的积雪或结冰进行融化，从而提高积雪或结冰路段上的行车安全。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明。
实施例1：
本实施例的一种抗凝冰热拌沥青混合料，所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料150份、细集料60份、改性沥青60份、抗凝冰集料30份、填料8份、萜烯树脂3份、木质纤维1份、硅藻土6份。
本实施例中，所述粗集料包括玄武岩碎石、橡胶颗粒，其中橡胶颗粒的掺量为粗集料重量的2％～4％；所述玄武岩碎石及橡胶颗粒的粒径均为4mm～9.5mm。
本实施例中，所述细集料为石灰岩经过制砂机加工而成的机制砂，机制砂的粒径为0.3mm～2.36mm。
本实施例中，所述抗凝冰集料由天然斜发沸石在抗凝冰剂中浸泡后沸石表面封装高分子材料形成。
本实施例中，所述抗凝冰剂为符合CMA高效环保抗凝冰剂。
本实施例中，所述填料包括石灰石矿粉、冻结抑制剂，其中冻结抑制剂采用粉末状的Mafilon抑制剂，其中冻结抑制剂的掺量为填料重量的8％～10％。
实施例2：
本实施例的一种抗凝冰热拌沥青混合料，所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料200份、细集料65份、改性沥青80份、抗凝冰集料40份、填料9份、萜烯树脂4份、木质纤维2份、硅藻土8份。
本实施例中，所述粗集料包括玄武岩碎石、橡胶颗粒，其中橡胶颗粒的掺量为粗集料重量的2％～4％；所述玄武岩碎石及橡胶颗粒的粒径均为4mm～9.5mm。
本实施例中，所述细集料为石灰岩经过制砂机加工而成的机制砂，机制砂的粒径为0.3mm～2.36mm。
本实施例中，所述抗凝冰集料由天然斜发沸石在抗凝冰剂中浸泡后沸石表面封装高分子材料形成。
本实施例中，所述抗凝冰剂为符合CMA高效环保抗凝冰剂。
本实施例中，所述填料包括石灰石矿粉、冻结抑制剂，其中冻结抑制剂采用粉末状的Mafilon抑制剂，其中冻结抑制剂的掺量为填料重量的8％～10％。
实施例3：
本实施例的一种抗凝冰热拌沥青混合料，所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料250份、细集料70份、改性沥青100份、抗凝冰集料50份、填料10份、萜烯树脂5份、木质纤维3份、硅藻土10份。
本实施例中，所述粗集料包括玄武岩碎石、橡胶颗粒，其中橡胶颗粒的掺量为粗集料重量的2％～4％；所述玄武岩碎石及橡胶颗粒的粒径均为4mm～9.5mm。
本实施例中，所述细集料为石灰岩经过制砂机加工而成的机制砂，机制砂的粒径为0.3mm～2.36mm。
本实施例中，所述抗凝冰集料由天然斜发沸石在抗凝冰剂中浸泡后沸石表面封装高分子材料形成。
本实施例中，所述抗凝冰剂为符合CMA高效环保抗凝冰剂。
本实施例中，所述填料包括石灰石矿粉、冻结抑制剂，其中冻结抑制剂采用粉末状的Mafilon抑制剂，其中冻结抑制剂的掺量为填料重量的8％～10％。
实施例4：
本实施例的一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，包括从下到上依次铺设的透水混凝土面层、路基层、垫层以及面层，其中面层采用实施例1～实施例3中所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料铺设构成。
本实施例中，所述面层厚度为30～50mm，所述面层上还铺设有抗凝冰层，抗凝冰层由橡胶颗粒、抗凝冰集料、机制砂以及改性沥青按重量比例7:3:20:70混合而成。
本实施例中，所述路基层采用沥青碎石进行铺设，铺设厚度为50～70mm。
本实施例中，所述垫层采用粒径小于0.075mm的天然砂砾进行铺设，铺设厚度为150～200mm。
为了对路面采用抗凝冰热拌沥青混合料后的性能测试：
1、在温度300℃条件下，测试混合料中析出的抗凝冰剂含量低于5％，说明抗凝冰集料能够满足热拌法沥青混合料的生产工艺。
2、通过稳态降温法测试抗凝冰沥青混合料的表面结冰温度，试验表明：在-5℃～0℃温度条件下，在路面上未发生结冰或结霜的情况，说明在抗凝冰集料的作用下，让路面在一定温度下能够阻止表面产生结冰或结霜的能力。
3、加入抗凝冰热拌沥青混合料后的沥青路面性能测试，在动稳定度大于3000次/min的实验条件下，表明整体沥青路面具有高稳定性；低温抗裂性实验，最大弯拉应变大于2800×10-6；路面浸水6d后利用湿轮进行磨耗，损失值小于800g/m2。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述材料原料按重量份包括以下组分：粗集料150～250份、细集料60～70份、改性沥青60～100份、抗凝冰集料30～50份、填料8～10份、萜烯树脂3～5份、木质纤维1～3份、硅藻土6～10份。
2.根据权利要求1所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述粗集料包括玄武岩碎石、橡胶颗粒，其中橡胶颗粒的掺量为粗集料重量的2％～4％；所述玄武岩碎石及橡胶颗粒的粒径均为4mm～9.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述细集料为石灰岩经过制砂机加工而成的机制砂，机制砂的粒径为0.3mm～2.36mm。
4.根据权利要求3所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述抗凝冰集料由天然斜发沸石在抗凝冰剂中浸泡后沸石表面封装高分子材料形成。
5.根据权利要求4所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述抗凝冰剂为符合CMA高效环保抗凝冰剂。
6.根据权利要求5所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料，其特征在于：所述填料包括石灰石矿粉、冻结抑制剂，其中冻结抑制剂采用粉末状的Mafilon抑制剂，其中冻结抑制剂的掺量为填料重量的8％～10％。
7.一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，其特征在于：包括从下到上依次铺设的透水混凝土面层、路基层、垫层以及面层，其中面层采用权利要求1～6任意一项所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料铺设构成。
8.根据权利要求7所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，其特征在于：所述面层厚度为30～50mm，所述面层上还铺设有抗凝冰层，抗凝冰层由橡胶颗粒、抗凝冰集料、机制砂以及改性沥青按重量比例7:3:20:70混合而成。
9.根据权利要求8所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，其特征在于：所述路基层采用沥青碎石进行铺设，铺设厚度为50～70mm。
10.根据权利要求9所述的一种抗凝冰热拌沥青混合料构成的路面结构，其特征在于：所述垫层采用粒径小于0.075mm的天然砂砾进行铺设，铺设厚度为150～200mm。
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