CN109626877A - 一种预制成品沥青混合料及其制作方法 - Google Patents

一种预制成品沥青混合料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明申请属于建筑材料技术领域，具体公开了一种预制成品沥青混合料及其制作方法，其组分和配比为集料：矿粉：沥青：添加剂＝90‑98:2‑10:3‑7:0‑1，根据配比将组分加热融化并搅拌混合，然后制成预制成品沥青混合料。与现有技术相比，本方案中所制成的预制成品沥青混合料，以极大地简化道路维修养护施工作业难度和对装备的依赖程度。

Description

一种预制成品沥青混合料及其制作方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体公开了一种预制成品沥青混合料及其制作方法。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈半固态或液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及道路工程建设等。用于道路工程的沥青绝大多数为道路石油沥青，是石油化工领域的附属品，属于大宗化工品，由专门的石油化工企业提供。
我国95％以上的高等级公路采用沥青路面结构，沥青是我国乃至全世界使用范围最广和用量最大的筑路材料。沥青在用于道路工程时，通常与矿粉、集料、改性剂等制成沥青混合料，采用沥青混合料铺筑道路。生产沥青混合料是工程建设需要，一般由施工单位在施工现场就近选择场地，建设沥青拌和站，采用专门的大型设备生产沥青混合料。
沥青混合料生产前，对于沥青而言，通常需要采用50-100吨左右的罐进行储存，并且需要一直不停的加热和保温，以确保沥青时刻处于流体状态，否则就会堵罐。沥青混合料生产时，沥青由专门的管道输送至拌和缸中，通过安装的精确计量装置进行计量，再与其他原料拌合。因此，沥青混合料生产过程中，仅沥青就需要加热、存储、泵送、计量四大环节，且对装置的要求极其高。另外，沥青拌合站至少占地几千平米甚至上万平米，通常只有大规模新建工程才具备建站条件。
城市市政道路和普通道路日常保养，通常是局部的小修小补，根本不可能自建沥青拌合站，只有购买商品沥青混合料。商品沥青混合料通常是拌合站拌和好，运送到施工现场，运距不确定，保温措施难以保证；实际施工中，沥青混合料运到现场后，温度难以保证，混合料自身的级配和油石比等关键指标也难以保证，因此，极大地影响了道路维修质量。当前，虽然有一些小型化的现场拌和设备，但是，对于沥青的处理仍然采用现场加热-存储-泵送-计量等流程进行拌和混合料，这对设备的复杂程度提出较高要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制成品沥青混合料及其制作方法，以解决道路工程中制作沥青胶结料较为复杂的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种预制成品沥青混合料，其组分和配比为集料：矿粉：沥青：添加剂＝90-98:2-10:3-7：0-1，根据配比将组分加热融化并搅拌混合，然后制成预制成品沥青混合料。
本方案中所有组分的份数以质量进行计算。
本基础方案的工作原理在于：将沥青、矿粉和集料制成预制成品沥青混合料，在道路现场施工时，可根据需要选用预制成品沥青混合料，从而无需在道路施工现场使用各类设备对沥青胶结料进行加工处理，现场对沥青的加热-存储-泵送-计量的四环节作业彻底简化掉，则可以极大地简化现场施工装备，提高施工作业效率，提高道路维修养护质量。预制成品沥青混合料尤其适用于道路维修养护工程，固体的预制成品沥青混合料可直接加热熔化后用于修补道路，可以极大地简化道路维修养护施工作业难度和对装备的依赖程度。
本基础方案的有益效果在于：
1、省去现场拌和的沥青加热-存储-泵送-计量四个环节，使操作流程简化，施工效率提高；
2、局部维修养护对混合料的需求量较小，现场拌和容易出现计量的偏差，使配合比不准确，进而影响混合料的性能，而预制成品沥青混合料是在室内严格按配合比混合而成，在维修养护现场将整块的预制成品沥青混合料再加热拌和后直接使用，能够最大限度的保证配合比的准确性，保障混合料性能，保障维修养护质量。
3、本方案中预制成品沥青混合料可以根据不同集料、沥青和矿粉的比例，以及不同种类的集料、沥青和矿粉进行制造，并在制造完成后将相关参数标注在包装上；对路面进行修补时，可根据原有路面的结构、配合比、沥青品种、基料种类等，选用对应配比和材料的预制成品沥青混合料，从而使修补材料与原路面材料一致或相近，进而减少两者材料的差异性，提高路面修补后的品质。
与现有技术相比，本方案中所制成的预制成品沥青混合料，以极大地简化道路维修养护施工作业难度和对装备的依赖程度。
进一步，所述集料包括不同粒径的碎石按照比例组合而成。
根据矿粉、沥青、添加剂的具体比例，参考《公路沥青路面施工技术规范》，集料对应选择不同粒径的碎石按照比例组合，可进一步实现沥青混合料的精确配比。
进一步，其组分和配比为集料：矿粉：沥青＝96：4：3.8。
此配比所制成的预制成品沥青混合料，符合市场绝大部分对于沥青混合料配比的需要，适用范围广。
进一步，其组分和配比为集料：矿粉：沥青＝96：4：5.1。
此配比所制成的预制成品沥青混合料，符合市场大部分对于沥青混合料配比的需要，适用范围较大。
进一步，其组分和配比为集料：矿粉：沥青：添加剂＝92：8：6.5：0.3。
此配比所制成的预制成品沥青混合料，符合市场部分对于沥青混合料配比的需要，具有一定的市场适用范围。
进一步，所述添加剂为消石灰、粉煤灰、碳黑、水泥、纳米二氧化硅、有机金属盐、纤维、抗氧化剂中的一种或多种。
在一些特殊道路建设中，需要加入添加剂，将添加剂按照配比加入预制成品沥青混合料中，可以进一步简化道路维修养护施工作业。添加剂选用这些材料，可使预制成品沥青混合料更为广泛的适用于道路工程中，可使预制成品沥青混合料性能更好。
进一步，所述预制成品沥青混合料为块状，且为5-20kg/块。
试验证明块状的预制成品沥青混合料在此结构和上述尺寸的情况下，制作起来更为方便快速，搬运和使用起来也非常便捷。
本发明还提供一种预制成品沥青混合料的制作方法，包括以下步骤：
(1)准备集料：矿粉：沥青＝90-98:2-10:3-7，添加剂0-1份；
(2)将拌和锅加热到150℃以上，按比例加入集料并搅拌均匀；
(3)加入加热至软化的沥青搅拌60-120s；
(4)加入矿粉和添加剂，恒温搅拌60-120s，获得沥青混合料热料；
(5)将沥青混合料热料装入模具中，待冷却后，脱模、包装，制得块状的预制成品沥青混合料。
上述方案的有益效果在于：通过上述步骤将组分中的集料、软化的沥青、矿粉、添加剂加入拌合锅中搅拌均匀，可使各组分之间混合较为均匀，利用此混合料修补道路，使用所建造的道路性能更佳。另外，块状的预制成品沥青混合料，提高施工作业效率，提高道路维修养护质量。
进一步，步骤(2)-(4)加热集料和沥青混合料的温度为150-190℃。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明，并以实施例1为例详细说明预制成品沥青，其他实施例和对比例在表1中体现，未示出的部分与实施例1相同。
实施例1
本实施例公开了一种预制成品沥青混合料及其制作方法，其中一种预制成品沥青混合料的制作方法，包括以下步骤：
(1)准备集料：矿粉：沥青＝96.5:3.5:4，添加剂0.4份；所述添加剂消石灰、粉煤灰、碳黑、水泥、纳米二氧化硅、有机金属盐、纤维、抗氧化剂中的一种或多种；
(2)将拌和锅加热到170℃后，按比例加入集料并搅拌均匀；
(3)加入加热至软化的沥青搅拌60-120s；
(4)加入矿粉和添加剂，恒温搅拌90s，获得沥青混合料热料；
(5)将沥青混合料热料装入模具中，待冷却后，脱模、包装，制得固体状的预制成品沥青混合料。
预制成品沥青混合料为块状，且为5kg/块，预制成品沥青混合料上均匀设有穿过整个预制成品沥青混合料的预留孔。预留孔的设计可便于在预制成品沥青混合料二次加热时，融化速度较快，从而进一步加快路面修补的速度
步骤(2)-(4)加热集料和沥青混合料至软化状态，其的温度为170℃。
表1
利用实施例1-实施例3和对比例1-对比例3所制备的预制成品沥青混合料，进行道路修复，修补道路的具体过程为：根据原路面的结构、配合比、病害面积大小等，进行计算后选用对应的包装好的预制成品沥青混合料，并将其加热至融化状态后，摊铺、碾压修补道路。
另外增加对比例4，采用常规的方式进行修补道路，即不制备预制成品沥青混合料，采用商品沥青混合料对道路进行修补。
以上采用实施例1-实施例3，对比例1-对比例4的方式修补道路后，对修补的道路质量进行了检验，所检验的数据如下表2所示。
表2
通过以上质量检验可得出如下结果：
1、采用实施例1-实施例3所制备的预制成品沥青混合料修补道路，更能保持修补材料与路面原材料的一致性，减少了材料的差异性，保证了修补材料的路用性能，确保了修补效果和质量。
2、采用实施例1-实施例3所制备的预制成品沥青混合料修补道路，与对比例4相比，大大缩短了修补道路所用的时间和过程，简化了修补道路所用的设备，从而提高了修补道路的施工效率。
3、采用实施例1、对比例1所制备的预制成品沥青混合料修补道路，从质量检测的数据相比可知，实施例1所制备的成品沥青修补道路的水稳定性和高温稳定性均符合公路沥青路面设计规范要求，但是对比例1中集料的级配比例不佳，导致用对比例1所制备的成品沥青修补道路的性能较差，其水稳定性和高温稳定性已不符合公路沥青路面设计规范要求。
4、采用实施例2与对比例2所制备的预制成品沥青混合料修补道路，从质量检测的数据相比可知，实施例2所制备的预制成品沥青混合料质量更好，拌制的沥青混合料的水稳定性和高温稳定性均符合公路沥青路面设计规范要求，对比例2中因集料加热拌和的温度太低、矿粉加入后的拌和时间太短，沥青混合料没有充分均匀，因此得到的沥青混合料性能下降，其水稳定性和高温稳定性已不符合公路沥青路面设计规范要求。
5、采用实施例3、对比例3所制备的预制成品沥青混合料修补道路，从质量检测的数据相比可知，实施例3的预制成品沥青混合料修补道路的水稳定性和高温稳定性均符合公路沥青路面设计规范要求，但是对比例3中沥青用量太少，沥青混合料的级配比例不佳，导致用对比例3所制备的成品沥青修补道路的性能较差，其水稳定性和高温稳定性已不符合公路沥青路面设计规范要求，且对比例3制备的预制成品沥青混合料规格太大，运输和使用不方便，加热融化过程也较慢。

Claims (9)

1.一种预制成品沥青混合料，其特征在于，其组分和配比为集料：矿粉：沥青：添加剂＝90-98:2-10:3-7:0-1，根据配比将组分加热融化并搅拌混合，然后制成预制成品沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，所述集料包括不同粒径的碎石按照比例组合而成。
3.根据权利要求2所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，其组分和配比为集料：矿粉：沥青＝96：4：3.8。
4.根据权利要求2所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，其组分和配比为集料：矿粉：沥青＝96：4：5.1。
5.根据权利要求2所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，其组分和配比为集料：矿粉：沥青：添加剂＝92：8：6.5：0.3。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，所述添加剂为消石灰、粉煤灰、碳黑、水泥、纳米二氧化硅、有机金属盐、纤维、抗氧化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种预制成品沥青混合料，其特征在于，所述预制成品沥青混合料为块状，且为5-20kg/块。
8.一种预制成品沥青混合料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)准备，集料：矿粉：沥青＝90-98:2-10:3-7，添加剂0-1份；
(2)将拌和锅加热到150℃以上，按比例加入集料并搅拌均匀；
(3)加入加热至软化的沥青搅拌60-120s；
(4)加入矿粉和添加剂，恒温搅拌60-120s，获得沥青混合料热料；
(5)将沥青混合料热料装入模具中，待冷却后，脱模、包装，制得固体状的预制成品沥青混合料。
9.根据权利要求8所述的一种预制成品沥青混合料的制作方法，其特征在于，步骤(2)-(4)加热集料和沥青混合料的温度为150-190℃。
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