CN110372263A - 一种彩色沥青混合料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩色沥青混合料，属于工程用材料领域，其技术方案要点是按重量份数计，原料包括粗集料40‑50份、细集料30‑40份、无机颜料5‑13份、萜烯树脂22‑30份、乳化沥青16‑22份、环氧树脂15‑25份、EVA树脂24‑32份、固化剂3‑10份、邻苯二甲酸二甲酯2.5‑7.5份，外掺剂6‑18份，达到提高彩色沥青路面的低温抗裂性能的效果。

Description

一种彩色沥青混合料
技术领域
本发明涉及道路工程用材料领域，特别涉及一种彩色沥青混合料。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，人们对居住的环境要求也越来越高，已经不再满足于黑白色的路面铺装，彩色的铺装应运而生，在众多的铺面材料中，彩色沥青混合料无疑是一种比较溶液实施的铺面材料。
彩色沥青路面能够给驾驶员信号，提醒驾驶员注意道路的状况，将车道铺成不同颜色使之区分开来，同时彩色沥青路面具有普通沥青混凝土的良好性能，如具有足够的力学强度、一定的弹性和塑性变形能力、与汽车轮胎有较好附着力等等。但是现有的彩色沥青路面低温抗裂性差，在低温条件下容易出现开裂现象，导致彩色沥青路面的使用寿命短。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种彩色沥青混合料，达到提高彩色沥青路面的低温抗裂性能的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括粗集料40-50份、细集料30-40份、无机颜料5-13份、萜烯树脂22-30份、乳化沥青16-22份、环氧树脂15-25份、EVA树脂24-32份、固化剂3-10份、邻苯二甲酸二甲酯2.5-7.5份，外掺剂6-18份。
本发明进一步设置为，按重量份数计，原料包括粗集料43-47份、细集料32-38份、无机颜料7-11份、萜烯树脂24-28份、乳化沥青18-20份、环氧树脂17-23份、EVA树脂26-30份、固化剂5-8份、邻苯二甲酸二甲酯4-6份，外掺剂10-16份。
通过采用上述技术方案，萜烯树脂、环氧树脂、EVA树脂主要作为增粘剂来使用，除了能使胶结料具有良好的初粘性，还可以提高胶结料对集料表面的粘合力，同时萜烯树脂、环氧树脂、EVA树脂可以降低胶结料表面张力，润湿集料表面，通过表面扩散和内部渗透的方式产生粘附力，提高粘附性，进而延长胶结料的粘性。
萜烯树脂颜色浅淡、本身粘附性较强，同时具有稳定持久的增粘性，随时间变化较小。
环氧树脂本身非常稳定，环氧树脂在固化剂的作用下，环氧基团会开环、交联直至形成三维空间网状结构，乳化沥青被嵌锁在三维空间网格中，形成以环氧树脂固化物为连接相，乳化沥青为分散相的三维交联网格共混物，在邻苯二甲酸二甲酯的作用下，环氧树脂与萜烯树脂、EVA树脂进行交联，从而形成力学性能良好，固化收缩率低的优点。
由于环氧树脂与固化剂反应形成的固化物低温是脆硬，变形能力较差，而EVA树脂和萜烯树脂的配合使用，有效提高环氧树脂固化物的韧性，从而提高彩色沥青的低温韧性，减少低温时，彩色沥青路面出现裂缝的现象，提高彩色沥青路面的使用寿命。
外掺剂的添加，提高粗集料、细集料与萜烯树脂、环氧树脂、EVA树脂之间的粘附力，防止低温时，集料与树脂之间出现剥落现象，从而有效提高彩色沥青路面的低温抗裂性能。
本发明进一步设置为，所述固化剂采用桐油酸酐。
通过采用上述技术方案，固化剂采用桐油酸酐时，使得环氧树脂、固化剂以及乳化沥青能够形成比较稳定的混合物，提高彩色沥青的耐低温性能，同时桐油酸酐内部含有侧长链，能够有效改善树脂固化物的力学性能和防水性能，防止低温冻融条件下，路表水渗入路面的空隙里产生水压力，而削弱沥青的粘附力，从而有效提高彩色沥青的耐低温抗裂性能。
本发明进一步设置为，所述外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂与抗剥落剂的重量比为0.8-1.2:1.1-1.5。
通过采用上述技术方案，降粘剂能够降低树脂的粘性，平衡其力学性能，提高乳化沥青在树脂中的分散能力，同时有助于集料在乳化沥青和树脂的中的分散，从而有助于增大集料与乳化沥青、树脂的接触面积，从而提高集料与乳化沥青、树脂的粘附力，降低低温条件下集料与乳化沥青、树脂出现分离的概率。
抗剥落剂的加入，在集料表面形成物理吸附，增大集料与乳化沥青、树脂间的粘附性，增大集料与沥青、树脂间的粘附力，使得彩色沥青具有良好的热老化性以及抗水性能，延长彩色沥青路面的使用寿命。
本发明进一步设置为，所述降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚中一种或两种。
通过采用上述技术方案，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚是非离子型表面活性剂，与树脂、乳化沥青的相容性好，能够有效降低树脂、乳化沥青的高温粘度，提高树脂、乳化沥青的流动性。
本发明进一步设置为，所述抗剥落剂采用消石灰、水泥、胺类剥落剂中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，石灰、水泥属于碱性矿料，与粗集料、细集料结合后，使得集料表面碱性化，从而增大集料在乳化沥青中分散性能，从而提高集料与乳化沥青粘附面积和粘附力。
胺类剥落剂是由极性基和非极性机构成的不对称大分子有机物，胺类剥落剂能够牢固地吸附在集料表面，形成很强的结合力，同时，它的非极性基又能牢牢地抓住乳化沥青，从而提高集料与乳化沥青的结合力，提高集料与乳化沥青的抗剥落能力和效果。
本发明进一步设置为，所述粗集料采用辉绿岩，辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石。
通过采用上述技术方案，用辉绿岩质地好、色泽均匀、耐酸碱性好、抗压能力强和抗风化等优点。辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石后，提高彩色沥青路面的密实度，从而有效提高彩色沥青的抗裂性能，进而提高彩色沥青路面的使用寿命。
本发明进一步设置为，所述细集料用石灰岩和机制砂混合而成，细集料采用级配为2.36mm-4.75mm的细集料。
通过采用上述技术方案，石灰岩、机制砂与乳化沥青的粘结性较好，防止在低温条件下，细集料与乳化沥青出现分裂现象。
本发明进一步设置为，所述无机颜料选用三氧化二铁。
通过采用上述技术方案，无机颜料在光稳定性、热稳定性及化学稳定性方面的性能优于有机颜料，而且，三氧化二铁颜料稳定性比较好且不容易发生迁移。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、萜烯树脂、环氧树脂、EVA树脂的配合使用，增大与乳化沥青的相容性，同时提高乳化沥青与集料之间的粘性，提高彩色沥青路面的低温抗裂性能；
2、降粘剂和抗剥落剂的加入，降低树脂之间的粘性，提高沥青在树脂中的扩散能力，从而增大乳化沥青与树脂的接触面积，而抗剥落剂的加入，有效增大集料与沥青、树脂之间的粘附力，使得彩色沥青路面具有良好的热老化性以及抗水性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括辉绿岩40份、细集料30份、三氧化二铁5份、萜烯树脂22份、乳化沥青16份、环氧树脂15份、EVA树脂24份、桐油酸酐3份、邻苯二甲酸二甲酯2.5份，外掺剂6份；
辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石；
细集料采用石灰岩和机制砂的混合物，级配为2.36mm-4.75mm；
外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物，抗剥落剂采用消石灰，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为0.8:1.1。
实施例2
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括辉绿岩43份、细集料32份、三氧化二铁7份、萜烯树脂24份、乳化沥青18份、环氧树脂17份、EVA树脂26份、桐油酸酐5份、邻苯二甲酸二甲酯4份，外掺剂10份；
辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石；
细集料采用石灰岩和机制砂的混合物，级配为2.36mm-4.75mm；
外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物，抗剥落剂采用消石灰，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为0.8:1.1。
实施例3
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括辉绿岩45份、细集料35份、三氧化二铁9份、萜烯树脂26份、乳化沥青19份、环氧树脂20份、EVA树脂28份、桐油酸酐7份、邻苯二甲酸二甲酯5份，外掺剂13份；
辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石；
细集料采用石灰岩和机制砂的混合物，级配为2.36mm-4.75mm；
外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物，抗剥落剂采用消石灰，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为1:1.3。
实施例4
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括辉绿岩47份、细集料38份、三氧化二铁11份、萜烯树脂28份、乳化沥青20份、环氧树脂23份、EVA树脂30份、桐油酸酐8份、邻苯二甲酸二甲酯6份，外掺剂16份；
辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石；
细集料采用石灰岩和机制砂的混合物，级配为2.36mm-4.75mm；
外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物，抗剥落剂采用消石灰，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为1:1.3。
实施例5
一种彩色沥青混合料，按重量份数计，原料包括粗集料50份、细集料40份、无机颜料13份、萜烯树脂30份、乳化沥青22份、环氧树脂25份、EVA树脂32份、固化剂10份、邻苯二甲酸二甲酯7.5份，外掺剂8份；
辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石；
细集料采用石灰岩和机制砂的混合物，级配为2.36mm-4.75mm；
外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物，抗剥落剂采用消石灰，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为1.2:1.5。
实施例6
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，用等量的脂肪醇聚氧乙烯醚代替环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物。
实施例7
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，用等量的水泥代替消石灰。
实施例8
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，用等量的胺类剥落剂代替消石灰。
实施例9
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为0.8:1.5。
实施例10
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为1.2:1.1。
对比例1
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，用等量的石灰石代替辉绿岩。
对比例2
一种彩色沥青混合料，与实施例3的不同之处在于，用等量的天然砂代替石灰岩和机制砂的混合物。
性能检测
对实施例1-10中制成的沥青混合料进行性能检测，检测按照公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)中相关规范进行混合料低温弯曲试验破坏应变测试，检测结果如表1所示。
表1彩色沥青混合料检测结果
从表1可以看出：
实施例1-5中，实施例3中的各项性能均优于其他实施例的各项性能，说明实施例3中的配比更加有助于提高彩色沥青的低温抗裂性能；针入度越大，彩色沥青的敏感性越低，沥青的低温劲度越小，抗裂能力越强；浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度比越高，表示彩色沥青抗水侵害能力越强，从而提高低温抗裂性能；
实施例6-8与实施例2相比，实施例6-10中的各项性能与实施例2中的各项性能的差距比较小，说明当用等量的脂肪醇聚氧乙烯醚代替环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物、用等量的水泥代替消石灰、用等量的胺类剥落剂代替消石灰，均会使得彩色沥青路面均有良好的低温抗裂性能；
实施例9-10和实施例2相比，实施例9-10中的各项性能相比于实施例2均有所降低，由此可以说明，环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物与消石灰的重量比为1:1.3时，彩色沥青路面的低温抗裂性能更优；
对比例1-2与实施例2相比，对比例1-2中的各项性能明显低于实施例2中的各项性能，说明用连续级配的辉绿岩能有效提高沥青的低温抗裂性能；天然砂与乳化沥青的粘结性小，从而使得沥青的抗裂性能低。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种彩色沥青混合料，其特征在于：按重量份数计，原料包括粗集料40-50份、细集料30-40份、无机颜料5-13份、萜烯树脂22-30份、乳化沥青16-22份、环氧树脂15-25份、EVA树脂24-32份、固化剂3-10份、邻苯二甲酸二甲酯2.5-7.5份，外掺剂6-18份。
2.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：按重量份数计，原料包括粗集料43-47份、细集料32-38份、无机颜料7-11份、萜烯树脂24-28份、乳化沥青18-20份、环氧树脂17-23份、EVA树脂26-30份、固化剂5-8份、邻苯二甲酸二甲酯4-6份，外掺剂10-16份。
3.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述固化剂采用桐油酸酐。
4.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述外掺剂由降粘剂和抗剥落剂组成，降粘剂与抗剥落剂的重量比为0.8-1.2:1.1-1.5。
5.根据权利要求4所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述降粘剂采用环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚中一种或两种。
6.根据权利要求4所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述抗剥落剂采用消石灰、水泥、胺类剥落剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述粗集料采用辉绿岩，辉绿岩采用连续级配为4.75mm-9.5mm、9.5mm-13.2mm、13.2mm-16mm的碎石。
8.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述细集料用石灰岩和机制砂混合而成，细集料采用级配为2.36mm-4.75mm的细集料。
9.根据权利要求1所述的一种彩色沥青混合料，其特征在于：所述无机颜料选用三氧化二铁。
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