CN111995297A - 一种多孔性低噪声路面沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多孔性低噪声路面沥青混合料，属于属于道路工程技术领域。其原料包括以下重量份数的组分：SBS改性沥青6～9份、集料70～80、复合橡胶颗粒10～20份、空心玻璃微珠5～8份、聚丙烯纤维0.1～3份；所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣。本发明还提供了一种多孔性低噪声路面沥青混合料制备方法。本发明通过利用具有弹性的复合橡胶颗粒填充于集料间隙增大了空隙率的同时，在外界荷载作用时，自身能产生共振，使集料之间产生减震降噪作用，能够有效降低路面的噪音。

Description

一种多孔性低噪声路面沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种多孔性低噪声路面沥青混合料及其制备方法。

背景技术

便于人们出行，我国不断扩大道路建设，尤其加大了对城市主干路及高速公路的建设，但是，由于主干路、高架桥以及高速路上行驶的车辆多，对沿线的居民生活造成严重的影响。

为了实现上述不足，本领域技术人员为了在道路建设的过程中，减少路噪，一方面，采用在路两边设围挡，但是，依然隔音效果不理想；另一方面，在路面上铺设具有降噪功能的沥青混合料，但能降低部分的路噪，主要是现有沥青混合料，侧重点是为了力学性能的基础上，来考虑降噪性能，往往满足力学性能的沥青混合料铺筑的道路通常较为密集，空隙率低，尤其对车辆轮胎与路面之间产生的噪音不会吸收，而是反射于空中，对周围环境造成严重的影响。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种多孔性低噪声路面沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料通过利用具有弹性的复合橡胶颗粒填充于集料间隙增大了空隙率的同时，在外界荷载作用时，自身能产生共振，使集料之间产生减震降噪作用，能够有效降低路面的噪音。

本发明第一个目的是提供一种多孔性低噪声路面沥青混合料，其原料包括以下重量份数的组分：

SBS改性沥青6～9份、集料70～80份、复合橡胶颗粒10～20份、空心玻璃微珠5～8份、聚丙烯纤维0.1～3份；

所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣。

优选的，所述复合橡胶颗粒是将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入胶粘剂，混合均匀后，干燥制得。

更优选的，所述橡胶颗粒粒径3～5mm。

更优选的，所述橡胶颗粒与所述高耐磨玻璃粉和钢渣的总重量比为1:0.5～1。

更优选的，所述高耐磨玻璃粉和钢渣的粒径均≥100目；其重量比为1～2:1。

更优选的，所述橡胶颗粒与所述胶粘剂重量比为1:0.5～1。

更优选的，所述胶粘剂由重量比为3:1:1的环氧树脂、固化剂、增塑剂混合制成。

优选的，所述集料的级配设计为，

优选的，所述空心玻璃微珠的直径尺寸为80-150μm。

本发明第二个目的提供一种多孔性低噪声路面沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒；

将集料加热至185～195℃后，加入空心玻璃微珠、聚丙烯纤维干拌5～10s混合后，加入温度为165～175℃的SBS改性沥青，拌合60～100s，随后加入复合橡胶颗粒，拌合10～20s，即得所述的多孔性低噪声路面沥青混合料。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

本发明提供了一种多孔性低噪声路面沥青混合料，通过利用具有弹性的复合橡胶颗粒填充于集料间隙增大了空隙率的同时，在外界荷载作用时，自身能产生共振，使集料之间产生减震降噪作用，能够有效降低路面的噪音。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

需要说明的是，下述各实施例、应用实施例及应用对比例中所述实验方法如无特殊说明，均为常规方法；SBS改性沥青是西安乾坤路面材料有限公司提供，选取的聚丙烯纤维长度约为19mm，直径约为40μm，其他试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。

实施例1

一种多孔性低噪声路面沥青混合料，其原料包括以下重量份数的组分：

SBS改性沥青8份、集料75份、复合橡胶颗粒15份、空心玻璃微珠7份、聚丙烯纤维2份；所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣；空心玻璃微珠

其中，所述复合橡胶颗粒具体按照以下制备方法制得：

按重量比为3:1:1称取环氧树脂、固化剂、增塑剂，将环氧树脂和固化剂分别溶于乙醇后，进行混合，随后再加入增塑剂，即得胶粘剂乙醇混合溶液；随后依次向胶粘剂乙醇混合溶液中添加橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒，其粒径平均为6.5mm。

其中，环氧树脂和固化剂与乙醇的重量比为1:15；

橡胶颗粒粒径4mm；

橡胶颗粒与高耐磨玻璃粉和钢渣的总重量比为1:75；

高耐磨玻璃粉和钢渣的粒径均≥100目，其重量比为1：1。

集料级配选择，

空心玻璃微珠的直径尺寸为80μm。

上述所述的多孔性低噪声路面沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

按以下重量份数称取SBS改性沥青8份、集料75份、复合橡胶颗粒15份、空心玻璃微珠7份、聚丙烯纤维2份；

将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒；

将集料加热至190℃后，加入空心玻璃微珠、聚丙烯纤维干拌6s混合后，加入温度为170℃的SBS改性沥青，拌合90s，随后加入复合橡胶颗粒，拌合15s，即得所述的多孔性低噪声路面沥青混合料。

实施例2

一种多孔性低噪声路面沥青混合料，其原料包括以下重量份数的组分：

SBS改性沥青6份、集料70份、复合橡胶颗粒10份、空心玻璃微珠5份、聚丙烯纤维0.1份；所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣；

其中，所述复合橡胶颗粒具体按照以下制备方法制得：

按重量比为3:1:1称取环氧树脂、固化剂、增塑剂，将环氧树脂和固化剂分别溶于乙醇后，进行混合，随后再加入增塑剂，即得胶粘剂乙醇混合溶液；随后依次向胶粘剂乙醇混合溶液中添加橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒，其粒径平均为5.5mm。

其中，环氧树脂和固化剂与乙醇的重量比为1:15；

橡胶颗粒粒径3mm；

橡胶颗粒与高耐磨玻璃粉和钢渣的总重量比为1:0.5；

高耐磨玻璃粉和钢渣的粒径均≥100目，其重量比为2:1。

集料级配选择，

空心玻璃微珠的直径尺寸为150μm。

上述所述的多孔性低噪声路面沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

按以下重量份数称取SBS改性沥青6份、集料70份、复合橡胶颗粒10份、空心玻璃微珠5份、聚丙烯纤维0.1份；

将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒；

将集料加热至185℃后，加入空心玻璃微珠、聚丙烯纤维干拌5s混合后，加入温度为165℃的SBS改性沥青，拌合60s，随后加入复合橡胶颗粒，拌合10s，即得所述的多孔性低噪声路面沥青混合料。

实施例3

一种多孔性低噪声路面沥青混合料，其原料包括以下重量份数的组分：

SBS改性沥青9份、集料80份、复合橡胶颗粒20份、空心玻璃微珠8份、聚丙烯纤维3份；所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣；

其中，所述复合橡胶颗粒具体按照以下制备方法制得：

按重量比为3:1:1称取环氧树脂、固化剂、增塑剂，将环氧树脂和固化剂分别溶于乙醇后，进行混合，随后再加入增塑剂，即得胶粘剂乙醇混合溶液；随后依次向胶粘剂乙醇混合溶液中添加橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒，其粒径平均为7.5mm。

其中，环氧树脂和固化剂与乙醇的重量比为1:15；

橡胶颗粒粒径5mm；

橡胶颗粒与高耐磨玻璃粉和钢渣的总重量比为1:1；

高耐磨玻璃粉和钢渣的粒径均≥100目，其重量比为2:1。

集料级配选择，

空心玻璃微珠的直径尺寸为120μm。

上述所述的多孔性低噪声路面沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

按以下重量份数称取SBS改性沥青9份、集料80份、复合橡胶颗粒20份、空心玻璃微珠8份、聚丙烯纤维3份；

将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒；

将集料加热至185～195℃后，加入空心玻璃微珠、聚丙烯纤维干拌5～10s混合后，加入温度为175℃的SBS改性沥青，拌合100s，随后加入复合橡胶颗粒，拌合20s，即得所述的多孔性低噪声路面沥青混合料。

对比例1

与实施例1相同，不同之处在于：所述混合料中不包括含复合橡胶颗粒。

为了说明本发明提供的多孔性低噪声路面沥青混合料的相关性能，对其进行车噪音测试。

本发明仅对实施例1提供的多孔性低噪声路面沥青混合料铺筑的低噪声路面进行车内和车外噪音测试，对比例1提供的混合料铺筑的普通路面作为对照组，首先，采用实施例1提供的多孔性低噪声路面沥青混合料及对比例1提供的混合料分别铺筑试验路段，其次，选用2016款大众桑塔纳作为噪音测试轿车，测试车的行驶速度为80Km/h，在车内固定位置测量5组噪音数据，每组测试时间为5秒，随后，在车外靠近后侧车轮水平距离30cm的位置处测量路面-轮胎噪音数据，同样测量5组数据，每组测试时间为5秒。测试结果如表1所示：

表1低噪声路面和普通路面的行车噪音测试结果(单位dB)

从表1行车噪音测试结果可以看出，采用实施例1提供的多孔性低噪声路面沥青混合料铺筑路面，在车内和车外测试的行车噪音声级均小于使用对比例1提供的混合料铺筑的普通路面的结果；可以表明本发明提供的多孔性低噪声路面沥青混合料铺筑的路面具有明显的降噪效果。

本发明提供了一种多孔性低噪声路面沥青混合料，通过利用具有弹性的复合橡胶颗粒填充于集料间隙增大了空隙率，具体是将尺寸为3-5mm的橡胶颗粒填充于集料之间，辅以空心玻璃微珠，替代部分的集料，增大了石石之间接触的距离，在荷载的作用下，石石之间的复合橡胶颗粒，具有缓冲作用，在外界荷载作用时，自身能产生共振，使集料之间产生减震降噪作用，能够有效降低路面的噪音。

另外，本发明加入聚丙烯纤维纤维对路面材料的具有加筋作用，增加了路面的抗剪切强度，同时减少了路面反射裂缝的发生。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，其原料包括以下重量份数的组分：

SBS改性沥青6～9份、集料70～80份、复合橡胶颗粒10～20份、空心玻璃微珠5～8份、聚丙烯纤维0.1～3份；

所述复合橡胶颗粒包括橡胶颗粒，及通过胶粘剂粘附于所述橡胶颗粒表面的高耐磨玻璃粉和钢渣。

2.根据权利要求1所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述复合橡胶颗粒是将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥制得。

3.根据权利要求2所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述橡胶颗粒粒径3～5mm。

4.根据权利要求2所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述橡胶颗粒与所述高耐磨玻璃粉和钢渣的总重量比为1:0.5～1。

5.根据权利要求4所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述高耐磨玻璃粉和钢渣的粒径均≥100目；其重量比为1～2:1。

6.根据权利要求2所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述橡胶颗粒与所述胶粘剂重量比为1:0.5～1。

7.根据权利要求6所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述胶粘剂由重量比为3:1:1的环氧树脂、固化剂、增塑剂混合制成。

8.根据权利要求1所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述集料的级配设计为，

9.根据权利要求1所述的多孔性低噪声路面沥青混合料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的直径尺寸为80-150μm。

10.一种权利要求1～9任一所述的多孔性低噪声路面沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将橡胶颗粒、高耐磨玻璃粉及钢渣依次加入至胶粘剂中，混合均匀后，干燥，制得复合橡胶颗粒；

将集料加热至185～195℃后，加入空心玻璃微珠、聚丙烯纤维干拌5～10s混合后，加入温度为165～175℃的SBS改性沥青，拌合60～100s，随后加入复合橡胶颗粒，拌合10～20s，即得所述的多孔性低噪声路面沥青混合料。