CN112645642A - 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112645642A
CN112645642A CN202011535342.5A CN202011535342A CN112645642A CN 112645642 A CN112645642 A CN 112645642A CN 202011535342 A CN202011535342 A CN 202011535342A CN 112645642 A CN112645642 A CN 112645642A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mineral aggregate
asphalt concrete
mixture
weight ratio
tetrapod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011535342.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112645642B (zh
Inventor
顾元海
潘尚瑜
曹博磊
严圣楚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Beilun Hongtong Engineering Construction Co ltd
Original Assignee
Ningbo Beilun Hongtong Engineering Construction Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Beilun Hongtong Engineering Construction Co ltd filed Critical Ningbo Beilun Hongtong Engineering Construction Co ltd
Priority to CN202011535342.5A priority Critical patent/CN112645642B/zh
Publication of CN112645642A publication Critical patent/CN112645642A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112645642B publication Critical patent/CN112645642B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/383Whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/248Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork from specific plants, e.g. hemp fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/12Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/124Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641Polyacrylates; Polymethacrylates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343Crack resistant materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本申请涉及沥青混凝土的领域,具体公开了一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法。一种抗开裂沥青混凝土包括矿料、沥青、麻纤维、高吸水树脂和四针状氧化锌晶须,矿料与沥青的重量份之比为1:(4.18%‑5.17%),矿料与麻纤维的重量份之比为1:(0.45%‑0.6%),矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:(0.28%‑0.42%),矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:(0.24%‑0.38%)。其制备方法为:通过高吸水树脂、四针状氧化锌晶须和麻纤维制得混合料A;矿料烘干,与混合料A拌和得混合料B;沥青加热,与混合料B拌和得沥青混凝土。本申请的一种抗开裂沥青混凝土具有降低路面的开裂程度的优点。

Description

一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及沥青混凝土的领域,更具体地说,它涉及一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法。
背景技术
沥青混凝土是指人工选配具有一定级配组成的矿料、碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等,与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料,常用于高速道路的道路施工中。
在炎热的夏季,正午太阳的照射下,沥青路面温度可以达到65℃-70℃,在此温度下,沥青面层变软,易引发路面开裂情况的发生。同时,夏季雨水也较多,随着雨水不断从裂纹进入路面结构内部,并存积在路面结构中,使得路面结构中的含水量逐渐增大,导致路基软化而引起路面结构承载力下降,从而增大了路面的开裂程度。
发明内容
为了降低路面的开裂程度,本申请提供一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种抗开裂沥青混凝土,采用如下的技术方案:
一种抗开裂沥青混凝土,包括矿料、沥青、麻纤维、高吸水树脂和四针状氧化锌晶须,每份所述矿料中包括5%(重量)的2.36-4.75mm的碎石、17%(重量)的4.75-9.5mm的碎石、36%(重量)的9.5-16mm的碎石、37%(重量)的0-2.36mm的石屑、4%(重量)的矿粉和1%(重量)的水泥,所述矿料与沥青的重量份之比为1:(4.18%-5.17%),所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:(0.45%-0.6%),所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:(0.28%-0.42%),所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:(0.24%-0.38%)。
通过采用上述技术方案,由于采用麻纤维、四针状氧化锌晶须和高吸水树脂,当雨水渗入沥青混凝土中时,雨水沿着麻纤维流动,一部分被高吸水树脂吸收储存,另一部分沿着麻纤维透过沥青混凝土被排出,降低了路面结构中的含水量,从而减少了路基软化的情况;四针状氧化锌晶须将将高吸水树脂与麻纤维连通,当路面温度较高时,在毛细作用下,高吸水树脂中储存的水沿着四针状氧化锌晶须进入麻纤维的空腔中,沿着麻纤维的空腔向沥青混凝土表层流动,水在路面蒸发,降低了路面温度,从而提高了沥青混凝土的抗开裂性能,三者协同作用,因此,获得了降低路面的开裂程度的效果。
优选的,所述矿料与沥青的重量份之比为1:(4.57%-4.87%),所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:(0.48%-0.57%),所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:(0.31%-0.39%),所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:(0.28%-0.34%)。
优选的,所述矿料与沥青的重量份之比为1:4.64%,所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:0.52%,所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:0.35%,所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:0.31%。
优选的,所述沥青混凝土还包括壳聚糖膜和氯化钠,所述四针状氧化锌晶须和氯化钠混合后由壳聚糖膜包裹,所述矿料与壳聚糖膜的重量份之比为1:(0.2%-0.36%),所述矿料与氯化钠的重量份之比为1:(0.16%-0.28%)。
通过采用上述技术方案,氯化钠吸附在四针状氧化锌晶须上,壳聚糖膜包裹在四针状氧化锌晶须和氯化钠外,吸附在高吸水树脂与麻纤维之间,减少了四针状氧化锌晶须在沥青混凝土拌和时即刺破麻纤维,从而降低麻纤维的导水性的情况;沥青混凝土硬化后,四针状氧化锌晶须自壳聚糖膜中释放出来,刺破高吸水树脂,使得四针状氧化锌晶须上的氯化钠与高吸水树脂结合,加速高吸水树脂内的水沿着四针状氧化锌晶须向麻纤维的空腔内移动,并溶解四针状氧化锌晶须上未与高吸水树脂结合的氯化钠,携带氯化钠分子沿着麻纤维的空腔向沥青混凝土表层流动,增大沥青混凝土表层与内部的渗透压,使得水的流动速度和流量增大,进一步降低了路面温度,缓解了温度对路面开裂情况的影响,因此,获得了降低路面的开裂程度的效果。
优选的,所述壳聚糖膜由壳聚糖成膜液干燥制成,所述壳聚糖成膜液按照以下方法制成:将壳聚糖溶解在质量分数为2%的醋酸水溶液中,壳聚糖与醋酸水溶液的比例为5g:200ml,搅拌至壳聚糖完全溶解,然后对溶液进行消泡处理。
优选的,所述矿料与壳聚糖膜的重量份之比为1:0.28%,所述矿料与氯化钠的重量份之比为1:0.22%。
第二方面,本申请提供一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,采用如下的技术方案:
一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照比例取高吸水树脂和四针状氧化锌晶须混合,搅拌至均匀,然后加入麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、将矿料在175℃-190℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将沥青加热至165℃-175℃,与混合料B混合,在170℃-180℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
通过采用上述技术方案,先将高吸水树脂和四针状氧化锌晶须混合,使得高吸水树脂与四针状氧化锌晶须具有较好地结合性,再加入麻纤维混合,提高了三者的结合强度。
一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照比例取四针状氧化锌晶须和氯化钠混合均匀,然后在802℃-810℃下加热熔融,直至氯化钠完全熔融在四针状氧化锌晶须上,破碎制得粉状的混合料A1;将混合料A1置于壳聚糖成膜液中混合,搅拌至均匀,取出后干燥,制得混合料A2;将高吸水树脂和混合料A2混合,搅拌至均匀,然后加入麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、将矿料在175℃-190℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将沥青加热至165℃-175℃,与混合料B混合,在170℃-180℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
通过采用上述技术方案,将氯化钠熔融在四针状氧化锌晶须上,提高了二者的结合强度,减少了氯化钠在后期拌和时的流失。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用麻纤维、四针状氧化锌晶须和高吸水树脂,当雨水渗入沥青混凝土中时,雨水沿着麻纤维流动,一部分被高吸水树脂吸收储存,另一部分沿着麻纤维透过沥青混凝土被排出,降低了路面结构中的含水量,从而减少了路基软化的情况;四针状氧化锌晶须将将高吸水树脂与麻纤维连通,当路面温度较高时,在毛细作用下,高吸水树脂中储存的水沿着四针状氧化锌晶须进入麻纤维的空腔中,沿着麻纤维的空腔向沥青混凝土表层流动,水在路面蒸发,降低了路面温度,从而提高了沥青混凝土的抗开裂性能,三者协同作用,因此,获得了降低路面的开裂程度的效果。
2、本申请中优选采用氯化钠和壳聚糖膜,由于氯化钠吸附在四针状氧化锌晶须上,壳聚糖膜包裹在四针状氧化锌晶须和氯化钠外,吸附在高吸水树脂与麻纤维之间,减少了四针状氧化锌晶须在沥青混凝土拌和时即刺破麻纤维,从而降低麻纤维的导水性的情况;沥青混凝土硬化后,四针状氧化锌晶须自壳聚糖膜中释放出来,刺破高吸水树脂,使得四针状氧化锌晶须上的氯化钠与高吸水树脂结合,加速高吸水树脂内的水沿着四针状氧化锌晶须向麻纤维的空腔内移动,并溶解四针状氧化锌晶须上未与高吸水树脂结合的氯化钠,携带氯化钠分子沿着麻纤维的空腔向沥青混凝土表层流动,增大沥青混凝土表层与内部的渗透压,使得水的流动速度和流量增大,进一步降低了路面温度,缓解了温度对路面开裂情况的影响,因此,获得了降低路面的开裂程度的效果。
3、本申请的方法,通过将氯化钠熔融在四针状氧化锌晶须上,提高了二者的结合强度,减少了氯化钠在后期拌和时的流失,因此获得了降低路面开裂程度的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特殊说明的是:以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行,以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
水泥:采用余姚舜江生产的P.O42.5水泥。
碎石:采用余姚宏业石场加工的玄武岩碎石。
石屑:采用余姚宏业石场加工的凝灰岩石屑。
矿粉:采用长兴生产的干燥无结块矿粉。
沥青:采用埃索SBSI-D改性沥青。
麻纤维:采用苎麻纤维。
高吸水树脂:采用复禾新材料科技(上海)有限公司生产的H-10型聚丙烯酸钠高吸水树脂。
四针状氧化锌晶须:采用成都天佑晶创科技有限公司生产的型号为JC-01的四针状氧化锌晶须。
壳聚糖:采用国药集团化学试剂有限公司生产的壳聚糖,脱乙酰度≥90%。
制备例
制备例1
取0.67kg的壳聚糖溶解在质量分数为2%的醋酸水溶液中,壳聚糖与醋酸水溶液的比例为5g:200ml。搅拌至壳聚糖完全溶解,然后对溶液进行超声波消泡处理,直至气泡完全消失,制得壳聚糖成膜液备用。
制备例2
本制备例与制备例1的区别在于:壳聚糖的重量为1.2kg。
制备例3
本制备例与制备例1的区别在于:壳聚糖的重量为0.93kg。
实施例
实施例1
一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1、取0.93kg聚丙烯酸钠高吸水树脂和0.8kg四针状氧化锌晶须混合,搅拌至均匀,然后加入1.5kg苎麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、取333.8kg矿料,其中包括混合均匀的5%(重量)的2.36-4.75mm的碎石、17%(重量)的4.75-9.5mm的碎石、36%(重量)的9.5-16mm的碎石、37%(重量)的0-2.36mm的石屑、4%(重量)的矿粉和1%(重量)的水泥,将矿料在175℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将13.95kg沥青加热至165℃,与混合料B混合,在170℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
各原料的重量详见表1。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:各原料的重量不同,详见表1;S2步骤中矿料的烘干温度为182℃;S3步骤中沥青的加热温度为170℃,拌和温度为175℃。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于:各原料的重量不同,详见表1;S2步骤中矿料的烘干温度为190℃;S3步骤中沥青的加热温度为175℃,拌和温度为180℃。
实施例4
S1、取0.93kg四针状氧化锌晶须和0.53kg氯化钠混合均匀,然后在802℃-810℃下加热熔融,优选805℃,直至氯化钠完全熔融在四针状氧化锌晶须上,破碎制得粉状的混合料A1;将混合料A1置于制备例1制得的壳聚糖成膜液中混合,搅拌至均匀,取出后干燥,制得混合料A2;将1.03kg聚丙烯酸钠高吸水树脂和混合料A2混合,搅拌至均匀,然后加入1.6kg苎麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、取333.8kg矿料,其中包括混合均匀的5%(重量)的2.36-4.75mm的碎石、17%(重量)的4.75-9.5mm的碎石、36%(重量)的9.5-16mm的碎石、37%(重量)的0-2.36mm的石屑、4%(重量)的矿粉和1%(重量)的水泥,将矿料在175℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将15.25kg沥青加热至165℃,与混合料B混合,在170℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
各原料的重量详见表1。
实施例5
本实施例与实施例4的区别在于:各原料的重量不同,详见表1;壳聚糖成膜液采用制备例2制得的壳聚糖成膜液;S2步骤中矿料的烘干温度为190℃;S3步骤中沥青的加热温度为175℃,拌和温度为180℃。
实施例6
本实施例与实施例4的区别在于:各原料的重量不同,详见表1;壳聚糖成膜液采用制备例3制得的壳聚糖成膜液;S2步骤中矿料的烘干温度为182℃;S3步骤中沥青的加热温度为170℃,拌和温度为175℃。
对比例
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于:本对比例中无苎麻纤维、聚丙烯酸钠高吸水树脂和四针状氧化锌晶须。各原料的重量详见表2。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于:本对比例中无聚丙烯酸钠高吸水树脂和四针状氧化锌晶须。各原料的重量详见表2。
对比例3
本对比例与实施例2的区别在于:本对比例中无苎麻纤维和聚丙烯酸钠高吸水树脂。各原料的重量详见表2。
对比例4
本对比例与实施例2的区别在于:本对比例中无苎麻纤维和四针状氧化锌晶须。各原料的重量详见表2。
对比例5
本对比例与实施例6的区别在于:本对比例中无氯化钠。各原料的重量详见表2。
对比例6
本对比例与实施例6的区别在于:本对比例中无壳聚糖膜。各原料的重量详见表2。
表1各实施例的原料重量表
Figure BDA0002853177980000061
Figure BDA0002853177980000071
表2各对比例的原料重量表
Figure BDA0002853177980000072
性能检测试验
试验方法
分别按照各实施例和对比例的方法制备沥青混凝土,并按照《JTG E20-2011》的方法制备轮碾成型的沥青混凝土试块,然后进行以下试验。
1、透水性:参照GB/T 25993-2010中的附录C“透水系数测试方法”,对各试块进行透水性试验,测定各试块的透水系数。透水系数越高,透水性越好。试验结果详见表3。
2、表面温度降低效果:将做过透水性试验的试块加热至表面温度为70℃,然后在30℃下放置1h,在1h内每隔20min测量一次各试块的表面温度。1h内表面温度降低的越多,表面温度降低效果越好。试验结果详见表3。
3、抗开裂性能:对做过表面温度试验的试块按照《JTG E20-2011》的方法进行单轴压缩试验,测定各试块的抗压强度。抗压强度越高,抗开裂性能越好。试验结果详见表3。
表3试验结果
Figure BDA0002853177980000073
Figure BDA0002853177980000081
结合实施例2和对比例1并结合表3可以看出,实施例2添加了麻纤维、四针状氧化锌晶须和高吸水树脂,由试验结果来看,实施例2制得的沥青混凝土的各方面性能都比对比例1制得的沥青混凝土的各方面性能有较大程度的提高,其中,对比例1制得的沥青混凝土不透水,而实施例2制得的沥青混凝土透水系数达7.2mm/s,具有较好的透水性;表面温度降低效果方面,对比例1制得的沥青混凝土1h内仅降低了8.9℃,而实施例2制得的沥青混凝土1h内降低了45.7℃,且最终表面温度低于30℃,具有较好的降低表面温度的效果;抗开裂性能方面,实施例2制得的沥青混凝土的抗压强度比对比例1制得的沥青混凝土的抗压强度提高了0.97倍,具有较好的抗开裂性能。
其原因可能在于:麻纤维使得沥青混凝土具有透水性,当雨水渗入沥青混凝土中时,雨水沿着麻纤维流动,一部分被高吸水树脂吸收储存,另一部分透过沥青混凝土被排出,降低了路面结构中的含水量,从而减少了路基软化的情况,提高了沥青混凝土的抗开裂性能。麻纤维为中空结构,四针状氧化锌晶须将高吸水树脂与麻纤维结合在一起,将高吸水树脂与麻纤维连通,当路面温度较高时,在毛细作用下,高吸水树脂中储存的水沿着四针状氧化锌晶须进入麻纤维的空腔中,沿着麻纤维的空腔向沥青混凝土表层流动,水在路面蒸发,降低了路面温度,缓解了温度对路面开裂情况的影响,提高了沥青混凝土的抗开裂性能。三者协同作用,共同降低了路面的开裂程度。
结合对比例2、对比例3、对比例4和对比例1并结合表3可以看出,对比例2仅添加了麻纤维,对比例3仅添加了四针状氧化锌晶须,对比例4仅添加了高吸水树脂。对透水性方面进行比较,对比例1、对比例3和对比例4制得的沥青混凝土均无透水性,对比例2制得的沥青混凝土可以透水,但是透水性比实施例2制得的沥青混凝土差;表面温度降低效果方面进行比较,对比例2、对比例3、对比例4制得的混凝土表面温度降低效果与对比例1制得的混凝土表面温度降低效果比较接近,没有较好的表面温度降低效果;抗开裂性能方面,与对比例1制得的沥青混凝土的抗压强度相比,对比例2制得的沥青混凝土抗压强度提高了0.3倍,对比例3制得的沥青混凝土抗压强度提高了0.04倍,对比例4制得的沥青混凝土抗压强度提高了0.4倍,提高程度均不高,没有体现出较好的抗开裂性能。体现出只有在麻纤维、四针状氧化锌晶须和高吸水树脂发挥协同作用时,才能使沥青混凝土具有较好的抗开裂性能,从而降低路面的开裂程度。
结合实施例6和实施例2并结合表3可以看出,实施例6添加了壳聚糖膜和氯化钠,由试验结果来看,透水性方面,实施例6制得的沥青混凝土保持了较好的透水性,体现出壳聚糖膜和氯化钠的添加没有阻碍沥青混凝土的透水性。表面温度降低效果方面,实施例6制得的沥青混凝土1h内降低了53.8℃,比实施例2制得的沥青混凝土的表面温度降低效果提高了0.2倍,体现了壳聚糖膜和氯化钠在降低表面温度效果方面具有突出作用。抗开裂性能方面,实施例6制得的沥青混凝土的抗压强度比实施例2制得的沥青混凝土的抗压强度提高了0.4倍,体现了好的抗开裂性能。
其原因可能在于:氯化钠熔融在四针状氧化锌晶须上,使得氯化钠牢牢吸附在四针状氧化锌晶须上,壳聚糖膜包裹在四针状氧化锌晶须和氯化钠外,使得四针状氧化锌晶须牢固地吸附在高吸水树脂与麻纤维之间,且减少了四针状氧化锌晶须在沥青混凝土拌和时即刺破麻纤维,从而降低麻纤维的导水性的情况。随着壳聚糖膜的缓释作用,四针状氧化锌晶须和氯化钠自壳聚糖膜中释放出来,四针状氧化锌晶须的针状结构刺破高吸水树脂时,其上熔融的氯化钠也与高吸水树脂结合,降低了高吸水树脂的保水能力,加速高吸水树脂内水的释放,水沿着四针状氧化锌晶须向麻纤维的空腔内移动时,也将四针状氧化锌晶须上未与高吸水树脂结合的氯化钠溶解,并携带氯化钠分子向麻纤维的空腔移动,在毛细作用下,氯化钠溶液向向沥青混凝土表层流动,增大了沥青混凝土表层与内部的渗透压,使得水的流动速度和流量增大,水不断在路面蒸发,进一步降低了路面温度,缓解了温度对路面开裂情况的影响,从而降低了路面的开裂程度。
结合对比例5、对比例6和实施例2并结合表3可以看出,由试验结果来看,对比例5、对比例6制得的沥青混凝土的透水系数接近于实施例2制得的沥青混凝土的透水性。与实施例2制得的沥青混凝土表面温度降低效果相比,对比例5制得的沥青混凝土表面温度降低效果提高了0.05倍,对比例6制得的沥青混凝土表面温度降低效果提高了0.06倍,均远低于实施例6制得的沥青混凝土表面温度降低效果。抗开裂性能来看,对比例5制得的沥青混凝土的抗压强度比实施例2制得的沥青混凝土的抗压强度提高了0.09倍,对比例6制得的沥青混凝土的抗压强度比实施例2制得的沥青混凝土的抗压强度提高了0.1倍,均远低于实施例6制得的沥青混凝土的抗压强度的提高程度。体现了只有壳聚糖膜和氯化钠发挥协同作用,并与麻纤维、四针状氧化锌晶须和高吸水树脂协同作用时,才能使沥青混凝土获得好的抗开裂性能,从而降低路面的开裂程度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,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,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:包括矿料、沥青、麻纤维、高吸水树脂和四针状氧化锌晶须,每份所述矿料中包括5%(重量)的2.36-4.75mm的碎石、17%(重量)的4.75-9.5mm的碎石、36%(重量)的9.5-16mm的碎石、37%(重量)的0-2.36mm的石屑、4%(重量)的矿粉和1%(重量)的水泥,所述矿料与沥青的重量份之比为1:(4.18%-5.17%),所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:(0.45%-0.6%),所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:(0.28%-0.42%),所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:(0.24%-0.38%)。
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:所述矿料与沥青的重量份之比为1:(4.57%-4.87%),所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:(0.48%-0.57%),所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:(0.31%-0.39%),所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:(0.28%-0.34%)。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:所述矿料与沥青的重量份之比为1:4.64%,所述矿料与麻纤维的重量份之比为1:0.52%,所述矿料与高吸水树脂的重量份之比为1:0.35%,所述矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1:0.31%。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:所述沥青混凝土还包括壳聚糖膜和氯化钠,所述四针状氧化锌晶须和氯化钠混合后由壳聚糖膜包裹,所述矿料与壳聚糖膜的重量份之比为1:(0.2%-0.36%),所述矿料与氯化钠的重量份之比为1:(0.16%-0. 28%)。
5.根据权利要求4所述的一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:所述壳聚糖膜由壳聚糖成膜液干燥制成,所述壳聚糖成膜液按照以下方法制成:将壳聚糖溶解在质量分数为2%的醋酸水溶液中,壳聚糖与醋酸水溶液的比例为5g:200ml,搅拌至壳聚糖完全溶解,然后对溶液进行消泡处理。
6.根据权利要求5所述的一种抗开裂沥青混凝土,其特征在于:所述矿料与壳聚糖膜的重量份之比为1:0.28%,所述矿料与氯化钠的重量份之比为1:0.22%。
7.权利要求1-3任一项所述的一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、按照比例取高吸水树脂和四针状氧化锌晶须混合,搅拌至均匀,然后加入麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、将矿料在175℃-190℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将沥青加热至165℃-175℃,与混合料B混合,在170℃-180℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
8.权利要求5或6所述的一种抗开裂沥青混凝土的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、按照比例取四针状氧化锌晶须和氯化钠混合均匀,然后在802℃-810℃下加热熔融,直至氯化钠完全熔融在四针状氧化锌晶须上,破碎制得粉状的混合料A1;将混合料A1置于壳聚糖成膜液中混合,搅拌至均匀,取出后干燥,制得混合料A2;将高吸水树脂和混合料A2混合,搅拌至均匀,然后加入麻纤维混合,搅拌至均匀,得到混合料A;
S2、将矿料在175℃-190℃下烘干,将混合料A加入矿料中混合,拌和至均匀,得到混合料B;
S3、将沥青加热至165℃-175℃,与混合料B混合,在170℃-180℃下拌和至均匀,得到沥青混凝土。
CN202011535342.5A 2020-12-22 2020-12-22 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法 Active CN112645642B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011535342.5A CN112645642B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011535342.5A CN112645642B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112645642A true CN112645642A (zh) 2021-04-13
CN112645642B CN112645642B (zh) 2021-12-28

Family

ID=75359377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011535342.5A Active CN112645642B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112645642B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831080A (zh) * 2021-09-23 2021-12-24 宁波市杭州湾大桥发展有限公司 一种高耐久性混凝土及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103788666A (zh) * 2013-12-16 2014-05-14 广西科中大交通科技有限公司 沥青路面抗车辙剂及其制备方法
CN107162493A (zh) * 2016-03-07 2017-09-15 中房创通建设集团有限公司 一种改性沥青混凝土及其制备方法、施工方法
KR101832181B1 (ko) * 2016-09-28 2018-02-26 주식회사 로드씰 Carbon Fiber Chip을 활용한 고내구성 아스팔트계 실란트 및 이의 제조방법
CN108191301A (zh) * 2018-03-20 2018-06-22 和县祥龙沥青混凝土有限公司 一种防干裂沥青混凝土及其制备工艺
CN108585620A (zh) * 2018-03-20 2018-09-28 和县祥龙沥青混凝土有限公司 一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法
CN110002796A (zh) * 2019-03-21 2019-07-12 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 一种再生沥青混凝土及其制备工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103788666A (zh) * 2013-12-16 2014-05-14 广西科中大交通科技有限公司 沥青路面抗车辙剂及其制备方法
CN107162493A (zh) * 2016-03-07 2017-09-15 中房创通建设集团有限公司 一种改性沥青混凝土及其制备方法、施工方法
KR101832181B1 (ko) * 2016-09-28 2018-02-26 주식회사 로드씰 Carbon Fiber Chip을 활용한 고내구성 아스팔트계 실란트 및 이의 제조방법
CN108191301A (zh) * 2018-03-20 2018-06-22 和县祥龙沥青混凝土有限公司 一种防干裂沥青混凝土及其制备工艺
CN108585620A (zh) * 2018-03-20 2018-09-28 和县祥龙沥青混凝土有限公司 一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法
CN110002796A (zh) * 2019-03-21 2019-07-12 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 一种再生沥青混凝土及其制备工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831080A (zh) * 2021-09-23 2021-12-24 宁波市杭州湾大桥发展有限公司 一种高耐久性混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112645642B (zh) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106927756B (zh) 一种再生混凝土
CN110922125B (zh) 一种抗硫酸盐侵蚀混凝土及其制备方法
CN109160781B (zh) 高强透水性混凝土及其制备方法
CN110156389B (zh) 一种混凝土的生产工艺及混凝土
CN110981328A (zh) 一种防开裂混凝土及其生产工艺
CN113354334B (zh) 一种复合纤维抗裂剂
CN111410486A (zh) 一种轻质高强的混凝土材料
CN112645642B (zh) 一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法
CN112028557B (zh) 一种抗裂混凝土及其制备方法
CN109626901B (zh) 一种高韧性水泥混凝土的制备方法
CN111825394A (zh) 一种抗裂混凝土
CN115974457B (zh) 高强度沥青混凝土及其制备方法
CN111892346A (zh) 一种环保型改性秸秆纤维再生细骨料水泥基复合材料及其制备方法
CN111170683A (zh) 一种防辐射混凝土及其生产工艺
CN112441797A (zh) 一种环保掺合料混凝土及其制备方法
CN111995296B (zh) 一种自密实型沥青混合料及其制备方法
CN114394793B (zh) 一种改性聚合物混凝土及其制备方法
CN100526250C (zh) 一种改善橡胶混凝土中橡胶-水泥石基体的界面处理剂
CN112279617B (zh) 一种高强度高透水性混凝土及其制备方法
CN103421330B (zh) 高粘度沥青及其制备方法
KR102120114B1 (ko) 용융 슬래그를 이용한 지오폴리머 제조 방법
CN103044936A (zh) 一种煤矸石沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法
CN111848213B (zh) 一种隔热保温混凝土
CN113603411A (zh) 环保型复合外加剂改性水泥稳定碎石混合料及其制备方法
CN115745522B (zh) 一种高强抗裂停机坪混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant