CN114907052A - 一种基于改性沥青特性的沥青路面结构优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于改性沥青特性的沥青路面结构优化方法，属于沥青路面结构领域，一种改性沥青混合料，所述改性沥青包括基质沥青、集料、矿粉和SBS改性剂，所述改性沥青制备采用工艺技术包括低分子量官能团快速熔融技术和直投式拌合工艺，所述改性沥青混合料制备步骤如下：将集料加热至170度‑185度后，投入拌合设备，而后投入所述SBS改性剂进行拌合，拌合时间应在90s‑150s，而后将加热至155度‑170度的所述基质沥青投入拌合设备进行拌合。它可以实现取消预混工艺不受控的生产使用链条，将改性剂和基质沥青两相材料分离使用和管理，采用快速熔融技术和直投式工艺拌合，实现即混即用，可控性高，改善沥青热力学不稳定与热衰减现象，达到延长路面使用寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及沥青路面结构领域，更具体地说，涉及一种基于改性沥青特性的沥青路面结构优化方法。
背景技术
SBS改性沥青已成为路面工程使用的主流改性技术，占比达90s％以上，支撑了我国过去20年高速公路为代表的交通大发展，但也存在难以克服的技术缺陷与管理难题。在技术方面，存储时SBS改性剂从沥青中离析造成性能变异，同时SBS在改性沥青中受热分解造成使用性能不断衰减；
在管理方面，不合格基质沥青与三聚氰胺式的指标调配造成路用性能参差不齐，拌合站使用过程中少用改性沥青的监管困难都是SBS改性沥青面临的困境。SBS改性剂是预先混入沥青的，使用单位难以监控其过程，无法改变其本质的热力学不稳定的现象。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于改性沥青特性的沥青路面结构优化方法，它可以实现取消预混工艺不受控的生产使用链条，将改性剂和基质沥青两相材料分离使用和管理，采用快速熔融技术和直投式工艺拌合，实现即混即用，可控性高，改善沥青热力学不稳定与热衰减现象，达到延长路面使用寿命的目的。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种改性沥青混合料，所述改性沥青包括基质沥青、集料、矿粉和SBS 改性剂，所述改性沥青制备采用工艺技术包括低分子量官能团快速熔融技术和直投式拌合工艺；
所述改性沥青混合料制备步骤如下：将集料加热至170度-185度后，投入拌合设备，而后投入所述SBS改性剂进行拌合，拌合时间应在90s-150s，而后将加热至155度-170度的所述基质沥青投入拌合设备进行拌合，拌合时间应在90s-120s，充分拌合后加入所述矿粉进行拌合，拌合时间应在 70s-100s，所述沥青混合料制备的总拌合时间应控制在300s-360s之间；
所述SBS改性剂占所述基质沥青的质量比应控制在5％-10％之间；
所述SBS改性剂的投放应分为三次进行，所述SBS改性剂三次投放量占所述SBS改性剂总量比为；第一次20％-40％之间、第二次30％-60％之间，第三次30％-40％之间。
进一步的，所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料选用玄武岩碎石料，所述细集料采用人工砂料，所述矿粉为石灰岩磨料。
进一步的，所述改性沥青混合料在制备拌合时、所述集料加热温度应高于所述基质沥青加热温度10度-20度。
进一步的，所述改性沥青混合料在制备拌合时、所述SBS改性剂三次投放完成后至少拌合70s后方可加入基质沥青进行拌合。
进一步的，所述SBS改性剂、基质沥青和矿粉的投放应缓慢均匀投入。
进一步的，所述SBS改性剂每次投放之间的间隔时间应在10s-20s之间。
进一步的，所述改性沥青混合料的制备过程采用连续式拌合设备，所述基质沥青提前加热并保持恒温在所述集料和所述SBS改性剂拌合90s-150s后直接投入。
一种沥青路面结构优化方法，所述改性沥青摊铺时，选用大功率抗离析摊铺机全幅摊铺，摊铺后应由钢轮和胶轮压路机组合碾压多遍，且碾压段长度初压10m-20m，复压和终压为20m-50m，且初压和复压选用胶轮压路机，初压时压路机应紧随摊铺机后，压实过程中改性沥青温度应在120度-160度区间，碾压过程中需使用温度测量仪多次测温，当温度降至40度-50度区间时开展下一层摊铺，完全摊铺完成后需等待温度降至40度下开放交通
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过取消预混工艺不受控的生产使用链条，将改性剂和基质沥青两相材料分离使用和管理，采用快速熔融技术和直投式工艺拌合，实现即混即用，可控性高，改善沥青热力学不稳定与热衰减现象，达到延长路面使用寿命的目的，实现改性剂掺量可视化、质量可控化的目的。
(2)本方案通过分批次定量投入SBS改性剂可以确保改性剂能够更加均匀分散的融入基质沥青中，实现充分混合将SBS改性剂的特性充分发挥，使得使用该改性沥青的路面使用寿命长，不易开裂。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种改性沥青混合料，所述改性沥青包括基质沥青、集料、矿粉和SBS改性剂，所述改性沥青制备采用工艺技术包括低分子量官能团快速熔融技术和直投式拌合工艺；
所述改性沥青混合料制备步骤如下：将集料加热至170度-185度后，投入拌合设备，而后投入所述SBS改性剂进行拌合，拌合时间应在90s-150s，而后将加热至155度-170度的所述基质沥青投入拌合设备进行拌合，拌合时间应在90s-120s，充分拌合后加入所述矿粉进行拌合，拌合时间应在70s-100s，所述沥青混合料制备的总拌合时间应控制在300s-360s之间；
所述SBS改性剂占所述基质沥青的质量比应控制在5％-10％之间；
所述SBS改性剂的投放应分为三次进行。
所述SBS改性剂与所述基质沥青的质量比具体为5％。
所述SBS改性剂三次投放量占所述SBS改性剂总量比具体为；第一次20％、第二次30％、第三次50％
所述SBS改性剂每次投放之间的间隔时间为；第一次10s、第二次15s；
所述沥青混合料制备的总拌合时间为300s。
基于改性沥青特性的改性沥青的路面摊铺方法，所述改性沥青摊铺时，选用大功率抗离析摊铺机全幅摊铺，摊铺后应由钢轮和胶轮压路机组合碾压多遍，且碾压段长度初压10m-20m，复压和终压为20m-50m，且初压和复压选用胶轮压路机，初压时压路机应紧随摊铺机后，压实过程中改性沥青温度应在120度-160度区间，碾压过程中需使用温度测量仪多次测温，当温度降至 40度-50度区间时开展下一层摊铺，完全摊铺完成后需等待温度降至40度下开放交通。
基于上述方案的改性沥青路用性能检测结果如下；
实施例2：相较于实施例1区别在于，所述SBS改性剂与所述基质沥青的质量比具体为7％，所述SBS改性剂三次投放量占所述SBS改性剂总量比具体为；第一次30％、第二次40％、第三次30％
所述SBS改性剂每次投放之间的间隔时间为；第一次13s、第二次16s；
所述沥青混合料制备的总拌合时间为330s。
基于上述方案的改性沥青路用性能检测结果如下；
实施例3：相较于实施例1区别在于，所述SBS改性剂与所述基质沥青的质量比具体为10％，所述SBS改性剂三次投放量占所述SBS改性剂总量比具体为；第一次30％、第二次60％、第三次30％
所述SBS改性剂每次投放之间的间隔时间为；第一次10s、第二次20s；
所述沥青混合料制备的总拌合时间为360s。
基于上述方案的改性沥青路用性能检测结果如下；
综上可以看出本发明中的多个实施例中实施例2提供的方案为最优方案，此处最优方案为各项特征最为均衡的方案，例如实施例1和实施例3均具有各自凸出特点，实际使用当中可根据实际的应用环境适当调整
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种改性沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青包括基质沥青、集料、矿粉和SBS改性剂；
所述改性沥青混合料制备步骤如下：将集料加热至170度-185度后，投入拌合设备，而后投入所述SBS改性剂进行拌合，拌合时间应在90s-150s，而后将加热至155度-170度的所述基质沥青投入拌合设备进行拌合，拌合时间应在90s-120s，充分拌合后加入所述矿粉进行拌合，拌合时间应在70s-100s，所述沥青混合料制备的总拌合时间应控制在300s-360s之间；
所述SBS改性剂占所述基质沥青的质量比应控制在5％-10％之间；
所述SBS改性剂的投放应分为三次进行，所述SBS改性剂三次投放量占所述SBS改性剂总量比为；第一次20％-40％之间、第二次30％-60％之间，第三次30％-40％之间。
2.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述集料包括粗集料和细集料，所述粗集料选用玄武岩碎石料，所述细集料采用人工砂料，所述矿粉为石灰岩磨料。
3.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述改性沥青混合料在制备拌合时、所述集料加热温度应高于所述基质沥青加热温度10度-20度。
4.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述改性沥青混合料在制备拌合时、所述SBS改性剂三次投放完成后至少拌合70s后方可加入基质沥青进行拌合。
5.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述SBS改性剂、基质沥青和矿粉的投放应缓慢均匀投入。
6.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述SBS改性剂每次投放之间的间隔时间应在10s-20s之间。
7.根据权利要求1所述的一种改性沥青，其特征在于：所述改性沥青混合料的制备过程采用连续式拌合设备，所述基质沥青提前加热并保持恒温在所述集料和所述SBS改性剂拌合90s-150s后直接投入。
8.一种沥青路面结构优化方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1-7任一所述的一种改性沥青，所述改性沥青摊铺时，选用抗离析摊铺机全幅摊铺，摊铺后应由钢轮和胶轮压路机组合碾压多遍，且碾压段长度初压10m-20m，复压和终压为20m-50m，且初压和复压选用胶轮压路机，初压时压路机应紧随摊铺机后，压实过程中改性沥青温度应在120度-160度区间，碾压过程中需使用温度测量仪多次测温，当温度降至40度-50度区间时开展下一层摊铺，完全摊铺完成后需等待温度降至40度下开放交通。
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| 王正同等: ""直投式SBS改性路用性能研究"", 《公路交通科技（应用技术版）》, vol. 12, no. 11, 15 November 2016 (2016-11-15), pages 90 - 92 * |
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