CN115110372B - 一种道路沥青混合料施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及道路施工领域，具体公开了一种道路沥青混合料施工方法，采用了先铺设洒透层沥青，然后在洒透层沥青表面铺上矿粉，使矿粉与洒透层沥青结合形成一体，不仅保证了沥青与道路基层的结合性，同时也增大了与后续沥青混合料的结合，使得道路沥青具有更好的耐用性；之后通过摊铺与碾压的方式，使沥青混合料紧密的贴合于道路基层上，得到的道路沥青具有更好的稳定性和耐压性。此外，本发明通过制备了一种复合改性剂，作为沥青混合料的原料使用，目的是改善SBS与基质沥青的相容性问题，同时发现改性后还提升了整体沥青材料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性。

Description

一种道路沥青混合料施工方法
技术领域
本发明涉及道路施工领域，具体涉及一种道路沥青混合料施工方法。
背景技术
目前，我国道路工程建设正在处于迅速发展时期，而沥青路面由于良好的路用性能在道路路面类型中占据着相当大比例。现有技术中对沥青路面的要求是需要具有较好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性。高温稳定性即沥青路面抵抗流动变形的能力，由于沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降，为了能够更好地保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性；低温抗裂性指的是沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力，由于沥青路面随温度下降，劲度增大，变膨能力降低。在外界荷载作用下，使得—部分应力来不及松弛，应力逐渐累积下来，这些累计应力超过材料抗拉强度时即发生开裂，从而会导致路面的破坏，所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。水稳定性指的是沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力，这是由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力，同时也破坏了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力，从而加速了剥落现象发生，造成了道路的水损害。耐疲劳性指的是沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力，它是由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使路面结构强度逐渐下降。
然而现有的路面沥青材料施工时，很少能够同时满足高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性的优点，因此需要对其进行改进。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种道路沥青混合料施工方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种道路沥青混合料施工方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将路面清理洁净后，形成第一道路基层；
步骤(2)，在第一道路基层上铺设洒透层沥青，然后在洒透层沥青的表层撒布一层矿物料，之后进行碾压，形成第二道路基层；
步骤(3)，在第二道路基层上敷设基准线，以及测量放样做标记；
步骤(4)，拌和沥青混合料，按照沥青混合料的成分配方，称取出各原料并使用拌和设备混合，形成沥青混合浆料；
步骤(5)，将沥青混合浆料储存在存储仓内，通过混凝土搅拌运输车转运至施工现场；
步骤(6)，沥青混合浆料使用自动找平沥青摊铺机进行摊铺，摊铺过程为缓慢、均匀且连续不断的，摊铺机无法运转的地方需要人工补齐，保证摊铺平整；
步骤(7)，摊铺结束后，依次进行初压、复压和终压处理；
步骤(8)，自然冷却后即可通车。
优选地，步骤(1)中，将路面的凸起、坑槽、油污相应处理，并清扫掉路面的障碍物，使路面保持干燥，形成第一道路基层；
优选地，步骤(2)中，洒布沥青时使用沥青洒布车均匀洒布，洒布的沥青为乳化沥青，温度为25-35℃，洒透层沥青的厚度为1.2-1.4mm；撒布矿物料时使用矿料撒布机进行撒布，保证矿物料均匀覆盖在洒布沥青的表层，矿物料为粒径小于0.15mm的矿粉，矿物料层的厚度为1.8-2mm。
优选地，步骤(2)中，碾压是使用压路机碾压，压路机的碾压是从路面的一端压到另一端，重复碾压3-5次，碾压速度为1.25-1.5km/h。
优选地，步骤(2)中，洒透层沥青按照重量份数计算，包括：
70#A级沥青35-50份，水50-60份和硬脂酸钠0.5-1份。
优选地，步骤(3)的测量放样是沿路面的中心线和四分之一的路面宽度处放样，同时在放样处标记测量高度，搭建钢丝绳，作为找平基线。
优选地，步骤(4)中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料450-580份，基质沥青60-80份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4-8份，复合改性剂1-5份和稳定剂5-15份。
优选地，所述集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是4-6:1。
优选地，所述基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
优选地，所述复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。
优选地，所述稳定剂为纤维稳定剂，长度为3-5mm，包括木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的至少一种。
优选地，步骤(5)中，沥青混合浆料在存储仓的存储时间不超过72h，混凝土搅拌运输车在运输过程中需要保持沥青混合浆料不断地搅拌翻转，运输的温度为150-175℃。
优选地，步骤(6)中，摊铺机在运行前需要进行预热，预热温度为125-140℃，摊铺机的速度为2-4m/min，摊铺过程中外界的温度需要大于10℃。
优选地，步骤(7)中，初压采用10-12吨的双轮压路机进行碾压，初压的速度为2-4km/h，初压的温度为130-140℃，初压的次数为2-3次；复压采用11-13吨的三轮压路机进行碾压，复压的温度为90-110℃，复压的次数为4-6次；终压采用26-30吨的轮胎压路机进行碾压，终压的温度为70-80℃，终压的次数为2-4次。
优选地，所述复合改性剂的制备过程为：
S1.制备氨基化硅橡胶：
将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1-2h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；
S2.制备双醛基聚乙二醇：
将聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷混合均匀后，加入醋酸酐，室温下搅拌24-30h，除去溶剂后得到双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)；
S3.制备硼基化聚硅氧烷：
将硼酸(H3BO3)与乙醇混合搅拌至完全溶解，然后加入端羟基硅橡胶，置于水浴75-85℃的条件下，回流搅拌3-5h后，自然冷却，静置至少2h后，得到硼基化聚硅氧烷溶液；
S4.制备复合改性剂：
向硼基化聚硅氧烷溶液中加入氨基化硅橡胶，室温下混合均匀，形成第一混合液；然后将双醛基聚乙二醇与甲苯混合形成第二混合液；将第二混合液逐滴加入至第一混合液中，之后再滴加几滴冰醋酸，室温下搅拌反应3-6h后，室温下静置10h，除去溶剂后，得到复合改性剂。
优选地，所述S1中，聚二甲基硅氧烷的分子量为8000-10000。
优选地，所述S1中，聚二甲基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水的质量比是1:0.2-0.4:5-8:2-5。
优选地，所述S2中，聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷的质量比是10:0.8-1:8-10；醋酸酐与聚乙二醇-4000的质量比是0.7-0.9:1。
优选地，所述S3中，端羟基硅橡胶是以羟基二甲基甲硅氧基为端基的聚二甲基硅氧烷，分子量为10000-15000。
优选地，所述S3中，端羟基硅橡胶、硼酸与乙醇的质量比是5-10:0.309-0.618:24-48。
优选地，所述S4中，第一混合液加入的氨基化硅橡胶与硼基化聚硅氧烷溶液的质量比是5-10:30-60；第二混合液加入的双醛基聚乙二醇与甲苯的质量比是2:1-1.4；醋酸、第二混合液与第一混合液的质量比是0.004-0.01:2-5:1。
优选地，所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和复合改性剂于搅拌设备内，升温至170-180℃，搅拌2-4h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为180-200℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至180-190℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌2-4min，即得到沥青混合料。
本发明的有益效果为：
1.本发明实施了一种道路沥青混合料施工方法，该方法采用了先铺设洒透层沥青，然后在洒透层沥青表面铺上矿粉，使矿粉与洒透层沥青结合形成一体，不仅保证了沥青与道路基层的结合性，同时也增大了与后续沥青混合料的结合，使得道路沥青具有更好的耐用性；之后通过摊铺与碾压的方式，使沥青混合料紧密的贴合于道路基层上，得到的道路沥青具有更好的稳定性和耐压性。
2.一直以来，SBS与基质沥青的相容性问题始终是施工工程的一大难题。由于SBS改性沥青主要是通过机械剪切等方式在高温条件下进行加工的，一旦温度降低，沥青与改性剂可能由于相容性不好，而发生相分离，这对改性沥青质量稳定性不利。本发明通过制备了一种复合改性剂，作为沥青混合料的原料使用，目的是改善SBS与基质沥青的相容性问题，同时发现改性后还提升了整体沥青材料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明，对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
在本发明中，沥青混合料成分中加入的复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。传统改善SBS与沥青结合性时，通常会考虑加入一定量的硅烷偶联剂，提升界面之间的结合性，但是硅烷偶联剂的作用效果并不好且很容易随水分溶出，因此本发明抛弃了传统的硅烷偶联剂，而是选择了聚硅氧烷作为基体材料，为了取得更好的效果，在此基础上进行改性。
具体的改性过程是：首先将聚二甲基硅氧烷氨基化处理制备出氨基化硅橡胶，之后使用具有极好分散性的聚乙二醇通过酸酐的氧化生成含有双醛基的聚乙二醇，然后使用硼酸与端羟基硅橡胶在乙醇为溶剂的条件下缩合生成硼基化聚硅氧烷，最后将硼基化聚硅氧烷与氨基化硅橡胶以及双醛基聚乙二醇混合，氨基化硅橡胶与双醛基聚乙二醇能够通过席夫碱反应结合生成更稳定的席夫碱结构，而同时硼基化聚硅氧烷分子链上由于具有多余的电子空位，能够与相邻的氧原子形成B-O配位键，从而使得硼基化聚硅氧烷与席夫碱结构相互交联配合，形成更加稳定的网状结构。该网状结构能够结合进一步补充SBS与基体沥青结合吸附和溶胀过程中的不足，从而改善了沥青材料的性能，提升了沥青材料的耐高温低温性，不仅如此，改性后的沥青材料与集料的结合性也更加稳固，水稳定性和耐疲劳度得到了提升。
下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种道路沥青混合料施工方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将路面的凸起、坑槽、油污相应处理，并清扫掉路面的障碍物，使路面保持干燥，形成第一道路基层；
步骤(2)，在第一道路基层上铺设洒透层沥青，洒布沥青时使用沥青洒布车均匀洒布，洒布的沥青为乳化沥青，温度为30℃，洒透层沥青的厚度为1.3mm；然后在洒透层沥青的表层撒布一层矿物料，撒布矿物料时使用矿料撒布机进行撒布，保证矿物料均匀覆盖在洒布沥青的表层，矿物料为粒径小于0.15mm的矿粉，矿物料层的厚度为1.9mm，之后进行碾压，碾压是使用压路机碾压，压路机的碾压是从路面的一端压到另一端，重复碾压4次，碾压速度为1.25km/h，形成第二道路基层；
其中，洒透层沥青按照重量份数计算，包括：
70#A级沥青45份，水55份和硬脂酸钠0.5份。
步骤(3)，在第二道路基层上敷设基准线，以及测量放样做标记，测量放样是沿路面的中心线和四分之一的路面宽度处放样，同时在放样处标记测量高度，搭建钢丝绳，作为找平基线；
步骤(4)，拌和沥青混合料，按照沥青混合料的成分配方，称取出各原料并使用拌和设备混合，形成沥青混合浆料；
其中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料520份，基质沥青70份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6份，复合改性剂3份和稳定剂10份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是5:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。
稳定剂为木质素纤维，长度为3-5mm。
步骤(5)，将沥青混合浆料储存在存储仓内，沥青混合浆料在存储仓的存储时间不超过72h，通过混凝土搅拌运输车转运至施工现场，混凝土搅拌运输车在运输过程中需要保持沥青混合浆料不断地搅拌翻转，运输的温度为165℃；
步骤(6)，沥青混合浆料使用自动找平沥青摊铺机进行摊铺，摊铺机在运行前需要进行预热，预热温度为135℃，摊铺机的速度为3m/min，摊铺过程中外界的温度需要大于10℃，摊铺过程为缓慢、均匀且连续不断的，摊铺机无法运转的地方需要人工补齐，保证摊铺平整；
步骤(7)，摊铺结束后，依次进行初压、复压和终压处理；初压采用10-12吨的双轮压路机进行碾压，初压的速度为3km/h，初压的温度为135℃，初压的次数为3次；复压采用11-13吨的三轮压路机进行碾压，复压的温度为100℃，复压的次数为5次；终压采用26-30吨的轮胎压路机进行碾压，终压的温度为75℃，终压的次数为3次；
步骤(8)，自然冷却后即可通车。
其中，步骤(4)中的复合改性剂的制备过程为：
S1.制备氨基化硅橡胶：
将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1.5h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；聚二甲基硅氧烷的分子量为8000-10000；聚二甲基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水的质量比是1:0.3:6:4；
S2.制备双醛基聚乙二醇：
将聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷混合均匀后，加入醋酸酐，室温下搅拌28h，除去溶剂后得到双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)；聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷的质量比是10:0.9:9；醋酸酐与聚乙二醇-4000的质量比是0.8:1；
S3.制备硼基化聚硅氧烷：
将硼酸(H3BO3)与乙醇混合搅拌至完全溶解，然后加入端羟基硅橡胶，置于水浴80℃的条件下，回流搅拌4h后，自然冷却，静置至少2h后，得到硼基化聚硅氧烷溶液；端羟基硅橡胶是以羟基二甲基甲硅氧基为端基的聚二甲基硅氧烷，分子量为10000-15000；端羟基硅橡胶、硼酸与乙醇的质量比是8:0.464:36；
S4.制备复合改性剂：
向硼基化聚硅氧烷溶液中加入氨基化硅橡胶，室温下混合均匀，形成第一混合液；然后将双醛基聚乙二醇与甲苯混合形成第二混合液；将第二混合液逐滴加入至第一混合液中，之后再滴加几滴冰醋酸，室温下搅拌反应4h后，室温下静置10h，除去溶剂后，得到复合改性剂；第一混合液加入的氨基化硅橡胶与硼基化聚硅氧烷溶液的质量比是8:45；第二混合液加入的双醛基聚乙二醇与甲苯的质量比是2:1.2；醋酸、第二混合液与第一混合液的质量比是0.008:3:1。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和复合改性剂于搅拌设备内，升温至175℃，搅拌3h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为190℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至185℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌3min，即得到沥青混合料。
实施例2
一种道路沥青混合料施工方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将路面的凸起、坑槽、油污相应处理，并清扫掉路面的障碍物，使路面保持干燥，形成第一道路基层；
步骤(2)，在第一道路基层上铺设洒透层沥青，洒布沥青时使用沥青洒布车均匀洒布，洒布的沥青为乳化沥青，温度为25℃，洒透层沥青的厚度为1.2mm；然后在洒透层沥青的表层撒布一层矿物料，撒布矿物料时使用矿料撒布机进行撒布，保证矿物料均匀覆盖在洒布沥青的表层，矿物料为粒径小于0.15mm的矿粉，矿物料层的厚度为1.8mm，之后进行碾压，碾压是使用压路机碾压，压路机的碾压是从路面的一端压到另一端，重复碾压3次，碾压速度为1.5km/h，形成第二道路基层；
其中，洒透层沥青按照重量份数计算，包括：
70#A级沥青35份，水50份和硬脂酸钠0.5份。
步骤(3)，在第二道路基层上敷设基准线，以及测量放样做标记，测量放样是沿路面的中心线和四分之一的路面宽度处放样，同时在放样处标记测量高度，搭建钢丝绳，作为找平基线；
步骤(4)，拌和沥青混合料，按照沥青混合料的成分配方，称取出各原料并使用拌和设备混合，形成沥青混合浆料；
其中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料450份，基质沥青60份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4份，复合改性剂1份和稳定剂5份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是4:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。
稳定剂为聚酯纤维，长度为3-5mm。
步骤(5)，将沥青混合浆料储存在存储仓内，沥青混合浆料在存储仓的存储时间不超过72h，通过混凝土搅拌运输车转运至施工现场，混凝土搅拌运输车在运输过程中需要保持沥青混合浆料不断地搅拌翻转，运输的温度为150℃；
步骤(6)，沥青混合浆料使用自动找平沥青摊铺机进行摊铺，摊铺机在运行前需要进行预热，预热温度为125℃，摊铺机的速度为2m/min，摊铺过程中外界的温度需要大于10℃，摊铺过程为缓慢、均匀且连续不断的，摊铺机无法运转的地方需要人工补齐，保证摊铺平整；
步骤(7)，摊铺结束后，依次进行初压、复压和终压处理；初压采用10-12吨的双轮压路机进行碾压，初压的速度为2km/h，初压的温度为130℃，初压的次数为2次；复压采用11-13吨的三轮压路机进行碾压，复压的温度为90℃，复压的次数为4次；终压采用26-30吨的轮胎压路机进行碾压，终压的温度为70℃，终压的次数为2次；
步骤(8)，自然冷却后即可通车。
其中，步骤(4)中的复合改性剂的制备过程为：
S1.制备氨基化硅橡胶：
将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1-2h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；聚二甲基硅氧烷的分子量为8000-10000；聚二甲基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水的质量比是1:0.2:5:2；
S2.制备双醛基聚乙二醇：
将聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷混合均匀后，加入醋酸酐，室温下搅拌24h，除去溶剂后得到双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)；聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷的质量比是10:0.8:8；醋酸酐与聚乙二醇-4000的质量比是0.7:1；
S3.制备硼基化聚硅氧烷：
将硼酸(H3BO3)与乙醇混合搅拌至完全溶解，然后加入端羟基硅橡胶，置于水浴75℃的条件下，回流搅拌3h后，自然冷却，静置至少2h后，得到硼基化聚硅氧烷溶液；端羟基硅橡胶是以羟基二甲基甲硅氧基为端基的聚二甲基硅氧烷，分子量为10000-15000；端羟基硅橡胶、硼酸与乙醇的质量比是5:0.309:24；
S4.制备复合改性剂：
向硼基化聚硅氧烷溶液中加入氨基化硅橡胶，室温下混合均匀，形成第一混合液；然后将双醛基聚乙二醇与甲苯混合形成第二混合液；将第二混合液逐滴加入至第一混合液中，之后再滴加几滴冰醋酸，室温下搅拌反应3h后，室温下静置10h，除去溶剂后，得到复合改性剂；第一混合液加入的氨基化硅橡胶与硼基化聚硅氧烷溶液的质量比是5:30；第二混合液加入的双醛基聚乙二醇与甲苯的质量比是2:1；醋酸、第二混合液与第一混合液的质量比是0.004:2:1。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和复合改性剂于搅拌设备内，升温至170℃，搅拌2h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为180℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至180℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌2min，即得到沥青混合料。
实施例3
一种道路沥青混合料施工方法，包括以下步骤：
步骤(1)，将路面的凸起、坑槽、油污相应处理，并清扫掉路面的障碍物，使路面保持干燥，形成第一道路基层；
步骤(2)，在第一道路基层上铺设洒透层沥青，洒布沥青时使用沥青洒布车均匀洒布，洒布的沥青为乳化沥青，温度为25-35℃，洒透层沥青的厚度为1.4mm；然后在洒透层沥青的表层撒布一层矿物料，撒布矿物料时使用矿料撒布机进行撒布，保证矿物料均匀覆盖在洒布沥青的表层，矿物料为粒径小于0.15mm的矿粉，矿物料层的厚度为2mm，之后进行碾压，碾压是使用压路机碾压，压路机的碾压是从路面的一端压到另一端，重复碾压5次，碾压速度为1.25km/h，形成第二道路基层；
其中，洒透层沥青按照重量份数计算，包括：
70#A级沥青50份，水60份和硬脂酸钠1份。
步骤(3)，在第二道路基层上敷设基准线，以及测量放样做标记，测量放样是沿路面的中心线和四分之一的路面宽度处放样，同时在放样处标记测量高度，搭建钢丝绳，作为找平基线；
步骤(4)，拌和沥青混合料，按照沥青混合料的成分配方，称取出各原料并使用拌和设备混合，形成沥青混合浆料；
其中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料580份，基质沥青80份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物8份，复合改性剂5份和稳定剂15份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是6:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。
稳定剂为聚丙烯纤维，长度为3-5mm。
步骤(5)，将沥青混合浆料储存在存储仓内，沥青混合浆料在存储仓的存储时间不超过72h，通过混凝土搅拌运输车转运至施工现场，混凝土搅拌运输车在运输过程中需要保持沥青混合浆料不断地搅拌翻转，运输的温度为175℃；
步骤(6)，沥青混合浆料使用自动找平沥青摊铺机进行摊铺，摊铺机在运行前需要进行预热，预热温度为140℃，摊铺机的速度为4m/min，摊铺过程中外界的温度需要大于10℃，摊铺过程为缓慢、均匀且连续不断的，摊铺机无法运转的地方需要人工补齐，保证摊铺平整；
步骤(7)，摊铺结束后，依次进行初压、复压和终压处理；初压采用10-12吨的双轮压路机进行碾压，初压的速度为4km/h，初压的温度为140℃，初压的次数为3次；复压采用11-13吨的三轮压路机进行碾压，复压的温度为110℃，复压的次数为6次；终压采用26-30吨的轮胎压路机进行碾压，终压的温度为80℃，终压的次数为4次；
步骤(8)，自然冷却后即可通车。
其中，步骤(4)中的复合改性剂的制备过程为：
S1.制备氨基化硅橡胶：
将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1-2h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；聚二甲基硅氧烷的分子量为8000-10000；聚二甲基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水的质量比是1:0.4:8:5；
S2.制备双醛基聚乙二醇：
将聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷混合均匀后，加入醋酸酐，室温下搅拌30h，除去溶剂后得到双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)；聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷的质量比是10:1:10；醋酸酐与聚乙二醇-4000的质量比是0.9:1；
S3.制备硼基化聚硅氧烷：
将硼酸(H3BO3)与乙醇混合搅拌至完全溶解，然后加入端羟基硅橡胶，置于水浴85℃的条件下，回流搅拌5h后，自然冷却，静置至少2h后，得到硼基化聚硅氧烷溶液；端羟基硅橡胶是以羟基二甲基甲硅氧基为端基的聚二甲基硅氧烷，分子量为10000-15000；端羟基硅橡胶、硼酸与乙醇的质量比是10:0.618:48；
S4.制备复合改性剂：
向硼基化聚硅氧烷溶液中加入氨基化硅橡胶，室温下混合均匀，形成第一混合液；然后将双醛基聚乙二醇与甲苯混合形成第二混合液；将第二混合液逐滴加入至第一混合液中，之后再滴加几滴冰醋酸，室温下搅拌反应6h后，室温下静置10h，除去溶剂后，得到复合改性剂；第一混合液加入的氨基化硅橡胶与硼基化聚硅氧烷溶液的质量比是10:60；第二混合液加入的双醛基聚乙二醇与甲苯的质量比是2:1.4；醋酸、第二混合液与第一混合液的质量比是0.01:5:1。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和复合改性剂于搅拌设备内，升温至180℃，搅拌4h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为200℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至190℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌4min，即得到沥青混合料。
对照例1
一种沥青混合料，与实施例1的区别为，将复合改性剂的成分替换为硅烷偶联剂KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)。
按照重量份数计算，包括：
集料520份，基质沥青70份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6份，硅烷偶联剂KH-5503份和稳定剂10份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是5:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
稳定剂为木质素纤维，长度为3-5mm。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和硅烷偶联剂KH-550于搅拌设备内，升温至175℃，搅拌3h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为190℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至185℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌3min，即得到沥青混合料。
对照例2
一种沥青混合料，与实施例1的区别为，将复合改性剂的成分替换为聚硅氧烷(端羟基硅橡胶)。
按照重量份数计算，包括：
集料520份，基质沥青70份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6份，端羟基硅橡胶3份和稳定剂10份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是5:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
端羟基硅橡胶是以羟基二甲基甲硅氧基为端基的聚二甲基硅氧烷，分子量为10000-15000。
稳定剂为木质素纤维，长度为3-5mm。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和端羟基硅橡胶于搅拌设备内，升温至175℃，搅拌3h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为190℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至185℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌3min，即得到沥青混合料。
对照例3
一种沥青混合料，与实施例1的区别为，将复合改性剂的成分替换为氨基化硅橡胶。
按照重量份数计算，包括：
集料520份，基质沥青70份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物6份，氨基化硅橡胶3份和稳定剂10份。
集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是5:1。
基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青。
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万。
制备氨基化硅橡胶：将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1.5h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；聚二甲基硅氧烷的分子量为8000-10000；聚二甲基硅氧烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水的质量比是1:0.3:6:4。
稳定剂为木质素纤维，长度为3-5mm。
所述沥青混合料的制备方法包括：
(1)按照重量份数称取基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氨基化硅橡胶于搅拌设备内，升温至175℃，搅拌3h后，导入双螺杆挤出机内经过挤出造粒，挤出温度为190℃，得到改性沥青材料；
(2)将改性沥青材料升温至185℃，搅拌至熔融后，加入按照重量份数称取的集料与稳定剂，继续搅拌3min，即得到沥青混合料。
实验例
本发明将实施例1、对照例1-3制备的改性沥青材料和沥青混合料进行了性能上的检测对比，检测标准是参照JTG E20-2011的方法，针入度(T0604)，软化点(T0606)，动力粘度(T0620)，马歇尔浸水实验残留稳定度(T0709)，动稳定度(T0719)，冻融劈裂实验残留强度比(T0729)，疲劳试验(T0739)。
结果如下表：
Figure BDA0003696729840000141
由上表中能够看出，实施例1制备的改性沥青材料具有更好的基础性能表现，且由其制备的沥青混合料具有更好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，将路面清理洁净后，形成第一道路基层；
步骤(2)，在第一道路基层上铺设洒透层沥青，然后在洒透层沥青的表层撒布一层矿物料，之后进行碾压，形成第二道路基层；
步骤(3)，在第二道路基层上敷设基准线，以及测量放样做标记；
步骤(4)，拌和沥青混合料，按照沥青混合料的成分配方，称取出各原料并使用拌和设备混合，形成沥青混合浆料；
步骤(5)，将沥青混合浆料储存在存储仓内，通过混凝土搅拌运输车转运至施工现场；
步骤(6)，沥青混合浆料使用自动找平沥青摊铺机进行摊铺，摊铺过程为缓慢、均匀且连续不断的，摊铺机无法运转的地方需要人工补齐，保证摊铺平整；
步骤(7)，摊铺结束后，依次进行初压、复压和终压处理；
步骤(8)，自然冷却后即可通车；
其中，步骤(4)中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料450-580份，基质沥青60-80份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4-8份，复合改性剂1-5份和稳定剂5-15份；
所述复合改性剂是采用氨基化硅橡胶、硼基化聚硅氧烷与双醛基聚乙二醇混合反应后得到的产物。
2.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(1)中，将路面的凸起、坑槽、油污相应处理，并清扫掉路面的障碍物，使路面保持干燥，形成第一道路基层。
3.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(2)中，洒布沥青时使用沥青洒布车均匀洒布，洒布的沥青为乳化沥青，温度为25-35℃，洒透层沥青的厚度为1.2-1.4mm；撒布矿物料时使用矿料撒布机进行撒布，保证矿物料均匀覆盖在洒布沥青的表层，矿物料为粒径小于0.15mm的矿粉，矿物料层的厚度为1.8-2mm；碾压是使用压路机碾压，压路机的碾压是从路面的一端压到另一端，重复碾压3-5次，碾压速度为1.25-1.5km/h；洒透层沥青按照重量份数计算，包括：70#A级沥青35-50份，水50-60份和硬脂酸钠0.5-1份。
4.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(3)的测量放样是沿路面的中心线和四分之一的路面宽度处放样，同时在放样处标记测量高度，搭建钢丝绳，作为找平基线。
5.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(4)中，沥青混合料按照重量份数计算，包括：
集料450-580份，基质沥青60-80份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4-8份，复合改性剂1-5份和稳定剂5-15份。
6.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，所述集料包括粗集料和细集料；粗集料选自碎石和矿渣材料，粒径为2.25-4.75mm；细集料选自石灰石，粒径为0.75-2.25mm；粗集料和细集料的重量比例是4-6:1；所述基质沥青为石油沥青，具体为90#A级石油沥青；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯与丁二烯嵌段之比为3:7，分子量为10-12万；所述稳定剂为纤维稳定剂，长度为3-5mm，包括木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(5)中，沥青混合浆料在存储仓的存储时间不超过72h，混凝土搅拌运输车在运输过程中需要保持沥青混合浆料不断地搅拌翻转，运输的温度为150-175℃。
8.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(6)中，摊铺机在运行前需要进行预热，预热温度为125-140℃，摊铺机的速度为2-4m/min，摊铺过程中外界的温度需要大于10℃。
9.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，步骤(7)中，初压采用10-12吨的双轮压路机进行碾压，初压的速度为2-4km/h，初压的温度为130-140℃，初压的次数为2-3次；复压采用11-13吨的三轮压路机进行碾压，复压的温度为90-110℃，复压的次数为4-6次；终压采用26-30吨的轮胎压路机进行碾压，终压的温度为70-80℃，终压的次数为2-4次。
10.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料施工方法，其特征在于，所述复合改性剂的制备过程为：
S1.制备氨基化硅橡胶：
将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙醇和去离子水混合，室温下搅拌均匀，加入聚二甲基硅氧烷，继续在室温下搅拌1-2h，除去溶剂后，得到氨基化硅橡胶；
S2.制备双醛基聚乙二醇：
将聚乙二醇-4000、二甲亚砜与三氯甲烷混合均匀后，加入醋酸酐，室温下搅拌24-30h，除去溶剂后得到双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)；
S3.制备硼基化聚硅氧烷：
将硼酸(H3BO3)与乙醇混合搅拌至完全溶解，然后加入端羟基硅橡胶，置于水浴75-85℃的条件下，回流搅拌3-5h后，自然冷却，静置至少2h后，得到硼基化聚硅氧烷溶液；
S4.制备复合改性剂：
向硼基化聚硅氧烷溶液中加入氨基化硅橡胶，室温下混合均匀，形成第一混合液；然后将双醛基聚乙二醇与甲苯混合形成第二混合液；将第二混合液逐滴加入至第一混合液中，之后再滴加几滴冰醋酸，室温下搅拌反应3-6h后，室温下静置10h，除去溶剂后，得到复合改性剂。
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