CN117486534A - 一种橡胶沥青应力吸收层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种橡胶沥青应力吸收层及其制备方法，该沥青应力吸收层包括粗骨料、细骨料、增韧填料和橡胶改性沥青，其中粗骨料为5‑15％，细骨料为70‑80％，增韧填料为2‑10％，橡胶改性沥青为10‑15％，并且橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成。本申请制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层具有环保、抗水损害性好、疲劳性能高等优点，用于水泥混凝土路面加铺沥青混合料，可以起到阻止反射裂缝的作用，尤其适用于原水泥路面病害处置新浇筑的水泥路面，能够解决原水泥路面和新浇筑水泥路面因收缩系数不同导致的路面开裂，并提升黏结强度。
Description
技术领域
本发明属于道路交通材料技术领域，具体涉及一种环保反应型橡胶沥青应力吸收层及其制备方法。
背景技术
为提高行车舒适性和安全性，提升道路质量、延长道路使用年限，对现有水泥路面实施沥青改造已然成为一种趋势。水泥路面加铺沥青混凝土称为路面“白改黑”。目前的水泥路面“白改黑”使用橡胶沥青碎石封层，此项技术通过同步封层车在路面上完成施工，存在质量不稳定的因素较大，极大程度影响路用效果。还有一些通过拌合楼制备沥青混合料后再进行摊铺施工，虽然产品质量的稳定性得到保障，但是由于沥青胶结料采用普通产品，无法解决原有路面病害处置过程中的新旧混凝土收缩系数不同，引起的路面反射裂缝质量风险。
鉴于此，本申请提出一种延缓水泥反射裂缝环保反应型橡胶沥青应力吸收层及制备方法，能够解决原水泥路面和新浇筑水泥路面因收缩系数不同导致的路面开裂问题，并提升黏结强度，延长沥青路面使用寿命。
发明内容
为了解决原有路面病害处置过程中的新旧混凝土收缩系数不同，引起的路面反射裂缝质量风险等问题，本发明的目的在于提出一种橡胶沥青应力吸收层及其制备方法以解决上述技术问题。
第一方面，本申请提供了一种橡胶沥青应力吸收层，该沥青应力吸收层由粗骨料、细骨料、增韧填料和橡胶改性沥青组成，其重量百分比如下：粗骨料为5-15％，细骨料为70-80％，增韧填料为2-10％，橡胶改性沥青为10-15％，并且橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、改性填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成。
上述技术方案中，通过添加温拌剂和净味剂以最大限度降低产品在生产和施工过程中产生烟气，减少对人员和周边环境的影响，适于市政道路施工。通过添加改性填料不仅增加沥青混合料的强度和沥青黏附性，还可与修复的水泥混凝土路面发生物理黏结而相互结合形成一体，从而增加黏结力并阻断地表水的下渗。
在一个优选的实施例中，橡胶改性沥青的重量组成比例为重交沥青62-77％，线型SBS为1-5％，40目橡胶粉15-20％，增溶剂1-5％，改性填料3.0-8.0％，表面活性类温拌剂0.5-0.7％，净味剂0.2-0.5％，稳定剂0.5-2.0％。
在一个优选的实施例中，增溶剂为糠醛抽出油、环保芳烃油的任一种或一种以上的任意比例混合物。
在一个优选的实施例中，改性填料为改性木质素磺酸钠、改性木质素磺酸钙的任一种或一种以上的任意比例混合物。
上述技术方案，通过添加改性木质素磺酸钙或改性木质素磺酸钠，不仅增加沥青混合料的强度和沥青黏附性，还可与修复的水泥混凝土路面发生物理黏结而相互结合形成一体，从而增加黏结力并阻断地表水的下渗。
在一个优选的实施例中，净味剂为蓖麻油酸锌、大豆乙基硫酸乙酯吗啉、苯基-N-叔丁基硝酮的任一种或一种以上的任意比例混合物。
在一个优选的实施例中，增韧填料为硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须和碳酸钙晶须的任一种或一种以上的任意比例混合物。
在一个优选的实施例中，硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须或碳酸钙晶须的长度为50-300μm，长径比为50-200。
在一个优选的实施例中，沥青应力吸收层摊铺温度为140-170℃，经碾压后的厚度为15-25mm，表干法检测孔隙率≤3％，矿料间隙率≥18.5％，沥青饱和度≥90％，油膜厚度≥9.5μm。
第二方面，本申请提供了一种橡胶沥青应力吸收层的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：对原路面进行病害处置；
S2：在原路面上铺筑1.7-3.0mm厚沥青混合料；
S3：在90-150℃温度下，将步骤S2铺筑的沥青混合料经压路机碾压，形成15-25mm厚的沥青应力吸收层产品。
在一个优选的实施例中，步骤S2中的沥青混合料由以下子步骤制成：
S21：称取质量比例为5-15％的粗骨料，70-80％的细骨料和10-15％的橡胶改性沥青，进行第一次搅拌混合获得第一混合物，第一次搅拌混合的时间为20-25s，橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成；
S22：在第一次搅拌混合结束后，向第一混合物中加入2-10％的填料，进行第二次搅拌混合，得到橡胶沥青应力吸收层，第二次搅拌混合的时间为15-20s。
上述技术方案中，第一次搅拌混合和第二次搅拌混合均在拌合楼中进行。
本申请提供的橡胶沥青应力吸收层及其制备方法，具有如下有益效果：
(1)通过拌合楼生产，具有产品质量稳定、环保、韧性大、造价低、施工工艺简单等优点。
(2)通过添加温拌剂和净味剂以最大限度降低产品在生产和施工过程中产生烟气，减少对人员和周边环境的影响，适于市政道路施工。
(3)通过添加改性木质素磺酸钙或改性木质素磺酸钠，不仅增加沥青混合料的强度和沥青黏附性，还可与修复的水泥混凝土路面发生物理黏结而相互结合形成一体，从而增加黏结力并阻断地表水的下渗。
(4)本申请尤其适用于原水泥路面病害处置新浇筑的水泥路面，解决原水泥路面和新浇筑水泥路面因收缩系数不同导致的路面开裂，并提升黏结强度，延长沥青路面使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本申请橡胶沥青应力吸收层的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
第一方面，本申请提供了一种橡胶沥青应力吸收层，该沥青应力吸收层由粗骨料、细骨料、增韧填料和橡胶改性沥青组成，该沥青应力吸收层重量百分比如下：粗骨料为5-15％，细骨料为70-80％，增韧填料为2-10％，橡胶改性沥青为10-15％，并且橡胶改性沥青的重量组成比例为重交沥青62-77％，线型SBS为1-5％，40目橡胶粉15-20％，增溶剂1-5％，改性填料3.0-8.0％，表面活性类温拌剂0.5-0.7％，净味剂0.2-0.5％，稳定剂0.5-2.0％。
本领域技术人员应当理解的是，粒径大于2.36mm的骨料，属于粗骨料，也称为石子，一般分为5-10mm骨料、10-15mm骨料、15-20mm骨料、20-30mm骨料。粒径小于2.36mm的骨料，属于细骨料，也称为砂，常见细骨料分粗砂、中砂、细砂和特细砂。
优选的，增溶剂为糠醛抽出油或环保芳烃油的一种或任意比例混合物。
优选的，填料为改性木质素磺酸钠或改性木质素磺酸钙的一种或任意比例混合物。
优选的，净味剂为蓖麻油酸锌、大豆乙基硫酸乙酯吗啉、苯基-N-叔丁基硝酮的一种或多种任意比例混合物。
优选的，增韧填料为硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须和碳酸钙晶须的一种或多种组成，硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须或碳酸钙晶须的长度为50-300μm，长径比为50-200。
优选的，沥青应力吸收层摊铺温度为140-170℃，经碾压后的厚度为15-25mm，表干法检测孔隙率≤3％，矿料间隙率≥18.5％，沥青饱和度≥90％，油膜厚度≥9.5μm。
图1示出了本申请橡胶沥青应力吸收层的制备方法的流程图，如图1所示，第二方面，本申请提供了一种橡胶沥青应力吸收层的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1：对原路面进行病害处置；
S2：在原路面上铺筑1.7-3.0mm厚沥青混合料；
S3：在90-150℃温度下，将步骤S2铺筑的沥青混合料经压路机碾压，形成15-25mm厚的沥青应力吸收层产品。
步骤S2中的沥青混合料由以下子步骤制成：
S21：称取质量比例为5-15％的粗骨料，70-80％的细骨料和10-15％的橡胶改性沥青，进行第一次搅拌混合获得第一混合物，第一次搅拌混合的时间为20-25s，橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成；
S22：在第一次搅拌混合结束后，向第一混合物中加入2-10％的填料，进行第二次搅拌混合，得到橡胶沥青应力吸收层，第二次搅拌混合的时间为15-20s。第一次搅拌混合和第二次搅拌混合均在拌合楼中进行。
实施例1
本申请制备环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料的方法，包括以下几个步骤：
a、将重量百分比为：18％的橡胶粉，2.0％的线性SBS，3.0％的糠醛抽出油，5.5％的改性木质素磺酸钙，0.7％温拌剂，0.3％蓖麻油酸锌，0.5％的稳定剂和70％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为75％的细骨料和9％的粗骨料加热至160-170℃，加入12％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入4.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表1所示：
表1实施例1环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.5 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.2 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.2 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1139 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 580213 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 98 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 1.52 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 0.83 |
由表1数据可知，本申请制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料具备耐疲劳、抗水损害高、黏结力强等特点。其45°剪切强度为1.52MPa，拉拔强度为0.83MPa，说明本申请制备获得的橡胶沥青应力吸收层材料具有优异的层间黏结力。疲劳寿命＞50万次，说明该橡胶沥青应力吸收层具有良好的抗疲劳和开裂性能。
对比例1
与实施例1主要不同的是，本对比例将环保反应型橡胶沥青应力吸收层铺筑于置换板的新浇筑水泥路面上，具体如下：
a、将重量百分比为：18％的橡胶粉，2.0％的线性SBS，3.0％的糠醛抽出油，5.5％的改性木质素磺酸钙，0.7％温拌剂，0.3％蓖麻油酸锌，0.5％的稳定剂和70％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为77％的细骨料和10％的粗骨料加热至160-170℃，加入10％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入3.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面，通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表2所示：
表2对比例1环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.5 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.1 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.2 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1158 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 580813 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 98 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 1.98 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 1.06 |
由表2数据可知，将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面时，其45°剪切强度和拉拔强度明显提升，和铺筑于旧混凝土路面两者黏结强度分别提升30.2％和27.7％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，可与新修复水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应而相互结合形成一体，从而增加黏结力并阻断地表水的下渗，从而解决水泥新旧板块之间因为材料不同导致路面出现裂缝的风险。
对比例2
与对比例1主要不同的是，本对比例将环保反应型橡胶沥青应力吸收层铺筑于置换板的新浇筑水泥路面上，其中45°斜剪和拉拔试验将试件在养护箱中养护7d后检测，具体如下：
a、将重量百分比为：18％的橡胶粉，2.0％的线性SBS，3.0％的糠醛抽出油，5.5％的改性木质素磺酸钙，0.7％温拌剂，0.3％蓖麻油酸锌，0.5％的稳定剂和70％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为77％的细骨料和10％的粗骨料加热至160-170℃，加入10％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入3.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面，通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，其中45°斜剪和拉拔试验将试件在养护箱中养护7d后检测，经检测结果如下表3所示：
表3对比例2环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
由表3数据可知，经一定时间养护后，其45°剪切强度和拉拔强度继续提高，和铺筑于旧混凝土路面两者黏结强度分别提升52.6％和63.8％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，继续与新修复水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应，从而提升黏结强度。
对比例3
与对比例1主要不同的是，本对比例不添加改性木质素磺酸钙或改性木质素磺酸钠，具体如下：
a、将重量百分比为：18％的橡胶粉，2.0％的线性SBS，3.0％的糠醛抽出油，0.7％温拌剂，0.3％蓖麻油酸锌，0.5％的稳定剂和75.5％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为77％的细骨料和10％的粗骨料加热至160-170℃，加入10％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入3.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于置换板的新浇筑水泥混凝土路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表4所示：
表4对比例3环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
由表4数据可知，将未添加改性木质素磺酸钙的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥混凝土路面时，其45°剪切强度和拉拔强度明显下降，和有添加改性木质素磺酸钙的应力吸收层材料相比，两者黏结强度分别下降26.3％和25.3％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，可与水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应而相互结合形成一体，从而增加黏结力。未添加改性木质素磺酸钙的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料其动稳定度和冻融劈裂强度比都有所降低，这是由于改性木质素磺酸钙作为填料颗粒，抑制了沥青、线型SBS和橡胶粉等高分子材料分子界面区域内的链运动，使得聚合物材料相转变温度上升，从而提高高温性能。同时，改性木质素磺酸钙又能与骨料表面发生吸附，改善沥青极性，同时提升沥青与骨料之间的物理和化学吸附力，从而提高抗水损害性能。
实施例2
本申请制备环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料的方法，包括以下几个步骤：
a、将重量百分比为：20％的橡胶粉，2.0％的SBS，糠醛抽出油的3.0％，8.0％的改性木质素磺酸钙，0.5％温拌剂，0.5％蓖麻油酸锌，1.0％的稳定剂和65.0％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为80％的细骨料和5％的粗骨料加热至160-170℃，加入13％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入2.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表5所示：
表5实施例2环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.0 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.0 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.5 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1035 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 625233 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 97 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 1.64 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 0.95 |
由表5数据可知，本申请制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料具有耐疲劳、抗水损害高、黏结力强等特点。其45°剪切强度为1.63MPa，拉拔强度为0.95MPa，说明本申请制得的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料具有优异的层间黏结力。疲劳寿命＞60万次，说明其具有良好的抗疲劳和开裂性能。
对比例4
与实施例2主要不同的是，本对比例将环保反应型橡胶沥青应力吸收层铺筑于置换板的新浇筑水泥路面上，具体如下
a、将重量百分比为：20％的橡胶粉，2.0％的SBS，糠醛抽出油的3.0％，8.0％的改性木质素磺酸钙，0.5％温拌剂，0.5％蓖麻油酸锌，1.0％的稳定剂和65.0％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为80％的细骨料和5％的粗骨料加热至160-170℃，加入13％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入2.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面，通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表6所示：
表6对比例4环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.0 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.0 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.4 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1055 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 653293 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 97 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 2.12 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 1.25 |
由表6数据可知，将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面时，其45°剪切强度和拉拔强度明显提升，和铺筑于旧混凝土路面两者黏结强度分别提升29.3％和24.0％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，可与新修复水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应而相互结合形成一体，从而增加黏结力并阻断地表水的下渗，从而解决水泥新旧板块之间因为材料不同导致路面出现裂缝的风险。
对比例5
与对比例2不同的是，本对比例将环保反应型橡胶沥青应力吸收层铺筑于置换板的新浇筑水泥路面上，其中45°斜剪和拉拔试验将试件在养护箱中养护7d后检测，具体如下：
a、将重量百分比为：20％的橡胶粉，2.0％的SBS，糠醛抽出油的3.0％，8.0％的改性木质素磺酸钙，0.5％温拌剂，0.5％蓖麻油酸锌，1.0％的稳定剂和65.0％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为80％的细骨料和5％的粗骨料加热至160-170℃，加入13％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入2.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于新浇筑的水泥混凝土路面，通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，其中45°斜剪和拉拔试验将试件在养护箱中养护7d后检测，经检测结果如下表7所示：
表7对比例5环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
由表7数据可知，经一定时间养护后，其45°剪切强度和拉拔强度继续提高，和铺筑于旧混凝土路面两者黏结强度分别提升44.5％和61.0％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，在养护时间周期内继续与新修复水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应，从而提升黏结强度。
对比例6
与对比例2不同的是，本对比例中不添加改性木质素磺酸钙或改性木质素磺酸钠，具体如下：
a、将重量百分比为：20％的橡胶粉，2.0％的SBS，糠醛抽出油的3.0％，0.5％温拌剂，0.5％蓖麻油酸锌，1.0％的稳定剂和73.0％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为80％的细骨料和5％的粗骨料加热至160-170℃，加入13％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入2.0％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于置换板的新浇筑水泥混凝土路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表8所示：
表8对比例6环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
由表8数据可知，将未添加改性木质素磺酸钙的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥混凝土路面时，其45°剪切强度和拉拔强度明显下降，和有添加改性木质素磺酸钙的应力吸收层材料相比，两者黏结强度分别下降22.0％和24.2％。这是因为添加的改性木质素磺酸钙，可与水泥混凝土路面发生物理黏结和化学反应而相互结合形成一体，从而增加黏结力。未添加改性木质素磺酸钙的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料其动稳定度和冻融劈裂强度比都有所降低，这是由于改性木质素磺酸钙作为填料颗粒，抑制了沥青、线型SBS和橡胶粉等高分子材料分子界面区域内的链运动，使得聚合物材料相转变温度上升，从而提高高温性能。同时，改性木质素磺酸钙又能与骨料表面发生吸附，改善沥青极性，同时提升沥青与骨料之间的物理和化学吸附力，从而提高抗水损害性能。
实施例3
本申请制备环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料的方法，包括以下几个步骤：
a、将重量百分比为：15％的橡胶粉，1.1％的线性SBS，1.1％的糠醛抽出油，3.0％的改性木质素磺酸钙，0.6％温拌剂，0.2％蓖麻油酸锌，2.0％的稳定剂和77％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为70％的细骨料和15％的粗骨料加热至160-170℃，加入10％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入5％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表9所示：
表9实施例3环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.4 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.3 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.2 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1136 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 580546 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 98 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 1.38 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 0.72 |
由表9数据可知，本申请制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料具备耐疲劳、抗水损害高、黏结力强等特点。其45°剪切强度为1.38MPa，拉拔强度为0.72MPa，说明本申请制备获得的橡胶沥青应力吸收层材料具有优异的层间黏结力。疲劳寿命＞50万次，说明该橡胶沥青应力吸收层具有良好的抗疲劳和开裂性能。
实施例4
本申请制备环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料的方法，包括以下几个步骤：
a、将重量百分比为：20％的橡胶粉，5％的线性SBS，5％的糠醛抽出油，5％的改性木质素磺酸钙，0.6％温拌剂，0.4％蓖麻油酸锌，2％的稳定剂和62％的重交沥青，在170℃-180℃下将上述材料剪切并搅拌均匀，制成环保反应型橡胶沥青。
b、将重量百分比为70％的细骨料和5％的粗骨料加热至160-170℃，加入15％环保反应型橡胶沥青搅拌均匀后加入10％的硫酸钙晶须即可得到环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料。
c、将环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料铺筑于旧水泥路面通过碾压后得到应力吸收层。
d、所制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层成型实验所需试件，经检测结果如下表10所示：
表10实施例4环保反应型橡胶沥青应力吸收层技术参数
| 技术指标 | 单位 | 实测值 | 检测标准 |
| 孔隙率 | ％ | 2.3 | T0705-2011 |
| 矿料间隙率 | ％ | 19.1 | T0705-2011 |
| 油膜厚度 | μm | 10.4 | 计算值 |
| 动稳定度(60℃,0.7MPa) | 次/mm | 1089 | T0719-2011 |
| 疲劳寿命(15℃,1500με) | 次 | 588617 | AASHTO T321 |
| 冻融劈裂 | ％ | 97 | T0729-2011 |
| 斜剪试验(45°,30℃) | MPa | 1.54 | JC/T975 |
| 拉拔试验(25℃) | MPa | 0.86 |
由表10数据可知，本申请制备的环保反应型橡胶沥青应力吸收层材料具备耐疲劳、抗水损害高、黏结力强等特点。其45°剪切强度为1.54MPa，拉拔强度为0.86MPa，说明本申请制备获得的橡胶沥青应力吸收层材料具有优异的层间黏结力。疲劳寿命＞50万次，说明该橡胶沥青应力吸收层具有良好的抗疲劳和开裂性能。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述沥青应力吸收层由粗骨料、细骨料、增韧填料和橡胶改性沥青组成，其重量百分比如下：所述粗骨料为5-15％，所述细骨料为70-80％，所述增韧填料为2-10％，所述橡胶改性沥青为10-15％，并且所述橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、改性填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述橡胶改性沥青的重量组成比例为重交沥青62-77％，线型SBS为1-5％，40目橡胶粉15-20％，增溶剂1-5％，改性填料3.0-8.0％，表面活性类温拌剂0.5-0.7％，净味剂0.2-0.5％，稳定剂0.5-2.0％。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述增溶剂为糠醛抽出油、环保芳烃油的任一种或一种以上的任意比例混合物。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述改性填料为改性木质素磺酸钠、改性木质素磺酸钙的任一种或一种以上的任意比例混合物。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述净味剂为蓖麻油酸锌、大豆乙基硫酸乙酯吗啉、苯基-N-叔丁基硝酮的任一种或一种以上的任意比例混合物。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述增韧填料为硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、碳酸钙晶须的任一种或一种以上的任意比例混合物。
7.根据权利要求6所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述硫酸钙晶须、所述碱式硫酸镁晶须或所述碳酸钙晶须的长度为50-300μm，长径比为50-200。
8.根据权利要求1所述的一种橡胶沥青应力吸收层，其特征在于，所述沥青应力吸收层的摊铺温度为140-170℃，经碾压后的厚度为15-25mm，表干法检测孔隙率≤3％，矿料间隙率≥18.5％，沥青饱和度≥90％，油膜厚度≥9.5μm。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种橡胶沥青应力吸收层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对原路面进行病害处置；
S2：在所述原路面上铺筑1.7-3.0mm厚沥青混合料；
S3：在90-150℃温度下，将步骤S2铺筑的沥青混合料经压路机碾压，形成15-25mm厚的所述沥青应力吸收层产品。
10.根据权利要求9所述的一种橡胶沥青应力吸收层的制备方法，其特征在于，步骤S2中的所述沥青混合料由以下子步骤制成：
S21：称取质量比例为5-15％的粗骨料、70-80％的细骨料和10-15％的橡胶改性沥青，进行第一次搅拌混合获得第一混合物，所述第一次搅拌混合的时间为20-25s，所述橡胶改性沥青由重交沥青、线型SBS、橡胶粉、增溶剂、改性填料、表面活性类温拌剂、净味剂以及稳定剂组成；
S22：在所述第一次搅拌混合结束后，向所述第一混合物中加入2-10％的填料，进行第二次搅拌混合，得到所述橡胶沥青应力吸收层，所述第二次搅拌混合的时间为15-20s。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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