一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料制造技术

本发明专利技术公开了一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料，以质量百分比计，所述混合料包括如下组分组成：70#道路石油沥青4.821%～5.270%、胶粉0.697%～0.709%、SBS改性剂0.0995%～0.1016%、玄武岩纤维0.279%～0.288%、矿料93.376%～94.154%。该混合料采用胶粉替代部分SBS改性剂，不仅可以在保证质量的同时降低成本，而且可以消耗大量的废旧轮胎，促进了废旧轮胎的综合利用，减小“黑色污染”带来的巨大环境问题；掺入玄武岩纤维，大幅度提高了其抗疲劳开裂性能，疲劳寿命比SBS改性沥青混合料、常规橡胶沥青混合料有显著的增大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路建设材料、养护
，特别涉及一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料。
技术介绍
对于沥青路面，疲劳开裂是由于荷载的重复作用，在远低于材料的极限强度下导致路面开裂的一种破坏现象。重复荷载作用下的疲劳损坏过程一般包括三个阶段，即裂缝的形成、裂缝的扩展和断裂破坏。沥青混合料的疲劳性能就是其在反复荷载作用下抵抗这种疲劳破坏的能力。综合国内外近几年技术的发展，主要的抗裂性的措施有：掺入纤维改善沥青混合料的抗裂性及防止反射裂缝的性能，公路工程中常用的纤维有木质素纤维、聚脂纤维、有机纤维、钢纤维等；将少量聚合物均匀地混入沥青中，可使沥青的使用性能得到很大的提升，成为提高沥青性能的有效途径。可作沥青改性剂的聚合物一般分为热塑性橡胶类、橡胶类、树脂等；设置应力吸收层，在旧混凝土路面及沥青加铺层之间，一是采用的粘结材料如橡胶沥青或改性沥青等粘层油的抗剪强度应满足层间抗剪性能要求，二是需要有一个合适的劲度和韧度，来分散加铺层底部的应力应变及防止裂缝的扩展。随着国内外研究的深入，废旧轮胎已逐步开始用于高速公路的建设，这也成为轮胎橡胶这种固体废弃物的主要处理方式之一。而把废橡胶应用于高速公路，不但可以获得环境效益和降低造价，而且对路用性能也有一定的改善。随着研究的深入，橡胶沥青混合料较基质沥青混合料有了较明显的改善，但是仍然不能够满足当前道路环境对沥青路面抗疲劳开裂性能的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料，通过本专利技术可以大幅度地提高沥青路面的抗疲劳开裂性能，延长道路的使用寿命；同时促进对废胎胶粉的运用，以缓解废轮胎所带来的固体污染现状。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料，以质量百分比计，包括如下组分组成：70#道路石油沥青4.821%～5.270%、胶粉0.697%～0.709%、SBS改性剂（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）0.0995%～0.1016%、玄武岩纤维（BF）0.279%～0.288%、矿料93.376%～94.154%。进一步的，胶粉为磨细的斜交胎胶粉，其细度范围为30目～80目。进一步的，矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的11%；其中，粗细集料材质为玄武岩，粗细集料中1#料、2#料、3#料与4#料分别占矿料总质量的42%、30%、0%与17%；矿粉为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。进一步的，所述的复合改性沥青混合料采用AR-SMA13骨架密实断级配。上述高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：（1）先将70#道路石油沥青加热至120±5℃，随后继续加热直至170±5℃，在继续加热过程中，将胶粉与SBS改性剂均匀地加入70#道路石油沥青中，然后在180±5℃条件下机械高速旋转搅拌30-40min，再在175±5℃条件下剪切乳化20-30min，最后于170±5℃下静置溶胀60-70min，得到胶粉/SBS复合改性沥青，保温备用；（2）分别于173±5℃下预加热矿料中的粗细集料和矿粉6h以上；（3）将拌合锅加热至拌合温度160±5℃，先将预加热后的粗细集料加入拌合锅内拌合15-18s，再掺入玄武岩纤维拌合15-18s，再加入步骤（1）保温备用的胶粉/SBS复合改性沥青拌合90-95s，最后掺入预加热后的矿粉拌合90-95s，制得所述的复合改性沥青混合料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有优点：（1）本专利技术所述的高抗疲劳开裂性能的胶粉复合改性沥青混合料，可以大幅度地提高沥青混合料的抗疲劳开裂性能，延长道路的使用寿命；（2）本专利技术所述的高抗疲劳开裂性能的胶粉复合改性沥青混合料，在提高沥青混合料的抗疲劳开裂同时并不降低沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能及水稳定性；（3）本专利技术所述的高抗疲劳开裂性能的胶粉复合改性沥青混合料，使用经济实惠的废旧材料橡胶粉替代部分昂贵的SBS改性剂，降低沥青路面的造价；（4）本专利技术所述的高抗疲劳开裂性能的胶粉复合改性沥青混合料，具有突出的社会环保意义，不仅能够大量消耗废旧轮胎、解决环境污染问题，而且能够延长路面使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述的高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合做进一步说明。实施例1：先将东海70#道路石油沥青在烘箱里面加热至120℃，再取出800g沥青用电炉加热至170℃过程中，将112g胶粉与16gSBS改性剂均匀地加入热沥青中；然后先在180℃条件下机械高速旋转搅拌35min，再在175℃条件下剪切乳化25min；最后在170℃烘箱中静置溶胀60min，得到胶粉/SBS复合改性沥青，保温备用；在173℃烘箱里预加热11160.6g粗细集料和1379.4g矿粉（粒度为0.075mm以下的石灰岩）6h以上，将拌合锅加热至拌合温度160℃，然后将预加热后的11160.6g粗细集料（其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为5266.8g、3762.0g、0.0g、2131.8g）加入拌合锅拌合15s，掺入37.6g玄武岩纤维拌合15s，加入777.48g上述保温备用的胶粉/SBS复合改性沥青拌合90s，掺入预加热后的1379.4g矿粉拌合90s，制得所述的掺BF胶粉/SBS复合改性沥青混合料；所述沥青混合料采用AR-SMA13骨架密实型断级配，沥青油石比为6.2%。实施例2：先将东海70#道路石油沥青在烘箱里面加热至120℃，再取出400g沥青用电炉加热至170℃过程中，将56g胶粉与8gSBS改性剂均匀地加入热沥青中；然后先在180℃条件下机械高速旋转搅拌35min，再在175℃条件下剪切乳化25min；最后在170℃烘箱中静置溶胀60min，得到胶粉/SBS复合改性沥青，保温备用；在173℃烘箱里预加热1014.6g粗细集料和入125.4g矿粉（粒度为0.075mm以下的石灰岩）6h以上，先将拌合锅加热至拌合温度160℃，然后将预加热后的1014.6g粗细集料（其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为478.8g、342.0g、0.0g、193.8g）加入拌合锅拌合15s，掺入3.42g玄武岩纤维拌合15s，加入70.68g上述保温备用的胶粉/SBS复合改性沥青拌合90s，掺入预加热后的125.4g矿粉拌合90s，制得所述的掺BF胶粉/SBS复合改性沥青混合料；所述的沥青混合料采用AR-SMA13骨架密实型断级配，沥青油石比为6.2%。实施例3：先将东海70#道路石油沥青在烘箱里面加热至120℃，再取出500g沥青用电炉加热至170℃过程中，将70g胶粉与10gSBS改性剂均匀地加入热沥青中；然后先在180℃条件下机械高速旋转搅拌35min，再在175℃条件下剪切乳化25min；最后在170℃烘箱中静置溶胀60min，得到胶粉/SBS复合改性沥青，保温备用；在173℃烘箱里预加热6721.00g粗细集料和入830.68g矿粉（粒度为0.075mm以下的石灰岩）6h以上，先将拌合锅加热至拌合温度160℃，然后将预加热后的6721.00g粗细集料（其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为3171.706g、2265.504g、0.0g、1283.786g）加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料，其特征在于，以质量百分比计，包括如下组分组成：70#道路石油沥青4.821%～5.270%、胶粉0.697%～0.709%、SBS改性剂0.0995%～0.1016%、玄武岩纤维0.279%～0.288%、矿料93.376%～94.154%。

【技术特征摘要】
1.一种高抗疲劳开裂性能的复合改性沥青混合料，其特征在于，以质量百分比计，包括如下组分组成：70#道路石油沥青4.821%～5.270%、胶粉0.697%～0.709%、SBS改性剂0.0995%～0.1016%、玄武岩纤维0.279%～0.288%、矿料93.376%～94.154%。2.如权利要求1所述的复合改性沥青混合料，其特征在于，胶粉为磨细的斜交胎胶粉，其细度范围为30目～80目。3.如权利要求1所述的复合改性沥青混合料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，陆如洋，姚明部，蔡冬艳，杨宇轩，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32