一种改性花岗岩集料的制备方法以及粘附性检测方法技术

本发明专利技术公开了一种改性花岗岩集料的制备方法以及粘附性检测方法，工艺步骤如下：取SBS改性沥青加热，然后加入液体抗剥落剂，搅拌均匀，置于175‑180℃环境下，制得混合溶液a；称取花岗岩集料以及水泥加热至175‑181℃，然后将二者搅拌均匀，175‑180℃保温，制得混合物b；将混合溶液a放入拌合容器中拌合，拌合过程中加入混合物b，搅拌均匀，即得改性花岗岩集料。将改性花岗岩集料放入76‑84℃的恒温水浴中，每隔一段时间取出部分集料放入冷水中，分4‑6次取完，最后根据剥离面积百分率进行粘附性等级评价。本发明专利技术制备的改性后的花岗岩集料粘附耐久性强、水稳定性好，达到沥青路面5级粘附性要求；本发明专利技术还公开了一种适用方便且与工程有良好相关性的粘附性评价方法。

A Method for Preparing Modified Granite Aggregate and Testing Adhesiveness

The invention discloses a method for preparing modified granite aggregate and a method for testing its adhesiveness. The process steps are as follows: heating SBS modified asphalt, adding liquid anti-stripping agent, stirring evenly, and putting it in 175 180 C to prepare mixed solution a; heating granite aggregate and cement to 175 181 C, however. Mixture B was prepared by mixing them evenly and holding them at 175 180 C. Mixed solution a was put into mixing container to mix. Mixture B was added in the mixing process to mix evenly, and then modified granite aggregate was obtained. Modified granite aggregates were put into constant temperature water bath at 76 84 C. Some aggregates were taken out and put into cold water at intervals of time. The aggregates were taken out 4 6 times. Finally, the adhesion grade was evaluated according to the percentage of stripped area. The modified granite aggregate prepared by the invention has strong adhesion durability and good water stability, and meets the requirements of grade 5 adhesion of asphalt pavement. The invention also discloses an evaluation method of adhesion which is convenient to apply and has good correlation with engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种改性花岗岩集料的制备方法以及粘附性检测方法
本专利技术属于道路工程
，具体地说，涉及一种改性花岗岩集料的制备方法以及粘附性检测方法。
技术介绍
随着我国公路事业的快速发展，沥青面层常用的碱性玄武岩或辉绿岩石料需求量逐渐增大。因此，一些地区为了扩展路面用集料范围，对花岗岩石料进行分析研究，解决石料逐渐短缺的矛盾，降低一定的工程费用，为以后的施工提供有利的服务。目前通常将改性沥青与坚硬的集料拌合均匀，用来铺筑高等级公路沥青面层。一般碱性石料能够很好地裹覆沥青，但是没有良好的耐磨性。花岗岩等酸性岩石坚硬耐磨，相互之间能充分发挥嵌挤作用，并且花岗岩的抗磨光能力强，其混合料抗滑能力强且能够长期使用，因此在矿料紧缺的情况下，可作为优选的材料。但这类矿料与沥青之间的结合力低，沥集料表面的沥青膜容易脱落，致使沥青路面容易呈现坑洞等早期病害。需要对其粘附等级进行研究，提高其水稳定性能。近年来国内已有不少学者致力于研究花岗岩的应用性能，目前采用的方法主要为：1)通过添加剂提高其使用性能，一般通过添加矿粉与水泥提高其粘附等级，常应用于中下面层；2)使用消石灰为添加改性措施，可以提高集料的粘附等级，但是由于消石灰的细度较高，施工时不宜分散，工程质量难以控制，且消石灰本身质量控制存在不足；3)通过添加液体抗剥落剂提高花岗岩的粘附性，但是随着工程的使用，其粘附性等级耐久性不强，高温易老化的问题逐渐清晰；4)采用高分子类抗剥落剂提高工程质量问题，但仅仅通过添加液体抗剥落剂已无法满足路面的使用要求。因此，如何提供一种可以有效提高花岗岩集料粘附性的方法以及粘附性检测方法成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开了一种有效改善花岗岩集料粘附性的方法，改性后的花岗岩集料粘附耐久性强、水稳定性好，能满足沥青路面表面层5级粘附性要求，且具有优良的路用性能；本专利技术还公开了一种适用方便且与工程有良好相关性的粘附性评价方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种改性花岗岩集料的制备方法，包括以下步骤：(1)取SBS改性沥青加热到175-180℃达液体状态，然后加入液体抗剥落剂，搅拌均匀，置于175-180℃环境下保持液体状态，制得混合溶液a；(2)分别称取花岗岩集料以及水泥加热至175-181℃，加热1-1.2h，然后将二者混合搅拌1-3min，搅拌均匀，175-180℃保温15-20min，制得混合物b；(3)将步骤(1)混合溶液a放入拌合容器中拌合，拌合过程中加入处于保温状态的混合物b，搅拌10-15min至搅拌均匀，即得改性花岗岩集料。优选的，所述SBS改性沥青与花岗岩集料以油石比为5.5-7.5％的比例添加。优选的，所述液体抗剥落剂为XT-2液体抗剥落剂，比重为0.8～1.2，添加比例为SBS改性沥青用量的0.4-0.6％。优选的，所述水泥的添加比例为花岗岩集料与SBS改性沥青总质量的3-4％。优选的，所述花岗岩集料选用粒径为4.75-16mm的集料。优选的，所述花岗岩集料压碎值为15-16％，磨耗值为17-18％，且SiO2含量为70-71％，Al2O3含量为14-15％，Na2O含量为3-4％，CaO含量为2-3％。优选的，所述水泥为复合硅酸盐水泥，强度等级为32-33，表观相对密度为3.009-3.02。一种改性花岗岩集料粘附性的检测方法，将上述所述的一种改性花岗岩集料的制备方法所制备的改性花岗岩集料放入76-84℃的恒温水浴中，每隔0.5h从中取出部分改性花岗岩放入冷水中，并使剩余改性花岗岩集料继续静置于热水浴中，分4-6次取完，最后根据剥离面积百分率统一对粘附性等级进行评价。优选的，所述间隔时间还可设定为1h、1.5h或2h。本专利技术采用改进的水浸法试验，并分别测得0.5h、1h、1.5h、2h浸水后的沥青薄膜剥离面积与剥离百分率，观察集料表面沥青膜脱落情况，以《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)中标定的等级评价为主，测得改性花岗岩集料粘附性等级满足5级的等级要求，适用于对粘附性要求较高的沥青路面表面层，扩展了花岗岩集料的应用范围。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术涉及材料适用于沥青混合料的路用性能，能够完全提高花岗岩集料的粘附等级，改性后的花岗岩集料具有工程使用方便的特点，且具有良好的工程质量相关性；本专利技术能够解决长期高温浸水的环境下粘附性不足的问题。2、本专利技术涉及的材料相互间能够经过组合，提高花岗岩集料与改性沥青的粘附等级。首先水泥添加剂是经过碱性矿物质加工而成，可与改性沥青等酸性物质形成较强的结合力，在与经过加热的花岗岩集料搅拌时，由于表面存在毛细作用力以及分子间的互相作用力，水泥将附着于表面，增加花岗岩集料的表面活性，可提高矿料的粘结力。3、液体抗剥落剂是一种高分子类粘性材料，具有优良的耐高温性能，主要通过与改性沥青材料搅拌混合，可显著增强沥青的活性，提高花岗岩集料与改性沥青的结合力。XT-2液体抗剥落剂的添加可有效地解决大量石料拌和时，颗粒表面无法充分裹覆水泥等改性材料的问题，进一步保证矿料的粘附等级，具有显著优良的稳定性。4、近年来，碱性石料的逐渐减少，花岗岩石料已逐渐的登上历史舞台，本专利技术在解决矿料粘附性问题的同时，还保证其粘附性的稳定性，本专利技术具有潜在使用价值。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。本实施例所采用的各原料为：花岗岩集料为大田富业石料，集料压碎值为15.4％，磨耗值为17.6％，且SiO2含量为70.02％，Al2O3含量为14.93％，Na2O含量为3.29％，CaO含量为2.17％；SBS改性沥青要求针入度为60-80，以0.1mm为单位，由泰普克基质沥青配置而成，相对密度为1.030，软化点为81℃；水泥为天涯牌复合硅酸盐水泥，强度等级为32.5，表观相对密度为3.009；XT-2液体抗剥落剂由常州信拓路面改性材料公司生产制配的高分子材料，比重为0.8-1.2。首先进行准备工作，准备五个实验用盆，按照使用顺序分别对其进行标号为一、二、三、四、五号实验用盆，在175℃烘箱环境中预热拌合容器。取800gSBS改性沥青在175℃环境中达液体状态，称取SBS改性沥青，并同时掺入3.2g的XT-2液体抗剥落剂置于一号实验用盆中并搅拌均匀，将其置于175℃环境继续保持液体状态；称取质量为310g的90颗大田富业石场13.2～16mm粒径集料于二号实验用盆中，放入175℃烘箱中加热1h；取充足的水泥于三号实验用盆中，置于相同环境175℃烘箱中加热1h。然后按照5.5％油石比称取一号实验用盆中的17.6gSBS改性沥青放入预热的拌合容器中拌合，置于四号实验用盆中放入175℃环境中15min；按照矿料质量3％的比例称取三号实验用盆中的9.3g水泥和二号实验用盆中的90颗大田富业石场13.2～16mm粒径集料放于同一拌合容器中，搅拌1min达均匀状态，置于五号实验用盆中放入175℃环境中15min；取出四号实验用盆和五号实验用盆中的全部矿料与SBS改性沥青放入拌合容器中搅拌15min达均匀状态，挑选充分裹有沥青膜的集料置于玻璃板上冷却1h后放入80℃的恒温水浴中观测沥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性花岗岩集料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取SBS改性沥青加热到175‑180℃达液体状态，然后加入液体抗剥落剂，搅拌均匀，置于175‑180℃环境下保持液体状态，制得混合溶液a；(2)分别称取花岗岩集料以及水泥加热至175‑181℃，加热1‑1.2h，然后将二者混合搅拌1‑3min，搅拌均匀，175‑180℃保温15‑20min，制得混合物b；(3)将步骤(1)混合溶液a放入拌合容器中拌合，拌合过程中加入处于保温状态的混合物b，搅拌10‑15min至搅拌均匀，即得改性花岗岩集料。

【技术特征摘要】
1.一种改性花岗岩集料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取SBS改性沥青加热到175-180℃达液体状态，然后加入液体抗剥落剂，搅拌均匀，置于175-180℃环境下保持液体状态，制得混合溶液a；(2)分别称取花岗岩集料以及水泥加热至175-181℃，加热1-1.2h，然后将二者混合搅拌1-3min，搅拌均匀，175-180℃保温15-20min，制得混合物b；(3)将步骤(1)混合溶液a放入拌合容器中拌合，拌合过程中加入处于保温状态的混合物b，搅拌10-15min至搅拌均匀，即得改性花岗岩集料。2.根据权利要求1所述的一种改性花岗岩集料的制备方法，其特征在于，所述SBS改性沥青与花岗岩集料以油石比为5.5-7.5％的比例添加。3.根据权利要求2所述的一种改性花岗岩集料的制备方法，其特征在于，所述液体抗剥落剂为XT-2液体抗剥落剂，比重为0.8～1.2，添加比例为SBS改性沥青用量的0.4-0.6％。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种改性花岗岩集料的制备方法，其特征在于，所述水泥的添加比例为花岗岩集料与SBS改性沥青...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦仁杰，黄庆聪，李腾飞，吴卓科，方昌文，单楠，王模，
申请(专利权)人：长沙理工大学，海南省路桥投资建设有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43