一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法技术

本发明专利技术提供了一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法，涉及公路和市政工程技术领域，能够提高再生材料的强度和降低其收缩开裂率，从而提高路面的整体承载能力和路面的使用寿命；该再生材料按质量份包括：沥青路面回收材料70‑85份、碎石15‑29份、旧沥青活化剂1.0‑1.5份、乳化沥青3.5‑5.0份、矿渣硫铝酸盐和/或铁铝酸盐水泥1‑2份以及纤维0.1‑1.0份；乳化沥青按质量份包括：基质沥青62‑70份、乳化剂2‑4份以及水30‑38份；水泥按质量份包括：粒化高炉矿渣75‑90份、硫或铁铝酸盐水泥熟料3‑5份、石膏3‑15份。本发明专利技术提供的技术方案适用于材料制备和公路铺筑的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法
本专利技术涉及公路和市政工程
，尤其涉及一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法。
技术介绍
我国公路建设发展迅速，按照沥青的设计寿命15～20年测算，从现在起，每年约有12％的沥青路面需要翻修，并还将以每年15％的速度增长。若废旧料全部再生利用，每年可节约材料费120亿元，由此所产生的环境效益将更为巨大。冷再生技术可有效解决资源浪费问题，与其他传统的施工方法相比，可节省总投资40％～50％。然而目前该技术多用于低等级公路的基层，废旧料利用率低，如果可以顺利将冷再生技术引入我国一级和二级公路的改建，所带来的经济效益无疑是十分巨大的。乳化沥青冷再生施工工艺高效，对路面再生集料有较高的利用率，且乳化沥青冷再生技术是在常温下施工，不需加热沥青，避免沥青的高温老化引起性能衰减，从而提高路面的抗疲劳性能，延长路面的使用寿命。同时，该技术可在不损坏路基情况下，精确控制摊铺层厚度，改善路面使用性能，提高旧路等级。在沥青路面车辙、荷载类裂缝和非荷载类裂缝等病害的处治及路面大修工程中，乳化沥青冷再生技术可大幅度提高公路整体质量，降低公路寿命周期内的建设成本节约大量土地和矿产资源，有利于保护生态环境且施工简单，进度快，开放交通早，对交通的影响较小，特别适用于交通繁重的旧路改造升级。但是现有技术中，冷再生混合料之间依然存在强度形成早期粘结性较差，集料存在松散以及脱粒、稳定性不足等问题，这主要跟乳化沥青的破乳速度和再生料的级配、水泥性能有关。因此，有必要研究一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种减少开裂乳化沥青路面再生材料及制备和施工方法，具有较高的强度和较低的收缩开裂率，从而提高乳化沥青再生材料作为基层或者下面层时的整体承载能力和路面的使用寿命。一方面，本专利技术提供一种减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述再生材料按质量份的组分包括：沥青路面回收材料70-85份、碎石15-29份、旧沥青活化剂1.0-1.5份、乳化沥青3.5-5.0份、矿渣硫铝酸盐和/或铁铝酸盐水泥1-2份以及纤维0.1-1.0份。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述矿渣硫铝酸盐或铁铝酸盐水泥按质量份的组分包括：粒化高炉矿渣75-90份、硫或铁铝酸盐水泥熟料3-5份以及石膏3-15份。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述硫或铁铝酸盐水泥熟料的28d抗压强度大于等于50MPa。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述矿渣硫铝酸盐或铁铝酸盐水泥的初凝时间≥6小时，终凝时间≤10小时，7天线膨胀率≥0.15％，28天自由膨胀率≤1.0％。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述乳化沥青为基质沥青乳化而成；所述乳化沥青按质量份的组分包括基质沥青62-70份、乳化剂2-4份以及水30-38份。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述基质沥青为70#或者90#普通道路石油沥青。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述沥青路面回收材料为原有旧沥青路面铣刨破碎后回收的碎石材料。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述纤维为有机纤维、聚合物纤维、玄武岩纤维和再生纤维中的一种或多种。另一方面，本专利技术提供一种减少开裂乳化沥青路面再生材料的制备方法，其特征在于，所述方法适用于如上任一所述的再生材料的制备；所述方法的步骤包括：S1、按质量份将乳化剂加入水中搅拌均匀，制成皂液并加热至55℃-65℃，保温；S2、将S1中所制皂液倒入胶体磨或功能等同于胶体磨的设备中循环，边循环剪切边缓慢加入温度为125℃-135℃的基质沥青，待所有基质沥青加入后，继续循环剪切0.5-2分钟，制得乳化沥青；S3、按质量份将沥青路面回收材料、碎石、旧沥青活化剂、矿渣硫铝酸盐和/或铁铝酸盐水泥、纤维及S2中制备的乳化沥青混合，室温条件下搅拌均匀，得到乳化沥青路面再生材料。再一方面，本专利技术提供一种减少开裂乳化沥青路面再生材料的施工方法，其特征在于，采用如上任一所述的再生材料进行路面的铺筑；所述施工方法的步骤包括摊铺、碾压和养生；摊铺：采用摊铺功率不低于120kW的摊铺设备进行基层材料的摊铺，单层碾压后摊铺厚度为8-15cm；相邻两个施工段面纵向有30-40cm的重叠；碾压：分为初压、复压、终压；先采用效果等同于双钢轮压路机的碾压设备对路面进行2-3个来回的静压，即初压；再用激振力大于35t的重型震动碾压设备、18-21t三轮压路设备或25t以上的轮胎压路设备继续碾压密实，即复压；最后再采用效果等同于双钢轮压路机的碾压设备或胶轮碾压设备静压消除轮迹，即终压；养生：每一段路面碾压完成并经压实度检查合格后，立即开始养生；采用自然养生；养生期不少于3d。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：本专利技术再生材料具有较高的强度和较低的收缩开裂率，从而提高乳化沥青再生材料作为基层或者下面层时的整体承载能力和路面的使用寿命，可用于修建半刚性基层的长寿命沥青路面。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的低裂乳化沥青路面再生材料的组份图。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。本专利技术针对现有技术的不足，提供一种减少开裂乳化沥青路面再生材料，通过使用矿渣或者钢渣硫(铁)铝酸盐水泥和纤维制备乳化沥青再生材料，提高材料的抗拉性能和韧性，使材料的延性增强变得非常重要。具体方案为在传统的乳化沥青再生混合料中加入新型矿渣硫(铁)铝酸盐水泥、纤维，从而得到沥青再生材料，以应用于路面的上基层甚至下面层。利用矿渣硫(铁)铝酸盐水泥的特性和加入纤维，提高再生混合料强度的同时，减少基层的开裂。如图1所示，本专利技术减少开裂乳化沥青再生材料的主要组分，按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述再生材料按质量份的组分包括：沥青路面回收材料70-85份、碎石15-29份、旧沥青活化剂1.0-1.5份、乳化沥青3.5-5.0份、矿渣水泥和/或钢渣水泥1-2份以及纤维0.1-1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述再生材料按质量份的组分包括：沥青路面回收材料70-85份、碎石15-29份、旧沥青活化剂1.0-1.5份、乳化沥青3.5-5.0份、矿渣水泥和/或钢渣水泥1-2份以及纤维0.1-1.0份。


2.根据权利要求1所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述矿渣水泥为矿渣硫铝酸盐和/或铁铝酸盐水泥；所述矿渣硫铝酸盐或铁铝酸盐水泥按质量份的组分包括：粒化高炉矿渣75-90份、硫或铁铝酸盐水泥熟料3-5份以及石膏3-15份。


3.根据权利要求2所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述硫或铁铝酸盐水泥熟料的28d抗压强度大于等于50MPa。


4.根据权利要求2或3所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述矿渣硫铝酸盐或铁铝酸盐水泥的初凝时间≥6小时，终凝时间≤10小时，7天线膨胀率≥0.15％，28天自由膨胀率≤1.0％。


5.根据权利要求1所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述乳化沥青为基质沥青乳化而成；所述乳化沥青按质量份的组分包括基质沥青62-70份、乳化剂2-4份以及水30-38份。


6.根据权利要求5所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述基质沥青为70#或者90#普通道路石油沥青。


7.根据权利要求1所述的减少开裂乳化沥青路面再生材料，其特征在于，所述沥青路面回收材料为原有旧沥青路面铣刨破碎后回收的碎石材...

【专利技术属性】
技术研发人员：董月振，邱建波，李迎民，刘刚，武彦龙，郭广生，蔡轩，秦家禄，闫伟，潘新涛，郑韶光，石红星，杨柏顺，邢增楠，杨超，林红星，李涛，
申请(专利权)人：廊坊市交通公路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13