一种自密实型沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自密实型沥青混合料及其制备方法。自密实型沥青混合料由以下原料组成，按重量份数计，粗骨料32‑45份、石灰岩沙砾28‑40份、填料20‑30份、改性沥青母液8‑15份、酚醛树脂3‑7份、C9石油树脂3‑7份；其中改性沥青母液主要由基质沥青、水性聚氨酯、二氧化钛、三元乙丙橡胶、纳米氮化硅、酒石酸钠制成。填料为质量比为1:5:1的蛭石、粉煤灰、活性炭粉混合组成。本发明专利技术通过对基质沥青经过多步改性，加入具有吸附作用的填料，提高粘结性和耐热性的C9石油树脂；得到强度高、热稳定性好、气味低、抗车辙等优点的自密实沥青混合料，可用于公路、道桥表面坑槽的修补、一些无法采用机械碾压的特殊路段、工作面严重受限区域的维修等方面。

【技术实现步骤摘要】
一种自密实型沥青混合料及其制备方法
本专利技术涉及沥青混合材料
，具体为一种自密实型沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
自密实沥青混合料是沥青混凝土按照施工工艺作为分类标准确定的一种沥青混凝土。自密实沥青混合料属于悬浮式密实型结构的沥青混凝土；优势在于，其在施工温度为170-180℃下具有良好的流动性和施工和易性，还具有防渗性好、耐油、抗老化、自愈合能力强等优点。由于沥青混合料具有一定的流动性，只需要用摊铺整平机即可完成施工，不需要碾压，并能达到规定的密实度和平整度。自密实沥青混合料中沥青、矿粉、细集料含量均比普通沥青混凝土中含量高，较高含量的沥青与矿粉使粗骨料处于悬浮密实状态；因此具有较高的流动性，较高的流动性可以自身密实，在自然冷却后自然成型、拥有自身机械强度，不需要大型压路机的碾压，只需要简单地摊铺整平即可完成施工。由于自密实沥青混合料较大的流动性、自身密实性决定了其特有的适用场合，一般应用于公路、道桥表面坑槽的修补、一些无法采用机械碾压的特殊路段、工作面严重受限区域的维修等方面。而自密实沥青混合料施工过程，因温度高的原因，沥青会向外界释放烟气，危害人类和环境健康；自密实沥青混合料的热稳定性、强度欠佳，容易出现软化，导致路面形成车辙。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自密实型沥青混合料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种自密实型沥青混合料包括以下原料组份，按重量份数计，粗骨料32-45份、石灰岩沙砾28-40份、填料20-30份、改性沥青母液8-15份、酚醛树脂3-7份、C9石油树脂3-7份。进一步的，所述改性沥青母液主要由基质沥青、水性聚氨酯、二氧化钛、三元乙丙橡胶、纳米氮化硅、酒石酸钠制成。进一步的，所述填料为蛭石、粉煤灰、活性炭粉末。进一步的，所述粗骨料粒径为玄武岩、天然碎石、碎卵石中的任意一种或多种。进一步的，所述粗骨料粒径为5-15mm。一种自密实型沥青混合料的制备方法，包括以下步骤；S1:将二氧化钛溶于硫酸溶液中，加入助剂硫酸铵，搅拌，升高温度至75-80℃；滴加水性聚氨酯溶液；保温；冷却至室温，洗涤，得到改性水性聚氨酯；本步骤中，二氧化钛属于高折射率物质，可反射大部分红外光线，减少吸热；提高自密实沥青混合料的耐温性抗老化性能。而水性聚氨酯可增强自密实沥青混合料的流动性，增强各组分之间的粘结性、提高体系稳定性。本步骤中利用二氧化钛分子结构中的羟基与水性聚氨酯中未反应的异氰酸根、小分子扩链接团键合生成稳定的化学键，将二氧化钛和水性聚氨酯有机得结合起来，使二氧化钛均匀分散于水性聚氨酯溶液，改善二氧化钛团聚、在体系内分散性较差的现象。S2:将三元乙丙橡胶溶于硅烷偶联剂中，加入纳米氮化硅、甲基丙烯酸锌，高速搅拌，得到改性三元乙丙橡胶；此步骤中，纳米氮化硅是优异的耐热抗冲击高强度材料，加入到自密实沥青混合料体系中，可提高自密实沥青混合料的机械强度、耐热性；单独使用纳米氮化硅增强沥青混合料，会因为刚性材料和弹性材料直接接触在受力变形时形变差值较大导致沥青混合料施工后易产生裂纹、裂变、车辙问题；本制备步骤利用纳米氮化硅与三元乙丙橡胶结合，三元乙丙橡胶的柔韧性性可解决脆性较大的问题。纳米氮化硅和三元乙丙橡胶相容性差，会降低两者结合改性的效果；故本制备步骤选用甲基丙烯酸锌对纳米氮化硅处理改善其表面结构，再加入硅烷偶联剂连接纳米氮化硅和三元乙丙橡胶；制得结合效果更佳的改性三元乙丙橡胶，改善自密实沥青混合料的强度、耐热性、抗车辙效果更好。S3:将基质沥青升温至175-190℃，加入酒石酸钠溶液、S1中制备的改性水性聚氨酯，搅拌；加入S2制备的改性三元乙丙橡胶，高速均质，得到改性沥青母液；酒石酸钠可与基质沥青中的金属杂质如铁、镍、钙，形成络合物，降低基质沥青的杂质含量，提高基质沥青性能。S4：将S3制得的改性沥青母液、酚醛树脂、C9石油树脂混合，温度为175-190℃，搅拌；加入粗骨料、石灰岩沙砾、填料，搅拌，得到自密实沥青混合料。进一步的，一种自密实型沥青混合料的制备方法，包括以下步骤；S1:将二氧化钛溶于1％浓度的硫酸溶液中，加入助剂硫酸铵，搅拌，升高温度至75-80℃；滴加水性聚氨酯溶液；保温15-20min；冷却至室温，洗涤，得到改性水性聚氨酯；S2:将三元乙丙橡胶溶于硅烷偶联剂中，加入纳米氮化硅、甲基丙烯酸锌，高速搅拌，搅拌速度为800-1000r/min；得到改性三元乙丙橡胶；S3:将基质沥青升温至175-190℃，加入75％浓度的酒石酸钠溶液、S1中制备的改性水性聚氨酯，搅拌20-30min；加入S2制备的改性三元乙丙橡胶，高速均质，得到改性沥青母液；S4：将S3制得的改性沥青母液、酚醛树脂、C9石油树脂混合，温度为175-190℃，搅拌45-60min；加入粗骨料、石灰岩沙砾、填料，温度为175-190℃，搅拌45-60min，得到自密实沥青混合料。进一步的，所述步骤S4中，填料中蛭石、粉煤灰、活性炭粉的质量比为1:5:1。本技术方案中选择蛭石、粉煤灰、活性炭粉作为填充料，在优选的1:5:1质量比范围内，既可以保证填料自密实沥青混合料的合适胶浆比；又可以达到提高自密实沥青混合料的阻燃性能、降低施工过程烟气的释放。因为蛭石在受热条件下，会膨胀形成具有隔热、隔质的阻隔层，阻止火焰、热量和氧气的传播，阻隔沥青热分解产物，起到阻燃的作用；蛭石和活性炭粉还可作为吸附剂，吸附、过滤掉沥青在高温环境下释放出的气体。进一步的，所述基质沥青优选为天然沥青与石油沥青混合，混合质量比为1:3。进一步的，所述步骤S2中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、β-甲氧基乙氧基硅烷中的任意一种。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术使用水性聚氨酯、二氧化钛、三元乙丙橡胶、纳米氮化硅、酒石酸钠经过分步反应，再对基质沥青进行共混改性；可赋予自密实沥青混合料较高的强度、耐高温性能和良好的流动性；选用具有阻燃和吸附作用的蛭石、矿粉粉煤灰、吸附作用的活性炭粉以特定质量比混合作为自密实沥青混合料的填料，使得自密实沥青混合料具有阻燃性，在高温条件下减少烟气的释放。本专利技术制得的自密实沥青混合料具有耐高温、阻燃性能、强度高的自密实沥青组合料，可用于公路、道桥表面坑槽的修补、一些无法采用机械碾压的特殊路段、工作面严重受限区域的维修等方面。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种自密实型沥青混合料，包括以下原料组份，按重量份数计，粗骨料32份、石灰岩沙砾28份、填料20份、改性沥青母液8份、酚醛树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自密实型沥青混合料，其特征在于；包括以下原料组份，按重量份数计，粗骨料32-45份、石灰岩沙砾28-40份、填料20-30份、改性沥青母液8-15份、酚醛树脂3-7份、C9石油树脂3-7份。/n

【技术特征摘要】
1.一种自密实型沥青混合料，其特征在于；包括以下原料组份，按重量份数计，粗骨料32-45份、石灰岩沙砾28-40份、填料20-30份、改性沥青母液8-15份、酚醛树脂3-7份、C9石油树脂3-7份。


2.根据权利要求1所述的一种自密实型沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青母液主要由基质沥青、水性聚氨酯、二氧化钛、三元乙丙橡胶、纳米氮化硅、酒石酸钠制成。


3.根据权利要求1所述的一种自密实型沥青混合料，其特征在于：所述填料为蛭石、粉煤灰、活性炭粉末。


4.根据权利要求1所述的一种自密实型沥青混合料，其特征在于：所述粗骨料粒径为玄武岩、天然碎石、碎卵石中的任意一种或多种。


5.根据权利要求1或3所述的一种自密实型沥青混合料，其特征在于：所述粗骨料粒径为5-15mm。


6.一种自密实型沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1:将二氧化钛溶于硫酸溶液中，加入助剂硫酸铵，搅拌，升高温度至75-80℃；滴加水性聚氨酯溶液；保温；冷却至室温，洗涤，得到改性水性聚氨酯；
S2:将三元乙丙橡胶溶于硅烷偶联剂中，加入纳米氮化硅、甲基丙烯酸锌，高速搅拌，得到改性三元乙丙橡胶；
S3:将基质沥青升温至175-190℃，加入酒石酸钠溶液、S1中制备的改性水性聚氨酯，搅拌；加入S2制备的改性三元乙丙橡胶，高速均质，得到改性沥青母液；
S4：将S3制得的改性沥青母液、酚醛树脂、C9石油树脂混合，温度为175-190℃，搅拌；加入粗骨料、石灰岩沙砾、填料，搅拌，得到自密实沥青混合料。

【专利技术属性】
技术研发人员：单中妹，
申请(专利权)人：苏州普轮电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32