一种复合纤维乳化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复合纤维乳化沥青混合料，其包括：乳化沥青、集料、固化剂、氢氧化钙以及纤维；其中，所述乳化沥青占集料的质量百分比为6‑8％；氢氧化钙含量为集料质量的2‑3％；所述矿粉占所述集料质量的6.5～8.5％；所述固化剂占所述的乳化沥青质量的3‑5％；所述纤维占所述集料质量的0.2～0.3％。此外，本发明专利技术还公开了上述的复合纤维乳化沥青混合料的制备方法。该复合纤维乳化沥青混合料的抗剪性能高,可减少沥青路面的裂缝与车辙病害的产生，其采用纤维的毛细现象，使得混合料表面以及内部水分能够快速挥发，提高混合料早期强度。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纤维乳化沥青混合料及其制备方法
本专利技术涉及一种沥青混合料及其制备方法，尤其涉及一种抗车辙能力强，高温性能显著，且早期水分易挥发使其早期路面强度高，同时又具有环保和透水功能的沥青混合料的制备。
技术介绍
随着交通行业的发展，重载、超载情况急剧增加，路面裂缝、车辙问题层出不穷，这使得对沥青路面抗剪性能提出了更高的要求。为了延缓沥青路面裂缝、车辙等病害的产生，延长沥青路面的使用寿命。环氧树脂能够明显提高沥青的强度，从而提高混合料的抗车辙能力。自现如今，在生产沥青混合料方面，世界各地还是以热拌沥青混合料为主，这种技术将沥青与集料加热至足够高的温度再拌合通常温度均高于150℃，这样不但会浪费大量的能源，而且加热会使沥青释放有害气体，产生的废气对环境有严重污染，而且对人体健康也有着严重影响。半透水式乳化沥青混合料的制备属于一种冷拌冷铺施工技术，这样在不影响沥青各方面性能的前提下，不但可以降低拌合温度，节约能源，还可以减少生产过程中产生的废气排放，大大改善环境污染问题。乳化沥青中水的存在具有两面性。一方面，水的存在，使得乳化沥青在常温状态下不易固化，具有储存时间长，环保等特点；另一方面，在进行路面摊铺后，水分的挥发严重依赖温度和湿度，天气不以人的意志而转移，这也成为施工后通车的一大问题。现有乳化沥青混合料一般会采用物理和化学方法来解决水的问题，这往往会产生矛盾；分子筛、埃洛石等可以吸收微量的水分，但胶结过程中很难挥发，且成本稍高；采用CaO、水泥等对水的配比很关键；采用热风吹干对于超薄路面会比较合适，但对于超过3公分的机场道路，只能通过表干，但内在水由于表面胶结成一层薄膜使其难以挥发。基于此，期望利用中空纤维毛细现象，在混合料拌和的后期加入，使得水在纤维的微通道中挥发出来。这样使得前期水分的快速挥发，提高了路面的早期强度，以便实现交通的早期开放。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的是提供一种复合纤维乳化沥青混合料及其制备方法。本专利技术为了克服乳化沥青早期水分不易挥发，导致早期强度不够的问题，专利技术人利用中空纤维毛细现象，以纤维作为稳定剂，利用中空有机纤维不为一般酸碱溶剂腐蚀，分叉多，易分散，能显著提高混合料高温性能，防止沥青析漏的优点。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术提出了一种复合纤维乳化沥青混合料，其包括：乳化沥青、集料、固化剂、氢氧化钙以及纤维；其中，所述乳化沥青占集料的质量百分比为6-8％；氢氧化钙含量为集料质量的2-3％；所述固化剂占所述的乳化沥青质量的3-5％；所述纤维占所述集料质量的0.2～0.3％。优选地，所述集料中还包括矿粉，所述矿粉占所述集料质量的6.5～8.5％。优选地，所述集料的级配选择为：粒径0～3mm的集料占集料总质量的10-20％，粒径5～10mm的集料占集料总质量的30-50％，粒径10～15mm的集料占集料总质量的35-40％。优选地，所述粒径0～3mm的集料采用石灰岩，其他粒径的集料采用玄武岩，并且选用常温堆放干燥集料，以防止影响水的添加量。优选地，所述乳化沥青选用水性环氧树脂添加量为5％的环氧树脂/乙烯基共聚物改性水基乳化沥青。优选地，所述氢氧化钙为工业级氢氧化钙。当然，在一些实施方式中，所述氢氧化钙可以采用试验级氢氧化钙。优选地，所述固化剂选用脂肪多元胺型固化剂，包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲基丙胺以及二乙胺基丙胺中的一种或多种。优选地，所用纤维包括聚酯纤维、聚丙烯纤维以及炭纤维中的一种或多种。优选的是，在本案中，采用的基质沥青包括天然沥青、石油沥青、煤焦油沥青以及油砂沥青中的至少一种。第二方面，本专利技术提出上述的复合纤维乳化沥青混合料的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1：根据配比称取相应质量的集料以及氢氧化钙，将其倒入沥青混合料搅拌机中搅拌，以使得集料以及氢氧化钙混合一段时间后，混合均匀；步骤S2：根据步骤S1称取的集料，加入所述集料质量的1～2％的水，拌和均匀；步骤S3：称取乳化沥青和固化剂，搅拌均匀后加入到所述步骤S2的集料中，同时加入纤维；步骤S4：启动沥青混合料搅拌机搅拌，混合结束后进行翻炒，以混合均匀，即得所需的复合纤维乳化沥青混合料。优选地，所述步骤S1中，混合时间设置在60-120s。优选地，在所述步骤S4中，翻炒可以采用小炒，以有利于混合均匀。上述方案中，纤维主要起到吸取混合料中多余水分的作用，而且不同种类的纤维综合改善复合纤维乳化沥青混合料的性能，同时纤维的掺加起到一种加筋作用，使得复合纤维乳化沥青混合料的进度模量增加，改善混合料的抗疲劳性能。此外，在步骤S2中，加入水主要起到润湿集料，便于乳化沥青与集料的充分粘结的作用。优选的是，步骤S1与步骤S4中，复合纤维乳化沥青混合料搅拌时间设置在60～120s，在一些优选的实施方式，可以进一步优选设置搅拌时间为90s。相较于现有技术，本专利技术具有如下所述的优点以及有益效果：1、本专利技术的复合纤维乳化沥青混合料的抗剪性能高，高温性能显著，可减少沥青路面的裂缝与车辙病害的产生。2、本专利技术的复合纤维乳化沥青混合料中添加的纤维通过纤维毛细现象能够有效地析出混合料的内在水。同时，纤维的掺加在混合料中起到一种加筋作用，使得混合料的进度模量增加，改善混合料的抗疲劳性能。3、本专利技术的复合纤维乳化沥青混合料中添加的氢氧化钙不仅能够有效地保证路面的强度和稳定性，而且施工便捷。4、本专利技术的复合纤维乳化沥青混合料属于冷拌型沥青混合料，不含外加型低分子离子型乳化剂，降低了水质污染大大减少能源的损耗以及改善环境污染的问题。5、众所周知，一般乳化沥青中含有40％及以上的水，在与集料进行混合后，复合纤维乳化沥青混合料表面水分先挥发，胶结成一层膜，这样复合纤维乳化沥青混合料内在水分就很很难挥发出来，导致混合料早期强度不够，难以实现早期通车。而本专利技术利用中空纤维毛细现象，不为一般酸碱溶剂腐蚀，分叉多，易分散，耐高温，能显著提高混合料高温性能，防止沥青析漏的优点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1-4以及对比例1实施例中涉及到多种物质的百分含量，除特别说明外，皆指质量百分含量。空隙率的测定则是根据《公路工程沥青沥青混合料试验规程》JTGE20-2011》(T0705-4)所述公式进行计算。动稳定度的测定按照《公路工程沥青沥青混合料试验规程》JTGE20-2011(T0719-2011)测试标准来进行测试。冻融劈裂强度比的测定则按照《公路工程沥青沥青混合料试验规程》JTGE20-201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于，包括：乳化沥青、集料、固化剂、氢氧化钙以及纤维；其中，所述乳化沥青占集料的质量百分比为6-8％；氢氧化钙含量为集料质量的2-3％；所述固化剂占所述的乳化沥青质量的3-5％；所述纤维占所述集料质量的0.2～0.3％。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于，包括：乳化沥青、集料、固化剂、氢氧化钙以及纤维；其中，所述乳化沥青占集料的质量百分比为6-8％；氢氧化钙含量为集料质量的2-3％；所述固化剂占所述的乳化沥青质量的3-5％；所述纤维占所述集料质量的0.2～0.3％。


2.根据权利要求1所述的复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于，所述集料中还包括矿粉，所述矿粉占所述集料质量的6.5～8.5％。


3.根据权利要求1所述的复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于，所述集料的级配选择为：粒径0～3mm的集料占集料总质量的10-20％，粒径5～10mm的集料占集料总质量的30-50％，粒径10～15mm的集料占集料总质量的35-40％。


4.根据权利要求3所述的复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于,所述粒径0～3mm的集料采用石灰岩，其他粒径的集料采用玄武岩。


5.根据权利要求1所述的复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于，所述乳化沥青选用水性环氧树脂添加量为5％的环氧树脂/乙烯基共聚物改性水基乳化沥青。


6.根据权利要求1所述的复合纤维乳化沥青混合料，其特征在于,所述氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孟涛，李子云，李运富，马国强，张宏伟，严云飞，李虎，马博，吴迪，马志峰，赵悠悠，蒋云鹏，张乔，熊坤，班中阳，
申请(专利权)人：郑州市路通公路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41