用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料及其制备和施工方法技术

本发明专利技术涉及道路养护材料技术领域，尤其涉及一种用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料及其制备和施工方法。本发明专利技术磨耗层混合料由耐磨骨料、I

Extremely thin wearing course mixture for road preventive maintenance and its preparation and construction method

【技术实现步骤摘要】
用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料及其制备和施工方法


[0001]本专利技术涉及道路养护材料
，尤其涉及一种用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料及其制备和施工方法。

技术介绍

[0002]二十一世纪以来，我国公路里程迅速增长，公路建设也从以往的“重建轻养”逐渐向“建养并重”转变。据《2020年交通运输行业发展统计公报》的数字显示，到2020年底，我国已建成公路达519.81万公里，其中一、二级公路70.24万公里，高速公路16.1万公里，分别占公路总里程的13.5％和3.1％。目前我国路网保有量居全球第一，公路交通发展的主要任务已从高速建设时代过渡到如今的养护维修时代，显而易见，公路养护已成为我国公路交通发展中的重大课题。
[0003]目前，薄层罩面是一种经济合理的路面结构形式，将其应用到高速公路养护维修项目中，可有效防止路面、桥面病害加剧，改善其平整度，恢复抗滑性能，延长路桥使用寿命。国内薄层罩面施工主要依赖Novachip和以Novachip为基础衍生出来的其他级配沥青混合料，主要存在的问题一方面是需要一体化摊铺设备，另一方面是路面施工厚度减薄后，普通面层混合料的模量会降低，施工时混合料温度降低速度较快，不易压实，后期出现病害的概率大大增加。
[0004]专利申请CN 110903661 A公开了一种U
‑
pave专用改性沥青、制备方法及其在超薄铺装中应用，复合后得到的U
‑
pave专用改性沥青能够在降低混合料拌合温度情况下依然具有较好的U
‑<br/>pave铺装性能；专利申请CN 112408867 A公开了一种热拌精细沥青混合料及制备方法及施工方法，使用的是高弹高韧性的改性沥青。然而，上述方法都需要在拌合混合料前制备改性沥青，工艺较为复杂，且最终成型厚度也在2.5cm左右，铺装厚度较厚严重制约了此类技术的推广应用。

技术实现思路

[0005](一)专利技术目的
[0006]鉴于现有沥青混合料具有生产工艺复杂、成型厚度较厚、不利于推广应用等缺陷，本专利技术人基于多年从事此类产品设计制造积累的实务经验和专业知识，经过精心设计和反复验证，制备获得了一种用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，并提供了其详尽的制备和施工方法，以克服现有技术中存在的上述不足，使磨耗层混合料更具实用性和产业化价值，为其大规模地推广应用提供有益的技术支撑。
[0007](二)技术方案
[0008]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，所述极薄磨耗层混合料是由下述重量份的原料制成的：
[0009]耐磨骨料：100份；
[0010]I
‑
D改性沥青：4.5
‑
6.5份；
[0011]石灰岩矿粉：4
‑
9份；
[0012]环氧树脂潜伏型固化剂：0.04
‑
0.09份；以及
[0013]特种生物添加剂0.5
‑
0.7份；
[0014]其中：所述特种生物添加剂是由环氧大豆油接枝长链脂肪胺与丙烯酸
‑
苯乙烯嵌段共聚物和经硅烷偶联剂表面处理的氧化聚乙烯蜡经螺杆机挤塑成型而得的一种保留环氧基与长链仲胺结构的添加剂。
[0015]进一步地，本专利技术用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其制备方法如下：
[0016](1)将耐磨骨料和石灰岩矿粉分别加热至180
‑
190℃；将I
‑
D改性沥青加热至175℃；
[0017](2)将加热后的耐磨骨料和特种生物添加剂放入拌锅中，干拌60s，然后向拌锅中加入加热后的I
‑
D改性沥青，拌合180s；
[0018](3)再向拌锅中加入加热后的石灰岩矿粉和环氧树脂潜伏型固化剂，继续拌合180s出锅，即得到极薄磨耗层混合料。
[0019]进一步地，本专利技术用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料原料中的耐磨骨料包含粗集料和细集料，所述粗集料和细集料的材质相同，为玄武岩和磷灰岩中的任一种；所述粗集料的粒径分为3
‑
5mm和5
‑
10mm两档，所述细集料的粒径为0
‑
3mm，且细集料0.075mm筛网通过率不大于8％；其中，所述粗集料与细集料满足下表所示的级配曲线要求：
[0020][0021]进一步地，本专利技术用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料原料中的环氧树脂潜伏型固化剂为双氰胺、双氰胺衍生物、琥珀酸酰肼和间苯二甲酸酰肼中的任一种。
[0022]进一步地，上述环氧树脂潜伏型固化剂为200
‑
300目的固体粉末。
[0023]进一步地，本专利技术用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料原料中的特种生物添加剂是通过以下步骤制备而成的：
[0024](1)常压下，将1mol环氧大豆油与1.2mol长链脂肪胺混合后在50
‑
70℃条件下持续搅拌1h，得到反应产物A；
[0025](2)在三口烧瓶中将反应产物A、丙烯酸
‑
苯乙烯嵌段共聚物和环己烷按照质量比为100:60
‑
80:30混合后在100℃条件下持续搅拌4h，再将产物通过旋转蒸发仪脱除溶剂，得到反应产物B，其中旋转蒸发仪的温度控制在80℃，气压控制在
‑
0.09Mpa；
[0026](3)在螺杆机的喂料口处将软化点为100℃的氧化聚乙烯蜡、反应产物B、滑石粉和抗氧化剂按照质量比为100:40
‑
60:15:5混合后加入，喂料口转速为40r/min，控制螺杆机螺杆温度在100
‑
120℃，螺杆转速在200
‑
400r/min，将喂料口中混合均匀的物料通过螺杆机造粒出料，即得到特种生物添加剂。
[0027]进一步地，上述特种生物添加剂制备方法中所述丙烯酸
‑
苯乙烯嵌段共聚物的分子量为5000
‑
15000；所述抗氧化剂为2246或B225。
[0028]此外，本专利技术还提供了上述用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料的施工方法，所述施工方法包括先洒布粘结层材料，然后在粘结层材料表干后摊铺所述极薄磨耗层混合料，最终成型厚度为1.2
‑
2cm。
[0029]进一步地，上述施工方法中所述粘结层材料为二阶水性树脂沥青，其表干时间≤20min，实干时间≤120min，蒸发残留物软化点≥85℃，60℃粘度≥15000Pa
·
s，所述二阶水性树脂沥青的洒布量为0.4
‑
0.6kg/m2，其常温抗剪强度≥1.0MPa。
[0030]进一步地，上述施工方法中所述二阶水性树脂沥青由一阶热塑性树脂和二阶水性环氧树脂改性沥青而成；可在表干情况下不粘车轮，极薄磨耗层混合料摊铺时所述二阶水性树脂沥青在热冲击作用下终固化从而起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其特征在于，所述极薄磨耗层混合料是由下述重量份的原料制成的：耐磨骨料：100份；I
‑
D改性沥青：4.5
‑
6.5份；石灰岩矿粉：4
‑
9份；环氧树脂潜伏型固化剂：0.04
‑
0.09份；以及特种生物添加剂0.5
‑
0.7份；其中：所述特种生物添加剂是由环氧大豆油接枝长链脂肪胺与丙烯酸
‑
苯乙烯嵌段共聚物和经硅烷偶联剂表面处理的氧化聚乙烯蜡经螺杆机挤塑成型而得的一种保留环氧基与长链仲胺结构的添加剂。2.根据权利要求1所述的用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其制备方法如下：(1)将耐磨骨料和石灰岩矿粉分别加热至180
‑
190℃；将I
‑
D改性沥青加热至175℃；(2)将加热后的耐磨骨料和特种生物添加剂放入拌锅中，干拌60s，然后向拌锅中加入加热后的I
‑
D改性沥青，拌合180s；(3)再向拌锅中加入加热后的石灰岩矿粉和环氧树脂潜伏型固化剂，继续拌合180s出锅，即得到极薄磨耗层混合料。3.根据权利要求1所述的用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其特征在于，所述耐磨骨料包含粗集料和细集料，所述粗集料和细集料的材质相同，为玄武岩和磷灰岩中的任一种；所述粗集料的粒径分为3
‑
5mm和5
‑
10mm两档，所述细集料的粒径为0
‑
3mm，且细集料0.075mm筛网通过率不大于8％；其中，所述粗集料与细集料满足下表所示的级配曲线要求：4.根据权利要求1所述的用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其特征在于，所述环氧树脂潜伏型固化剂为双氰胺、双氰胺衍生物、琥珀酸酰肼和间苯二甲酸酰肼中的任一种。5.根据权利要求4所述的用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其特征在于，所述环氧树脂潜伏型固化剂为200
‑
300目的固体粉末。6.根据权利要求1所述的用于道路预防性养护的极薄磨耗层混合料，其特征在于，所述特种生物添加剂是通过以下步骤制备而成的：(1)常压下，将1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉斌，朱艳，臧冬冬，顾临皓，徐德根，刘杰，余嫚，
申请(专利权)人：江苏创为交通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：