一种抗冻沥青路面组合物及路面施工方法技术

本申请涉及沥青混合料的技术领域，具体公开了一种抗冻沥青路面组合物及路面施工方法。抗冻沥青路面组合物包括以下重量份的原料：乳化沥青80

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻沥青路面组合物及路面施工方法


[0001]本专利技术涉及沥青混合料的
，更具体地说，它涉及一种抗冻沥青路面组合物及路面施工方法。

技术介绍

[0002]随着交通量的快速增长，对于道路质量的需求也逐渐提高。目前，为了提高路面的光滑平整程度，使得路面更适合车辆的高速通行，通常会采用沥青混凝土道路。
[0003]然而，在我国部分地区，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，春季和秋季气候变化剧烈，日温差和年温差较大。在温差较大的地区，沥青混凝土路面都经受着频繁冻融循环的考验。频繁的冻融循环严重破坏了沥青混凝土路面的耐久性。水分从沥青混凝土路面的空隙渗入至路面内部。且温度低于零度时，渗入至路面内部的水分发生冻结，冻结后的水的体积增大，使得沥青混凝土内部空隙发生冻胀。在反复冻融循环的影响下，沥青混凝土路面的空隙剧烈增大，使更多的水分进入其内部，且导致其内部的沥青混合料产生集料松散、掉粒、坑槽等现象。另一方面，水分沿着纵深很大的冻融胀缝渗入到沥青混凝土路面基层，更加剧了沥青混凝土路面的破坏程度，进一步降低了沥青混凝土路面的耐久性。因此，开发一种能够提高沥青混凝土路面抗冻性能的抗冻沥青路面组合物迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]为了提高沥青混凝土路面的抗冻性能，本申请提供一种抗冻沥青路面组合物及路面施工方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种抗冻沥青路面组合物，采用如下技术方案。
[0006]一种抗冻沥青路面组合物，所述抗冻沥青路面组合物包括以下重量份的原料：乳化沥青80
‑
100份、粗骨料70
‑
110份、细骨料180
‑
260份、硬脂酸改性硫酸钙晶须10
‑
18份、铝粉10
‑
15份、膨胀剂6
‑
10份、硅烷偶联剂5
‑
10份、N
‑
乙基对甲苯磺酰胺1
‑
3份。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请的抗冻沥青路面组合物具有优良的抗冻性能。抗冻沥青路面组合物的开裂指数的范围为2
‑
5%；抗冻等级的范围为F300至>F400；脆点的范围为
‑
34~
‑
26℃。通过抗冻沥青路面组合物中各原料之间的相互协同作用，显著提高了其抗冻性能，符合市场需求。
[0008]申请人发现，沥青混凝土路面的低温开裂是该路面破坏的主要形式之一。低温开裂导致水分不断从裂缝进入沥青混凝土路面内部，使得沥青混凝土路面的低温开裂现象进一步加重。目前，通常采用脆点表征抗冻沥青路面组合物在低温时的性能。因此，提高抗冻沥青路面组合物中各原料之间的相互作用力，进而提高其抗裂性能，降低其脆点，是提高沥青混凝土路面抗冻性能的有效途径。
[0009]本申请中，抗冻沥青路面组合物中加入了硬脂酸改性硫酸钙晶须，提高了抗冻沥青路面组合物的抗冻性能。硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性，集增强纤维和无机填料二者的优势为一体，并且易与聚合物复合，将其加入抗冻沥青路面组合物中，能够提高抗
冻沥青路面组合物的韧性、强度、抗裂性能，并且降低抗冻沥青路面组合物的脆点。然而，硫酸钙晶须与抗冻沥青路面组合物中其余原料之间的相容性较差。通过以硬脂酸对硫酸钙晶须进行改性，使得硬脂酸包覆于硫酸钙晶须表面，增强了硫酸钙晶须与抗冻沥青路面组合物中的其余原料之间的相容性。并且硫酸钙晶须表面还容易生成难溶于水的硬脂酸钙膜，进一步提高抗冻沥青路面组合物的抗裂性能。
[0010]此外，抗冻沥青路面组合物中还加入了N
‑
乙基对甲苯磺酰胺和硅烷偶联剂。N
‑
乙基对甲苯磺酰胺的加入能够有效提高乳化沥青的韧性，进而提高抗冻沥青路面组合物的抗裂性能。硅烷偶联剂的极性基团与N
‑
乙基对甲苯磺酰胺中的极性基团之间存在相互作用力，同时，硅烷偶联剂还能与硬脂酸改性硫酸钙晶须产生分子间作用力，使得该三者之间存在相互协同作用，进而使得抗冻沥青路面组合物的抗裂性能显著提高，脆点降低，抗冻性能显著提高。
[0011]可选的，所述乳化沥青包括以下重量份的原料：沥青55
‑
70份、阳离子乳化剂1
‑
3份、两性离子型乳化剂0.1
‑
0.4份、聚乙烯醇2
‑
4份、纤维素纳米纤维0.6
‑
1份、二甲亚砜5
‑
8份、增稠剂0.01
‑
0.05份、减水剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.05
‑
0.1份、水30
‑
35份、醇0.5
‑
3份。
[0012]通过采用上述技术方案，乳化沥青中加入聚乙烯醇和纤维素纳米纤维，该两者在二甲亚砜和水的混合溶液中形成凝胶，具有优良的韧性、耐低温性能，将该两者加入乳化沥青中，能够提高乳化沥青的力学性能、耐低温性能，进而提高抗冻沥青路面组合物的抗冻性能。
[0013]可选的，所述乳化沥青采用以下方法制备得到：将二甲亚砜和水总量的1/3混合均匀，然后于搅拌条件下加入聚乙烯醇和纤维素纳米纤维，继续搅拌20
‑
30min，再于搅拌条件下加入两性离子型乳化剂，搅拌至混合均匀，得到物料I；将沥青加热至110
‑
165℃，得到物料II；将阳离子乳化剂加入至剩余的水中，制备为皂液，并加热至45
‑
50℃，得到物料III；将减水剂、消泡剂加入至醇中，搅拌至混合均匀，然后于搅拌条件下加入增稠剂，搅拌至混合均匀，得到物料IV；将物料I、物料II、物料III、物料IV分别输送至胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降至50
‑
70℃时出系统，得到乳化沥青。
[0014]可选的，所述两性离子型乳化剂为N
‑
牛油基
‑
β
‑
亚氨二丙酸二钠、N
‑
月桂基
‑
β
‑
氨基丙酸、N
‑
椰油基
‑
β
‑
氨基丙酸中的一种或几种。
[0015]可选的，所述醇为丙醇、异丙醇和叔丁醇中的一种或几种。
[0016]可选的，所述硬脂酸改性硫酸钙晶须包括以下重量份的原料：硬脂酸8
‑
12份、硫酸钙晶须15
‑
20份、乙醇100
‑
120份。
[0017]通过采用上述技术方案，使得硬脂酸改性硫酸钙晶须的原料简单易得，且通过控制硬脂酸和硫酸钙晶须的含量，使得制备得到的硬脂酸改性硫酸钙晶须亲水性较高，当沥青混凝土路面产生裂缝时，能够减少水分向沥青混凝土路面内部的渗透，进一步提高抗冻沥青路面组合物的抗冻性能。
[0018]可选的，所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂。
[0019]第二方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冻沥青路面组合物，其特征在于，所述抗冻沥青路面组合物包括以下重量份的原料：乳化沥青80
‑
100份、粗骨料70
‑
110份、细骨料180
‑
260份、硬脂酸改性硫酸钙晶须10
‑
18份、铝粉10
‑
15份、膨胀剂6
‑
10份、硅烷偶联剂5
‑
10份、N
‑
乙基对甲苯磺酰胺1
‑
3份。2.根据权利要求1所述的一种抗冻沥青路面组合物，其特征在于，所述乳化沥青包括以下重量份的原料：沥青55
‑
70份、阳离子乳化剂1
‑
3份、两性离子型乳化剂0.1
‑
0.4份、聚乙烯醇2
‑
4份、纤维素纳米纤维0.6
‑
1份、二甲亚砜5
‑
8份、增稠剂0.01
‑
0.05份、减水剂0.1
‑
0.5份、消泡剂0.05
‑
0.1份、水30
‑
35份、醇0.5
‑
3份。3.根据权利要求2所述的一种抗冻沥青路面组合物，其特征在于，所述乳化沥青采用以下方法制备得到：将二甲亚砜和水总量的1/3混合均匀，然后于搅拌条件下加入聚乙烯醇和纤维素纳米纤维，继续搅拌20
‑
30min，再于搅拌条件下加入两性离子型乳化剂，搅拌至混合均匀，得到物料I；将沥青加热至110
‑
165℃，得到物料II；将阳离子乳化剂加入至剩余的水中，制备为皂液，并加热至45
‑
50℃，得到物料III；将减水剂、消泡剂加入至醇中，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：武彦杰，冀超，魏文武，杨洪钧，朱嘉斌，
申请(专利权)人：中交建筑集团有限公司，
类型：发明
国别省市：