一种半柔性路面用复合材料及路面施工方法技术

本发明专利技术公开了一种半柔性路面用复合材料及路面施工方法，一种半柔性路面用复合材料包括母体沥青混合料和水泥胶浆，母体沥青混合料包括集料、矿粉、改性剂、硅灰石纤维、泡沫沥青，集料包括再生沥青混合料、新集料，改性剂包括硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂，水泥胶浆包括水泥、砂、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水。一种半柔性路面用复合材料的路面施工方法，包括将母体沥青混合料摊铺压实，再将水泥胶浆灌入母体沥青混合料中，得到半柔性路面。本申请通过在母体沥青混合料中掺入由硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂组成的改性剂，改性剂结合母体沥青混合料中其他组分相互作用，能够提高半柔性路面低温抗裂性能。路面低温抗裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半柔性路面用复合材料及路面施工方法


[0001]本专利技术涉及道路工程材料
，尤其是涉及一种半柔性路面用复合材料及路面施工方法。

技术介绍

[0002]半柔性路面是大空隙母体沥青混合料碾压成型后，灌注高流动性水泥胶浆而形成的一种刚柔相济的复合材料路面。半柔性路面具备高温稳定性强、行车舒适，耐磨性能强等优势。
[0003]如今为了达成绿色环保的目的和减少半柔性路面的施工成本，选择在母体沥青混合料中添加再生沥青混合料(RAP)，但是实际应用中当加入母体沥青混合料的再生沥青混合料比例超过集料总质量的30％后会破坏母体沥青混合料均匀性，从而降低半柔性路面的低温抗裂性能，影响半柔性路面质量，因此，再生沥青混合料的掺配比例往往不超过30％，对于再生沥青混合料的利用率不高。
[0004]现有研究发现采用再生沥青混合料，再结合温拌泡沫沥青技术，能够增大在母体沥青混合料中的再生沥青混合料的占比，随着再生沥青混合料的占比提升，半柔性路面的低温抗裂性能竟然能够得到一定程度的提升，但是众多研究表明，再生沥青混合料提升半柔性路面的低温抗裂性能的程度十分有限，由于半柔性路面特殊的内部构造导致本身就存在的较大内部应力的缺陷，半柔性路面的低温抗裂性能仍旧一般。
[0005]因此，如何提高半柔性路面的低温抗裂性能的技术难点值得进一步的探索，关于半柔性路面的低温抗裂性能还具有进一步的改进空间。

技术实现思路

[0006]为了进一步提高半柔性路面的低温抗裂性能，本申请提供一种半柔性路面用复合材料及路面施工方法。本申请通过在母体沥青混合料中掺入占比集料总质量47％～50％的再生沥青混合料合理控制了半柔性路面的施工成本；通过在母体沥青混合料中掺入由硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂组成的改性剂，改性剂结合母体沥青混合料中其他组分相互作用，对于母体沥青混合料具有一定的增强增韧效果，能够改善半柔性路面低温抗裂性能一般的缺陷。
[0007]第一方面，本申请提供的一种半柔性路面用复合材料采用如下的技术方案：一种半柔性路面用复合材料，包括母体沥青混合料和水泥胶浆，所述母体沥青混合料和水泥胶浆的质量比为(70～75)：(25～30)；所述母体沥青混合料包括96～98份集料、2～4份矿粉、7～10份改性剂、0.6～0.8份硅灰石纤维、3.6～3.8份泡沫沥青，所述集料包括再生沥青混合料、新集料，所述再生沥青混合料占集料的质量百分数为47％～50％，所述改性剂包括硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂；所述水泥胶浆包括以下质量份数的组分：36～39份水泥、25～28份砂、23～26份粉
煤灰、9～12份矿渣粉、0.2～0.3份减水剂、34～38.5份水。
[0008]上述技术方案中，通过在母体沥青混合料中掺入由硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂组成的改性剂，改性剂首选结合母体沥青混合料中的再生沥青混合料，使得再生沥青混合料中的旧沥青具备更好的粘结性，能够更好的均匀粘附硅灰石纤维并与泡沫沥青相融合，减少了母体沥青混合料产生不均匀的体积变化，使得制备的母体沥青混合料具备更坚固的骨架和更便于水泥胶浆填充的空隙结构，增大半柔性路面的密实度，还达到了意想不到的提升半柔性路面的低温抗裂性能的效果，具体分析为改性剂能够提升水泥胶体和母体沥青混合料的边界的粘结性，减少半柔性路面内部应力集中的情况，并提高母体沥青混合料的抗压强度和韧性，减小半柔性路面由于温度变化产生的内部应力。
[0009]优选的，所述硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂的质量比为(3～4)：(1～2)：(1～2)。
[0010]上述技术方案中，按照上述质量比配比而成的改性剂与母体沥青混合料具备良好的融合性，能促使再生沥青混合料中的沥青具备更好的粘结性，对于母体沥青混合料具有更好的增强增韧效果，进一步提升半柔性路面的低温抗裂性能。
[0011]优选的，所述水泥胶浆中还包括5～7份外掺剂，所述外掺剂包括碳化钒、炭黑、巯基乙酸钠。
[0012]上述技术方案中，通过在水泥胶浆中掺入由碳化钒、炭黑、巯基乙酸钠组成的外掺剂，外掺剂和减水剂从不同机理出发，协同降低了水泥胶浆的收缩率，增强了水泥胶浆的力学性能，外掺剂还使得水泥胶浆渗入母体沥青混合料时，水泥胶体和母体沥青混合料的粘结性增强，促进水泥胶浆中的胶体渗入沥青膜内部，改善半柔性路面的内部微观结构，水泥胶体能够结合母体沥青混合料在半柔性路面的内部形成相互交错的三维网状结构，在充分填充母体沥青混合料空隙，提升半柔性路面密实度的同时提升半柔性路面的各个组分的均匀性和粘结性，改善母体沥青混合料和水泥胶体的界面过渡区，提高半柔性路面的强度，进一步改善了由于水泥胶浆和母体沥青混合料极易在低温下发生不协调体积变化，导致半柔性路面的内部体积变化不均匀，产生较大的内部应力，有可能导致半柔性路面产生裂缝，导致半柔性路面的低温抗裂性能较低的缺陷，进一步提高了半柔性路面的低温抗裂性能。
[0013]优选的，所述碳化钒、炭黑、巯基乙酸钠的质量比为(2～3)：(2～3)：(0.2～0.5)。
[0014]上述技术方案中，按照上述质量比配比而成的外掺剂能够显著改善水泥胶浆的收缩率并提升水泥胶浆与沥青的粘结性，显著改善母体沥青混合料和水泥胶体的界面过渡区。
[0015]优选的，所述再生沥青混合料是粒径范围为4.75～16mm的连续级再生沥青混合料。
[0016]本申请所述再生沥青混合料的级配范围如表1所示：表1优选的，所述新集料为玄武岩或灰绿岩中的一种或两种，粒径范围为2.36～
13.2mm。
[0017]本申请所述新集料的级配范围如表2所示：表2上述技术方案中，选择上述粒径范围的再生沥青混合料和新集料所混合制备的集料符合母体沥青混合料的技术要求，且因为再生沥青混合料本身带有一定的沥青，能够更好的和新集料混匀，所制备的母体沥青混合料的空隙率在21％～25％。
[0018]优选的，所述泡沫沥青是基质沥青在150～155℃下发泡而成，发泡的用水量占基质沥青的质量百分比为1.8％～2.0％。
[0019]上述技术方案中，本申请通过大量的研究证明采用上述温度限定及用水量限定，使得基质沥青能够更充分的发泡为泡沫沥青，进一步促进沥青的充分混匀。
[0020]优选的，所述水泥胶浆的制备方法如下：将水泥、粉煤灰、矿渣粉、外掺剂、减水剂混匀，再加入水、砂搅拌均匀后，得水泥胶浆。
[0021]通过上述技术方案制备水泥胶浆便捷高效，具备工业化生产的价值。
[0022]优选的，所述母体沥青混合料的制备方法包括如下步骤：1.将集料、改性剂、硅灰石纤维在120～130℃下混匀，搅拌2～3min；2.将泡沫沥青完全喷射在步骤(1)所在产物上后，再次搅拌2～3min；3.将矿粉加入到步骤(2)所得产物中，搅拌均匀后，得母体沥青混合料。
[0023]通过上述技术方案制备母体沥青混合料使得母体沥青混合料中各个组分之间更好的融合，同时由于其中的再生沥青混合料本身含有一定量的沥青，在搅拌过程中协同泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，包括母体沥青混合料和水泥胶浆，所述母体沥青混合料和水泥胶浆的质量比为（70~75）：（25~30）；所述母体沥青混合料包括96~98份集料、2~4份矿粉、7~10份改性剂、0.6~0.8份硅灰石纤维、3.6~3.8份泡沫沥青，所述集料包括再生沥青混合料、新集料，所述再生沥青混合料占集料的质量百分数为47%~50%，所述改性剂包括硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂；所述水泥胶浆包括以下质量份数的组分：36~39份水泥、25~28份砂、23~26份粉煤灰、9~12份矿渣粉、0.2~0.3份减水剂、34~38.5份水。2.根据权利要求1所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述硅酸钠、聚氯乙烯、邻苯不饱和树脂的质量比为（3~4）：（1~2）：（1~2）。3.根据权利要求1所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述水泥胶浆还包括5~7份外掺剂，所述外掺剂包括碳化钒、炭黑、巯基乙酸钠。4.根据权利要求3所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述碳化钒、炭黑、巯基乙酸钠的质量比为（2~3）：（2~3）：（0.2~0.5）。5.根据权利要求1所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述再生沥青混合料是粒径范围为4.75~16mm的连续级再生沥青混合料。6.根据权利要求1所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述新集料为玄武岩或灰绿岩中的一种或两种，粒径范围为2.36~13.2mm。7.根据权利要求1所述的一种半柔性路面用复合材料，其特征在于，所述泡沫沥青是基...

【专利技术属性】
技术研发人员：练伟钧，陈传金，黄液明，温俊涛，廖凌云，
申请(专利权)人：广东晶通公路工程建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：