一种适用于罩面的沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术属于沥青路面养护领域，尤其涉及一种适用于罩面的沥青混合料及其制备方法。包括如下质量份的各组分：水性环氧乳化沥青：7.5~10份；复合集料：80~85份；石灰石矿粉：6~8份；活化废胶粉：0.55~0.8份；复合集料为改性钢渣和玄武岩按照9~10：9~10的质量比复配。本发明专利技术的沥青混合料经碾压压实成型后，改性钢渣与玄武岩之间形成相互嵌挤的结构，沥青混合料的内摩擦角增大，抗变形能力增强；水性环氧乳化沥青在自身流动作用下进入改性钢渣的纹理与孔隙之中，在活化废胶粉的辅助下，利用活化废胶粉形成的丝状网状结构，改性钢渣被水性环氧乳化沥青紧紧地包裹，增强了改性钢渣与水性环氧乳化沥青之间的粘结作用，提高了薄层罩面的耐磨性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于罩面的沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于路桥铺装材料
，尤其涉及一种适用于罩面的沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国新建公路的速度趋于平缓，公路养护工作已被摆在了非常重要的位置。伴随着公路等级的不断提高，对路面的养护维修工作提出了新的、更高的要求。加快我国路面养护维修新技术的研究，已经提到日程上来。预防性养护作为一种延迟大修期、减少日常养护及大修费用的措施，正在逐步被人们接纳。近年来，具有的抗滑和抗车辙功能的预防性养护技术成为了研究热点。国内对沥青路面进行的常规养护技术主要为罩面。热薄层罩面是一种很早采用的传统预防性养护方法，它可以有效地防止品质正在下降的路面继续恶化，改善路面平整度、恢复路表面的抗滑阻力，校正路面的轮廓，对路面也有一定的补强作用。
[0003]近年来，应用较广的热薄层罩面主要有热拌密实型沥青混合料AC加铺层、沥青玛蹄脂碎石结合料SMA、OGFC开级配磨耗层和橡胶沥青混合料罩面。但是由于热薄层罩面较薄并且处于路面表面层，直接受到自然条件和车辆荷载的反复作用，对混合料性能的要求很高，实际往往难以达到预期的使用效果。其中，热拌密实型沥青混合料AC加铺层抵抗早期损坏和高温车辙的能力相当弱，且表面较为光滑，高速行车下易使汽车发生漂滑现象，对交通安全危害大；沥青玛蹄脂碎石结合料SMA具有良好的高温抗车辙能力和低温抗变形能力，但是其造价往往较高；OGFC开级配磨耗层拥有很大的空隙率以达到排水、降噪的设计目的，也正因于此，其耐久性和水稳定性较差；橡胶沥青混合料罩面施工中各项控制温度要求比一般沥青混合料高，这也带来了高能耗，不环保的问题。
[0004]因此如何设计一种能够同时实现抗裂性、抗滑性和耐久性的适用于罩面的沥青混合料是亟需解决的问题。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种适用于罩面的沥青混合料，旨在解决现有技术中，抗裂性、抗滑性、耐久性不优异的缺点，并且回收利用废旧钢渣材料，避免了环境污染和减少工程造价优势。将其作为高速公路沥青路面预防性养护，有着降噪、提升沥青路面耐久性等特点。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008]一种适用于罩面的沥青混合料，包括如下质量份的各组分：
[0009]水性环氧乳化沥青：7.5～10份；复合集料：80～85份；石灰石矿粉：6～8份；活化废胶粉：0.55～0.8份。
[0010]水性环氧乳化沥青作为胶结料，可将复合集料和石灰石矿粉等胶结一起，并且水性环氧乳化沥青可提升沥青混合料的抗裂性，解决沥青混合料罩面抗裂性差的问题，提高罩面的高温稳定性。本专利技术中复合集料为改性钢渣和玄武岩集料复掺形成，在沥青混合料中起骨架作用，使得沥青混合料具有更强的耐久性能，同时可以回收利用废旧钢渣，减少环境污染。但由于改性钢渣与沥青之间的粘结能力较差，为弥补粘结能力，本专利技术通过添加活化废胶粉，提高水性环氧乳化沥青与复合集料之间的结合作用。而活化废胶粉表面更加蓬松粗糙，表面能增加，表面极性分子增强，更有助于沥青与集料之间的结合作用。
[0011]进一步的，所述复合集料为改性钢渣和玄武岩按照9～10：9～10的质量比复配。所述复合集料的级配为SMA
‑
13型级配。所述复合集料的粒径级配要求为：筛孔尺寸16.0mm，通过率100％；筛孔尺寸13.2mm，级配范围90～100％；筛孔尺寸9.5mm，级配范围50～75％；筛孔尺寸4.75mm，级配范围22～32％；筛孔尺寸2.36mm，级配范围16～27％；筛孔尺寸1.18mm，级配范围14～24％；筛孔尺寸0.6mm，级配范围12～20％；筛孔尺寸0.3mm，级配范围10～16％；筛孔尺寸0.15mm，级配范围9～13％；筛孔尺寸0.075mm，级配范围8～12％。
[0012]进一步的，所述改性钢渣的尺寸为4.75mm～13.2mm。玄武岩石料压碎值小于20％，针片状含量低于10％。改性钢渣相较于玄武岩集料，硬度更高，具有更好的耐磨性能，本专利技术利用4.75mm～13.2mm的改性钢渣等体积替代原玄武岩石料，提高了薄层罩面的耐磨性能。
[0013]进一步的，所述改性钢渣包括如下质量份的各组分：
[0014]废旧钢渣8～10份；甲基硅酸钠2～3份。其制备方法为：首先对甲基硅酸钠溶液进行稀释，稀释后的甲基硅酸钠质量分数为5～10％；稀释完成后，按照质量比放入废旧钢渣，自然晾干3～5天，得到所述改性钢渣；本专利技术中，废旧钢渣为陈放一年以上的转炉钢渣，采用浸泡的方式，使得废旧钢渣完全被甲基硅酸钠溶液包裹，降低了废旧钢渣的吸水率，减小了废旧钢渣比表面积对吸水率的影响；避免因废旧钢渣体积膨胀造成沥青混合料水稳定性下降。在对废旧钢渣改性处理过程中，甲基硅酸钠过低会导致废旧钢渣表面的薄膜形成不完全，进而在将其应用至复合集料时，会导致水与废旧钢渣反应形成Ca(OH)2，导致废旧钢渣体积膨胀；甲基硅酸钠过高时，集料表面以形成完整的树脂薄膜，再加入不会增益，反而会增加成本。
[0015]进一步的，所述石灰石矿粉中粒径小于0.075mm的颗粒含量大于80％。
[0016]进一步的，所述活化废胶粉包括如下质量份的各组分：硫化废胶粉2～4份；强氧化剂40～50份。所述强氧化剂包括次氯酸钠和浓盐酸，所述次氯酸钠和所述浓盐酸的质量比为9～10：9～10。本专利技术中活化废胶粉为强氧化剂对硫化废胶粉表面改性处理得到；次氯酸钠与浓盐酸发生氧化还原反应，生成对硫化废胶粉表面强氧化作用的氯气，并通过氯化钠附带产物，能够增强硫化废胶粉的表面活性。使得硫化废胶粉表面更加蓬松粗糙，提高了硫化废胶粉的表面能，更有助于沥青与集料之间的结合作用。本专利技术通过浓盐酸参与反应，保证反应体系的pH＜1，促进反应的正向进行。当强氧化剂过少时，胶粉表面的碳碳双键氧化不充分；废胶粉表面活性低，当强氧化剂过多时，会产生更多的C＝O，提高活化废胶粉的表面能，但会增加使用成本。
[0017]NaClO+HCl(浓)＝NaCl+Cl2+H2O；
[0018]Cl2+H2O
→
HCl+HClO；
[0019]进一步的，所述硫化废胶粉的粒径为29～31目。硫化废胶粉为废旧轮胎粉碎制得。随着硫化废胶粉目数变化，沥青粘度由大变小，当所述硫化废胶粉的粒径为30目时，沥青粘度最高。由于改性钢渣表面较粗糙，所组成的复合集料具有较大的内摩阻力，增加了骨料的表面积，使复合集料与水性环氧乳化沥青的粘合面积增大，本专利技术通过限定硫化废胶粉的粒径，保证活化废胶粉可以进入改性钢渣与水性环氧乳化沥青的结合位置，提高了复合集料与水性环氧乳化沥青的粘结力。
[0020]进一步的，所述水性环氧乳化沥青包括乳化剂组分A、乳化剂组分B、固化剂和乳化沥青；所述乳化剂组分A、乳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于罩面的沥青混合料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：水性环氧乳化沥青：7.5~10份；复合集料：80~85份；石灰石矿粉：6~8份；活化废胶粉：0.55~0.8份；所述复合集料为改性钢渣和玄武岩按照9~10：9~10的质量比复配。2.根据权利要求1所述的一种适用于罩面的沥青混合料，其特征在于，所述改性钢渣的公称粒径为4.75mm~13.2mm。3.根据权利要求1所述的一种适用于罩面的沥青混合料，其特征在于，所述改性钢渣包括如下质量份的各组分：废旧钢渣8~10份；甲基硅酸钠溶液2~3份；其制备方法为：首先对甲基硅酸钠进行稀释，稀释后的甲基硅酸钠溶液的质量分数为5~10%；稀释完成后，按照质量比放入废旧钢渣，自然晾干3~5天，得到所述改性钢渣。4.根据权利要求1所述的一种适用于罩面的沥青混合料，其特征在于，所述复合集料的级配为SMA
‑
13型级配。5.根据权利要求1所述的一种适用于罩面的沥青混合料，其特征在于，所述活化废胶粉包括如下质量份的各组分：硫化废胶粉2~4份；强氧化剂40~50份；其制备方法为：将硫化废胶粉加入纯水中，并进行搅拌5~15分钟；搅拌完成后，倒入强氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗春来，闫卫喜，单超，王艳海，赵泽平，袁玉琴，于涛，曹立军，李清华，刘鹏，林居礼，刘志华，吴勇，王重兵，任小军，
申请(专利权)人：天津高速公路集团有限公司天津中交津石高速公路建设发展有限公司天津市高速公路养护有限公司，
类型：发明
国别省市：