本发明专利技术涉及路面材料技术领域，具体涉及一种高性能沥青混凝土路面材料及其制备方法。该路面材料的配方包括沥青、高熔融指数SBS、细骨料、粗骨料、粉煤灰、减水剂、低温抗裂剂和抗冻剂。其中，低温抗裂剂的制备方法包括将均聚聚丙烯、纳米碳化硅和低熔融指数SBS进行搅拌和挤出纺丝，得到低温抗裂剂。通过优化配比和添加特定成分，该材料具有良好的低温抗裂性能、抗冻性能和抗剥落性能。本发明专利技术提供的高性能沥青混凝土路面材料有望应用于低温区域的公路工程和道路建设领域。工程和道路建设领域。
【技术实现步骤摘要】
一种高性能沥青混凝土路面材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及路面材料
，尤其涉及一种高性能沥青混凝土路面材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]沥青混凝土是一种常用的路面材料，具有良好的耐久性和承载能力。然而，在低温环境下，沥青混凝土易出现脆性裂纹，降低了路面的使用寿命和性能稳定性。传统的沥青混凝土在低温下容易发生冻融循环引起的裂缝，给道路的使用和维护带来了问题。
[0003]为了克服低温下沥青混凝土的脆性特征，已经提出了许多改进措施。其中包括添加改性剂、改善沥青配方、采用更好的骨料和填料等。譬如专利技术文献CN114477925B公开了一种耐高低温沥青混凝土及其制备方法，由以下原料按重量份制备而成：水50
‑
70份、改性SBS 7
‑
12份、沥青基料70
‑
80份、减水剂3
‑
5份、稳定剂1
‑
2份、耐寒改性剂1
‑
2份、耐高温改性剂1
‑
3份、糖醇3
‑
5份、水泥120
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150份、矿粉10
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15份、多孔陶瓷17
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25份、短切碳纤维5
‑
12份。所述耐寒改性剂为丁苯橡胶和木质素，虽然将丁苯橡胶和木质素加入沥青混凝土有助于改善其耐低温性能，但是改善能力有限，尤其是在北方等极低温度环境下，温度往往低于
‑
10℃，较低的温度会导致混凝土的脆性特征更为明显，进而降低沥青混凝土的使用寿命。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种高性能沥青混凝土路面材料及其制备方法，以解决沥青混凝土在低温下存在明显的脆性特征的问题。
[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种高性能沥青混凝土路面材料，包括以下重量份数的原料：沥青20
‑
40份，高熔融指数SBS 0.2
‑
0.4份，细骨料80
‑
150份，粗骨料250
‑
450份，粉煤灰3
‑
8份，减水剂2
‑
5份，低温抗裂剂3
‑
6份，抗冻剂1
‑
4份。
[0006]其中，所述低温抗裂剂的制备方法如下：
[0007]S1：将均聚聚丙烯、纳米碳化硅和低熔融指数SBS加入到搅拌机中进行搅拌，预混3
‑
5min，然后加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为215
‑
225℃，螺杆转速为350
‑
450r/min，得到改性聚丙烯母粒；
[0008]S2：将改性聚丙烯母粒加入到螺杆纺丝机中进行纺丝，喷丝孔直径为0.1
‑
0.3mm，再经100
‑
105℃拉伸，拉伸比为5
‑
7，得到低温抗裂剂。
[0009]优选的，所述高熔融指数SBS在200℃，5kg下的熔融指数为10
‑
20g/10min。
[0010]优选的，所述低熔融指数SBS在200℃，5kg下的熔融指数为0.5
‑
1g/10min。
[0011]优选的，所述细骨料的粒径为0.075
‑
4.75mm。
[0012]优选的，所述粗骨料的粒径为10
‑
20mm。
[0013]优选的，所述粉煤灰为I级粉煤灰。
[0014]优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、磺酸盐型减水剂和脂肪酸盐型减水剂中的
一种。
[0015]优选的，所述抗冻剂为醋酸钠和乙二醇按重量比1:1的混合物。
[0016]优选的，所述步骤S1中均聚聚丙烯在230℃，2.16kg下的熔融指数为3
‑
8g/10min。
[0017]优选的，所述步骤S1中纳米碳化硅的粒径为30
‑
80nm。
[0018]优选的，所述步骤S1中均聚聚丙烯、纳米碳化硅和低熔融指数SBS的重量比为3
‑
6:0.1
‑
0.5:0.3
‑
1.5；
[0019]优选的，所述步骤S2中纺丝温度为：一区155
‑
160℃，二区210
‑
215℃，三区225
‑
230℃，四区235
‑
240℃，五区250
‑
255℃，熔体箱250
‑
255℃。
[0020]优选的，所述高熔融指数SBS的型号为Kraton
‑
D0243；所述低熔融指数SBS的型号为Kraton
‑
D1101。
[0021]进一步的，本专利技术还提供了一种上述的高性能沥青混凝土路面材料的制备方法，包括如下步骤：
[0022](1)将粗骨料、细骨料和粉煤灰进行搅拌烘干，烘干温度为110
‑
120℃，得到混合料A；
[0023](2)将沥青加热至165
‑
180℃，之后加入混合料A进行搅拌，搅拌过程中加入减水剂，低温抗裂剂和抗冻剂，充分混合后，得到混合物B；
[0024](3)将混合物B装入模具中，击实成型，得到高性能沥青混凝土路面材料。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]提高低温抗裂性：通过添加低温抗裂剂，该材料能够显著改善沥青混凝土在低温下的脆性特征，提高其抗裂性能，降低路面裂缝的发生概率，并且通过进一步限制添加的SBS的熔融指数，进一步提高了低温抗裂性能。
[0027]提高耐久性：采用高性能原料配方和优化的配比比例，该材料具有较高的抗冻性能，能够有效减少冻融循环对路面材料的损害，提高沥青混凝土的使用寿命。
[0028]制备方法简便：通过将不同原料按一定比例进行搅拌、挤出、纺丝和拉伸等工艺步骤，制备出所述的低温抗裂剂，同时制备整体沥青混凝土路面材料的工艺相对简单，易于操作和实施。
[0029]总之，本专利技术提供的高性能沥青混凝土路面材料及其制备方法可以有效地改善低温下沥青混凝土的性能，提升其抗裂、抗冻性能，从而延长路面的使用寿命，降低维护，有望应用于低温区域的公路工程和道路建设领域。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0031]本专利技术中所用原料的来源或性质如下：
[0032]均聚聚丙烯购买于东莞市金世祥塑胶原料有限公司，熔融指数为4.5g/10min(230℃，2.16kg)；纳米碳化硅购买于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，货号为S104653，粒径为40nm；高熔融指数SBS购买于东莞市百灵新材料有限公司，型号为Kraton
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D0243，熔融指数为18.5g/10min(20本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高性能沥青混凝土路面材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：沥青20
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40份，高熔融指数SBS 0.2
‑
0.4份，细骨料80
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150份，粗骨料250
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450份，粉煤灰3
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8份，减水剂2
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5份，低温抗裂剂3
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6份，抗冻剂1
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4份；所述低温抗裂剂的制备方法如下：S1：将均聚聚丙烯、纳米碳化硅和低熔融指数SBS加入到搅拌机中进行搅拌，预混3
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5min，然后加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为215
‑
225℃，螺杆转速为350
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450r/min，得到改性聚丙烯母粒；S2：将改性聚丙烯母粒加入到螺杆纺丝机中进行纺丝，喷丝孔直径为0.1
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0.3mm，再经100
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105℃拉伸，拉伸比为5
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7，得到低温抗裂剂；所述高熔融指数SBS在200℃，5kg下的熔融指数为10
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20g/10min；所述低熔融指数SBS在200℃，5kg下的熔融指数为0.5
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1g/10min；2.根据权利要求1所述的高性能沥青混凝土路面材料，其特征在于，所述细骨料的粒径为0.075
‑
4.75mm；所述粗骨料的粒径为10
‑
20mm；所述粉煤灰为I级粉煤灰。3.根据权利要求1所述的高性能沥青混凝土路面材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂、磺酸盐型减水剂和脂肪酸盐型减水剂中的一种。4.根据权利要求1所述的高性能沥青混凝土路面材料，其特征在于，所述抗冻剂为醋酸钠和乙二醇按重量比1:1...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖新桥，杨钰伟，冷珂，钱隆，袁伟，李凯，刘建，
申请(专利权)人：中国安能集团第三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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