一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法技术

本发明专利技术提供一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法，混合料体积构成原理，将其设计成骨架结构，粗颗粒采用最佳嵌挤结构，0～

【技术实现步骤摘要】
一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法


[0001]本专利技术属于高性能沥青混合料材料
，尤其涉及超薄抗滑磨耗层生产制备方法
。

技术介绍

[0002]公路在长期使用过程中，收到荷载
、
环境
、
雨水等方面的作用，不可避免出现诸如裂缝
、
坑槽
、
车辙等各类病害，另一方面，随着汽车保有量的逐年增加，道路承受的交通量及交通荷载也逐渐加大，这也加剧路面内部损伤，诱发相应的病害，一般来说，公路路面在使用3年后，即发生各类早期病害，在此期间需要进行预防性养护，通行5年后，半刚性基层开裂会发展到路面，路面病害较为集中，此时，需要对路面进行功能性恢复，当前最常用的方法是对路面铣刨重铺，路面铣刨重新铺筑处理，成本高
、
耗时长，且对旧路面没有有效利用，浪费资源
。
[0003]薄层罩面技术，是在原有路面病害处理后，做一个上封层，从而恢复路面行车功能，并有效缓解路面病害的发生，受到加铺厚度条件的限制，薄层罩面一般控制在
2cm
左右，如此薄的罩面，对于层间粘结要求较高，因此，一般采用密实型的砂粒式沥青混合料，这种罩面空隙小
、
噪音大，相应的配合比组成缺乏骨架结构理念，沥青中用作填充的自由沥青占比大，而形成粘结强度的结构沥青占比低，在荷载的反复作用下，容易形成硬薄壳，容易脱落，一般2年左右，即发生掉粒
、
脱皮
、
坑槽等病害
。
因此，制备一种抗滑耐久的超薄抗滑磨耗层产品，满足重载交通下路面使用要求
。

技术实现思路

[0004]针对超薄磨耗层噪音大
、
耐久性差的问题，本专利技术提供一种超薄抗滑磨耗层，集料空间构成采用骨架填充结构并建立体积关系，掺入纤维增加结构沥青比例，建立沥青用量及裹附集料
、
矿粉
、
纤维比表面积关系，通过理论公式反演出集料
、
矿粉
、
纤维比例
。
制备一种空隙可控
、
粘结性好
、
稳定耐久的超薄抗滑磨耗层
。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006]一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)
超薄磨耗层中包括沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维四部分组成，集料包括粒径0～
3mm、
粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
三挡组成；
[0008](2)
超薄抗滑磨耗层是一种骨架填充结构，粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
两档集料构成骨架结构关系，粒径0～
3mm、
矿粉
、
沥青填充骨架结构状态下形成的空隙，结合混合料构成机理及体积参数，建立沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积参数关系式；
[0009](3)
根据混合料的成膜性能，混合料中的沥青裹附集料
、
矿粉
、
纤维表面形成沥青膜，依据预估沥青用量
、
沥青膜厚度，计算沥青裹附总比表面积，依据纤维产量，计算纤维总比表面积，对集料
、
矿粉进行筛分，计算相应比表面积，建立沥青裹附总比表面积与沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维各项比表面积关系式；
[0010](4)
依据上述建立的沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积关系式，沥青裹附总比表面积与沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维各项比表面积关系式，计算并确定粒径0～
3mm、
粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
三档集料以及矿粉用量；
[0011](5)
拌合站拌制超薄抗滑磨耗层沥青混合料，拌制工艺为：集料在加热滚筒中加热；将矿粉及纤维加入集料中在拌合缸干拌
10
～
15s
；再将沥青加入拌合缸中均匀拌合
45
～
60s。
[0012]本专利技术的进一步技术：
[0013]优选的，粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
两档集料构成骨架结构关系，其确定方法，式将集料等效为球体，粒径5～
10mm
完全被3～
5mm
粒径集料包裹，两者空间关系如下：
[0014][0015]式中：
[0016]P1为粒径5～
10mm
档集料占比
(
％
)
；
P2为粒径3～
5mm
档集料占比
(
％
)
；
[0017]ρ1为粒径5～
10mm
档集料表观相对密度；
ρ2为粒径3～
5mm
档集料表观相对密度；
[0018]D
为粒径5～
10mm
档集料平均粒径，取
9.5mm
；
[0019]d
为粒径3～
5mm
档集料平均粒径，取
4.75mm。
[0020]优选的，所述的沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积参数关系式如下：
[0021]P1+P2+P3+P4＝
100
[0022][0023][0024][0025]P3为粒径0～
3mm
挡集料占比
(
％
)
；
P4为矿粉占比
(
％
)
；
[0026]P5为沥青用量
(
％
)
；
ρ3为粒径0～
3mm
档集料相对密度；
[0027]ρ4为矿粉的相对密度；
ρ5为沥青的相对密度；
[0028]ρ
12
为3～
5mm、5
～
10mm
档合成相对密度；
ρ
sc
为3～
5mm、5
～
10mm
档合成击实相对密度；
[0029]VV
为沥青混合料空隙率
(
％
)
；
VCA
为3～
5mm、5
～
10mm
档填充后空隙率
(
％
)。
[0030]优选的，所述的沥青裹附总比表面积与沥青
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)
超薄磨耗层中包括沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维四部分组成，集料包括粒径0～
3mm、
粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
三挡组成；
(2)
超薄抗滑磨耗层是一种骨架填充结构，粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
两档集料构成骨架结构关系，粒径0～
3mm、
矿粉
、
沥青填充骨架结构状态下形成的空隙，结合混合料构成机理及体积参数，建立沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积参数关系式；
(3)
根据混合料的成膜性能，混合料中的沥青裹附集料
、
矿粉
、
纤维表面形成沥青膜，依据预估沥青用量
、
沥青膜厚度，计算沥青裹附总比表面积，依据纤维产量，计算纤维总比表面积，对集料
、
矿粉进行筛分，计算相应比表面积，建立沥青裹附总比表面积与沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维各项比表面积关系式；
(4)
依据上述建立的沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积关系式，沥青裹附总比表面积与沥青
、
集料
、
矿粉
、
纤维各项比表面积关系式，计算并确定粒径0～
3mm、
粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
三档集料以及矿粉用量；
(5)
拌合站拌制超薄抗滑磨耗层沥青混合料，拌制工艺为：集料在加热滚筒中加热；将矿粉及纤维加入集料中在拌合缸干拌
10
～
15s
；再将沥青加入拌合缸中均匀拌合
45
～
60s。2.
如权利要求1所述的一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法，其特征在于：粒径3～
5mm、
粒径5～
10mm
两档集料构成骨架结构关系，其确定方法，式将集料等效为球体，粒径5～
10mm
完全被3～
5mm
粒径集料包裹，两者空间关系如下：式中：
P1为粒径5～
10mm
档集料占比
(
％
)
；
P2为粒径3～
5mm
档集料占比
(
％
)
；
ρ1为粒径5～
10mm
档集料表观相对密度；
ρ2为粒径3～
5mm
档集料表观相对密度；
D
为粒径5～
10mm
档集料平均粒径，取
9.5mm
；
d
为粒径3～
5mm
档集料平均粒径，取
4.75mm。3.
如权利要求2所述的一种超薄抗滑磨耗层生产制备方法，其特征在于：所述的沥青
、
集料
、
矿粉占比与空间体积参数关系式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：杨航，邵静，席进，方圆，葛飞，吉鹏飞，李子光，杨方旭，
申请(专利权)人：安徽省交规院工程智慧养护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：