一种耐高温抗车辙的沥青混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐高温抗车辙的沥青混凝土及其制备方法，其中沥青混凝土由如下质量份的原料制成：石灰岩

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温抗车辙的沥青混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体涉及的是一种耐高温抗车辙的沥青混凝土及其制备方法
。

技术介绍

[0002]公路运输作为其他各行各业实物运输的重要媒介，在整个国民经济中发挥的作用和地位越来越重要
。
沥青路面主要采用沥青混凝土材料进行铺设，沥青路面以其表面平整耐磨
、
振动小
、
噪声小
、
行车舒适
、
养护维修简单和施工周期短等优点，在我国公路建设尤其是在高等级公路建设中倍受青睐
。
随着我国基础设施建设水平的快速提高，对沥青混凝土力学性能的要求也随之提高，因此，近年来改善沥青混凝土力学性能的研究越来越受到人们的关注
。
[0003]目前为了防止沥青混凝土抗车辙性能，施工者大多都是在沥青中添加纤维来增强沥青混凝土的强度，继而提升沥青混凝土的抗车辙性能
。
如专利号为 202211668728.2
的专利技术专利，公开了一种热拌环氧沥青混凝土及其制备方法和应用，主要通过加入玄武岩纤维来提升沥青混凝土的强度
。
但是上述添加玄武岩纤维的沥青混凝土在实际施工和使用中，遇到高温环境仍然容易产生车辙现象，因此现有技术仍存在不足之处
。
[0004]有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种耐高温抗车辙的沥青混凝土及其制备方法，能够进一步提升沥青混凝土的强度和韧性，有效解决现有技术中沥青混凝土在高温环境下容易产生车辙的问题
。
[0006]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，由如下质量份的原料制成：石灰岩
80
～
100
份
、
矿粉1～2份
、
水泥1～2份
、SBS
改性沥青5～
10
份
、
高强度混合纤维
0.2
～1份，所述高强度混合纤维由改性
PAN
纤维和
SiC
晶须组成
。
[0007]进一步的，所述高强度混合纤维中改性
PAN
纤维与
SiC
晶须的质量比为
2.5
～
3.5:1。
[0008]进一步的，所述高强度混合纤维中改性
PAN
纤维与
SiC
晶须的质量比为
3:1。
[0009]进一步的，所述
SiC
晶须的直径为5～
10
μ
m
，长度为
30
～
100
μ
m。
[0010]采用上述方案后，改性
PAN
纤维相比现有技术中加入的玄武岩纤维具有更好的吸油性，通过加入改性
PAN
纤维能够进一步提高沥青与石灰岩
、
矿粉以及水泥之间的粘附性，从而提升沥青混凝土的整体强度和抗车辙能力
。
并且通过水煮法粘附性实验测试可知，未掺入纤维的沥青膜大部分为水所剥离，局部保留在集料表面上，剥离面积百分率大于
40%
；而掺入纤维后沥青膜少部分为水所移动，基本保留在集料表面上，剥离面积百分率小于
10%。
表明改性
PAN
纤维能够有效提升沥青混凝土的水稳定性
。
此外，
PAN
纤维经过改性后，与
SiC
晶须能够相适配，进一步提高沥青混凝土的耐高温性能和抗压强度，从而提高沥青混凝土的耐高温抗车辙能力，并且当改性
PAN
纤维与
SiC
晶须的质量比为
3:1
时为最佳配比，能够避免出现晶须团聚现象
。
[0011]进一步的，所述改性
PAN
纤维的制备，先将聚马来酸酐改性环氧树脂加入到溶剂中得到混合液，之后再将
PAN
纤维浸入到混合液中，并充分浸泡混合后得到改性
PAN
纤维
。
[0012]进一步的，所述
PAN
纤维的长度为6～
12mm。
[0013]进一步的，所述
PAN
纤维的长度为
12mm。
[0014]进一步的，
PAN
纤维，溶剂和聚马来酸酐改性环氧树脂的质量体积比为：
10g:100mL
：
0.3g。
[0015]进一步的，所述溶剂可采用乙酸乙酯
、
乙醇和丙酮的其中一种
。
[0016]采用上述方案后，通过聚马来酸酐改性环氧树脂能够使
PAN
纤维更加亲油，聚马来酸酐是马来酸酐的低聚物，一个分子中含有
3~8
个酸酐基团，能够与环氧树脂中的环氧基反应，增加环氧树脂对
PAN
纤维的亲和性
。
相较于乙氧基环氧树脂，聚马来酸酐改性环氧树脂对
PAN
纤维具有更好的改性效果，经检测发现未经处理的 PAN 纤维表面的水接触角为 118.13
°
，经不同类型的改性剂处理后，接触角明显增加，
PAN 纤维表面的水接触角增加到
130
°
～
135
°
，而经过聚马来酸酐改性环氧树脂进行改性处理后的
PAN 纤维表面水接触角能够高达
146
°
～
149
°
，这样使得改性后的
PAN
纤维与沥青具有很好的亲和性和分散性，同时与沥青的结合性会更好
。
此外，聚马来酸酐与环氧树脂反应后，一个反应产物中含有多个羧基基团，能够与
SiC
晶须和矿物集料结合，进一步提升了沥青与集料的粘附性，有效提高了沥青混凝土的强度和韧性，以及抗车辙性能
。
[0017]此外，掺入
0.3%
长度为
6mm
的
PAN
纤维的沥青混凝土间接抗拉强度比未掺纤维试件增大
25%。
掺入
0.3%
长度为
12mm
的
PAN
纤维的沥青混凝土间接抗拉强度比未掺纤维试件增大
30%。
因此选用长度为
12mm
的
PAN
纤维能够最大提升沥青混凝土的间接抗拉性能，提高沥青混凝土的低温抗裂性能
。
并且当
PAN
纤维，溶剂和聚马来酸酐改性环氧树脂的质量体积比为：
10g:100mL
：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，由如下质量份的原料制成：石灰岩
80
～
100
份
、
矿粉1～2份
、
水泥1～2份
、SBS
改性沥青5～
10
份
、
高强度混合纤维
0.2
～1份，所述高强度混合纤维由改性
PAN
纤维和
SiC
晶须组成
。2.
如权利要求1所述的一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，所述高强度混合纤维中改性
PAN
纤维与
SiC
晶须的质量比为
2.5
～
3.5:1。3.
如权利要求2所述的一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，所述高强度混合纤维中改性
PAN
纤维与
SiC
晶须的质量比为
3:1。4.
如权利要求1所述的一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，所述
SiC
晶须的直径为
5~10
μ
m
，长度为
30
～
100
μ
m。5.
如权利要求1所述的一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，所述改性
PAN
纤维的制备，先将聚马来酸酐改性环氧树脂加入到溶剂中得到混合液，之后再将
PAN
纤维浸入到混合液中，并充分浸泡混合后取得改性
PAN
纤维
。6.
如权利要求5所述的一种耐高温抗车辙的沥青混凝土，其特征在于，所述
PAN
纤维的长度为6～
12mm。7.
如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天翔，王波生，方晨鹏，吕竟辉，干铭涛，姚小燕，王晓坤，王冬梅，周金，
申请(专利权)人：浙江威克赛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：