环保经济型超薄路面高性能混合料

技术领域

本发明涉及路面混合料，具体涉及环保经济型超薄路面高性能混合料。

背景技术

随着我国经济的发展，基础设施建设规模不断扩大，交通运输行业的规模也随之不断扩大，对道路建设所需材料的综合性能(耐久性、功能性、经济性、环保等)也越来越高。目前，国内外研究机构相继开发出多种改性类沥青，其中SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)因显著的效果和应用效益，被广泛应用于道路建设施工中。但是，国内外研究表明，目前SBS改性沥青，沥青的掺量存在极限值(约8％)，超过该掺量后，改性沥青体系发生反转，使其性能发生明显的降低，该因素也导致了SBS改性沥青的粘弹性能提升有限；并且SBS改性沥青，其60℃粘度指标较难大于40000Pa.s，难以达到高粘效果。同时，橡胶粉可明显提升改性沥青的弹性，但是由于沥青的橡胶颗粒储存稳定性差，在施工中必须采用专门设备“现改现用”，不仅对施工工艺要求严格，而且离析后的橡胶沥青对路面材料的性能也造成负面影响。此外，采用传统施工工艺，需铣刨地面，产生大量废旧材料，由此产生大量灰尘，污染环境。因此，SBS改性沥青的沥青颗粒储存稳定性差，不利于长期储存，在高温下易离析及老化，影响道路成品的耐久性等使用功能；需要使用专用的高粘度泵设备及摊铺设备方能施工。

沥青路面经过长期的行车作用，露于路表面的骨料被磨损，表面光滑，雨天水膜厚易产生水漂，抗滑性差，噪声大，路面还会出现一些坑槽或车辙，平整度很差，影响行车舒适性等。

发明内容

本发明提供一种环保经济型超薄路面高性能混合料，使用后在表面纹理结构粗糙、易排水、抗滑和降噪，同时具备良好的温度稳定性和水稳定性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种环保经济型超薄路面高性能混合料，主要由质量比为6.28-6.48:68-100:0.1-0.8的粘结材料、集料和填料；

所述的粘结材料为质量比为5.48：0.8-1.0的橡胶沥青和高粘弹改性聚合物粒状添加剂混合而成；

所述的集料由质量比为56-93：7-12的粗集料和细集料制备而成；

所述的粗集料的粒径大于4.75mm；所述的细集料的粒径在0.075到4.75之间；

所述的粗集料为玄武岩粗集料，所述的细集料为玄武岩细集料。

所述的粗集料满足以下技术要求：集料压碎值≤25％；洛杉矶磨耗损失≤28％；表观相对密度≥2.60g/cm

所述的细集料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

所述的填料为石灰岩或岩浆岩中的强碱性且憎水性的石料研磨后得到的不含泥、干燥且具有活性的矿石粉。

所述的填料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

粒径范围要求如下：<0.6mm的为100％，<0.15mm的为90-100％，<0.075mm的为75-100％。

环保经济型超薄路面高性能混合料的制备方法，包括如下步骤：将集料和填料加入搅拌锅中，然后将加入高粘弹改性聚合物粒状添加剂，然后搅拌均匀后加入橡胶沥青再搅拌均匀，即得。

较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：表面纹理结构粗糙，易排水、抗滑和降噪，同时具备良好的温度稳定性和水稳定性。

本发明制备高粘弹结合料所使用的基础结合料选用橡胶沥青，可消耗大量的废旧轮胎，可大大减少处置废旧轮胎带来的环境污染问题；

用橡胶沥青制备的高粘弹结合料不仅性能优于其它材料制备的高粘弹结合料，而且成本更低，大规模使用具有明显的经济效益；

由于其性能好，铺筑厚度可以较薄，不需要改造高速公路中央分隔带，从而既不影响中央分隔带防撞栏的安全防护性，不增加建设成本；

不需要对人行道改造，从而不影响城市道路两侧已有建筑物的地面标高和路缘石标高，不会带来道路排水困难和行车安全性等问题；

对一些已经使用多年，但路面基础稳定、病害少、路面承载能力较好的路面，无需全断面整体铣刨或挖除加铺改造，可大大降低工程造价，缩短施工工期，减小交通拥堵等问题；

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步阐述。

实施例1

一种环保经济型超薄路面高性能混合料，主要由质量比为6.28:92.92:0.8的粘结材料、集料和填料；

所述的粘结材料为质量比为5.48：0.8的橡胶沥青和高粘弹改性聚合物粒状添加剂混合而成；

所述的集料由质量比为88：8的粗集料和细集料制备而成；

所述的粗集料的粒径大于4.75mm；所述的细集料的粒径在0.075到4.75之间。

所述的粗集料为玄武岩粗集料，所述的细集料为玄武岩细集料。

所述的粗集料满足以下技术要求：集料压碎值≤25％；洛杉矶磨耗损失≤28％；表观相对密度≥2.60g/cm

所述的细集料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

所述的填料为石灰岩或岩浆岩中的强碱性且憎水性的石料研磨后得到的不含泥、干燥且具有活性的矿石粉。

所述的填料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

粒径范围要求如下<0.6mm的为100％，<0.15mm的为90-100％，<0.075mm的为75-100％。

环保经济型超薄路面高性能混合料的制备方法，包括如下步骤：将集料和填料加入搅拌锅中，然后将加入高粘弹改性聚合物粒状添加剂，然后搅拌均匀后加入橡胶沥青再搅拌均匀，即得。

实施例2

一种环保经济型超薄路面高性能混合料，主要由质量比为6.48:88:0.1的粘结材料、集料和填料；

所述的粘结材料为质量比为5.48：1.0的橡胶沥青和高粘弹改性聚合物粒状添加剂混合而成；

所述的集料由质量比为56：12的粗集料和细集料制备而成；

所述的粗集料的粒径大于4.75mm；所述的细集料的粒径在0.075到4.75之间。

所述的粗集料为玄武岩粗集料，所述的细集料为玄武岩细集料。

所述的粗集料满足以下技术要求：集料压碎值≤25％；洛杉矶磨耗损失≤28％；表观相对密度≥2.60g/cm

所述的细集料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

所述的填料为石灰岩或岩浆岩中的强碱性且憎水性的石料研磨后得到的不含泥、干燥且具有活性的矿石粉。

所述的填料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

粒径范围要求如下<0.6mm的为100％，<0.15mm的为90-100％，<0.075mm的为75-100％。

环保经济型超薄路面高性能混合料的制备方法，包括如下步骤：将集料和填料加入搅拌锅中，然后将加入高粘弹改性聚合物粒状添加剂，然后搅拌均匀后加入橡胶沥青再搅拌均匀，即得。

实施例3

一种环保经济型超薄路面高性能混合料，主要由质量比为6.38:68:0.1的粘结材料、集料和填料；

所述的粘结材料为质量比为5.48：0.9的橡胶沥青和高粘弹改性聚合物粒状添加剂混合而成；

所述的集料由质量比为93：7的粗集料和细集料制备而成；

所述的粗集料的粒径大于4.75mm；所述的细集料的粒径在0.075到4.75之间。

所述的粗集料为玄武岩粗集料，所述的细集料为玄武岩细集料。

所述的粗集料满足以下技术要求：集料压碎值≤25％；洛杉矶磨耗损失≤28％；表观相对密度≥2.60g/cm

所述的细集料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

所述的填料为石灰岩或岩浆岩中的强碱性且憎水性的石料研磨后得到的不含泥、干燥且具有活性的矿石粉。

所述的填料满足以下技术要求：表观相对密度≥2.50g/cm

粒径范围要求如下<0.6mm的为100％，<0.15mm的为90-100％，<0.075mm的为75-100％。

环保经济型超薄路面高性能混合料的制备方法，包括如下步骤：将集料和填料加入搅拌锅中，然后将加入高粘弹改性聚合物粒状添加剂，然后搅拌均匀后加入橡胶沥青再搅拌均匀，即得。

上述实施例的粗集料采用如表1所示的玄武岩粗集料

表1玄武岩粗集料的技术要求及检验结果

上述实施例的细集料采用如表2所示的玄武岩细集料

表2玄武岩细集料的技术要求及检验结果

上述实施例的矿粉采用如表3所示的矿粉

表3矿粉的技术要求及检验结果

将上述实施例的集料和填料混合后其级配如表4所示。

表4集料和填料的混合料的级配表

上述实施例所述的高粘弹改性聚合物粒状添加剂主要为基质沥青、活化橡胶粉、耐候组分、增粘组分、增塑组分、增容组分和交联组分为原料制备而成，各组分之间的质量比为基质沥青：活化橡胶粉：耐候组分：增粘组分：增塑组分：增容组分：交联组分＝100:(15～20):(4～6):(2～4):(1～3):(1～5):(0.1～1)。

所述的橡胶粉为40目或80目斜交胎硫化橡胶粉。

所述的耐候组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；

增粘组分为萜烯树脂、松香树脂、C9石油树脂和C5石油树脂中的一种或者几种按照任意比例混合而成的混合物；

增塑组分为邻苯二甲酸二丁酯或者邻苯二甲酸二辛脂；

增容组分为糠醛抽出油、减二线抽出油、减三线抽出油、芳烃油中的一种或者几种按照任意比例混合而成的混合物；

交联组为硫磺或者过氧化二异丙苯。

对比例1和实施例1的区别在于，将所述的高粘弹改性聚合物粒状添加剂改成SBS改性沥青结合料，对比例2与实施例1的区别在于，将所述的高粘弹改性聚合物粒状添加剂改成70#重交沥青+0.8％抗车辙剂。

结果如表5所示，实施例1-3、对比例1和对比例2的性能指标。

表5实施例1-3的性能指标

表6车辙实验和浸水车辙实验结果

表7冻融劈裂实验结果

根据表5，说明采用本发明混合料铺设后的路面表面纹理结构粗糙、易排水，且具有良好的抗滑和降噪性能。

根据表6车辙实验和浸水车辙实验结果可知，本发明实施例的空隙率低，动稳定度高，浸水前后动稳定度降低率低，从而其水稳定性良好。

根据表7的冻融劈裂实验结果可知，其劈裂强度降低率，因此其具有良好的温度稳定性。

上述实施例仅仅是对本发明的进一步阐述，凡是在本发明基础上做出的改进和替换，均在本发明的涵盖范围之内。