一種路用高韌低收縮乳化瀝青混合料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種路用高韌低收縮乳化瀝青混合料及其制備方法。所涉及的混合料由下列原料按體積百分比組成：玄武巖集料：56%～85%，SBS改性陽離子乳化瀝青：6％～10％，油鞣皮革顆粒：6％～22％，石灰?guī)r礦粉：2％～5％，水泥：1%～4%；水：0～3%；上述原料的體積百分比之和為100%。所涉及的制備方法包括以下步驟：先將玄武巖集料、油鞣皮革顆?；旌?，接著加入石灰?guī)r礦粉和水泥混勻；最后加入SBS改性陽離子乳化瀝青和水?dāng)嚢杈鶆?。本發(fā)明的路用高韌低收縮乳化瀝青混合料充分利用油鞣皮革，滿足混合料路用性能要求，極大提高乳化瀝青混合料的韌性，明顯降低其干燥收縮性能。
【專利說明】一種路用高韌低收縮乳化瀝青混合料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種路用高韌低收縮乳化浙青混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳化浙青混合料以乳化浙青為結(jié)合料，吸收了浙青混凝土柔性好和水泥混凝土強度高的優(yōu)點，能夠在常溫條件下施工，克服了浙青混凝土高溫變軟、施工污染環(huán)境和水泥混凝土接縫設(shè)置復(fù)雜等缺點，在公路中下面層和基層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，對于降低能耗，實現(xiàn)環(huán)保施工，非常有利，一直備受公路界關(guān)注。近幾年，國內(nèi)外對乳化浙青混合料進行了一定研究，目前，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)乳化浙青混合料路面的現(xiàn)場成型，其路用性能也得到了一定的改善，甚至在高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性等方面明顯達到了普通熱拌浙青混合料的性能指標要求，但仍然存在以下問題:
[0003]第一，乳化浙青混合料體積穩(wěn)定性差、耐久性受環(huán)境影響變化大等問題，主要表現(xiàn)在材料整體均勻性差、干縮以及開裂現(xiàn)象嚴重等；
[0004]第二，工程中通常采用的塑料薄膜覆蓋雖然能夠改善乳化浙青混合料的干縮，但也會影響水分的蒸發(fā)和混合料強度的形成，從而延長了路面開放交通時間；
[0005]第三，乳化浙青混合料通常采用摻加水泥的工藝提高其早期強度，以盡快開放交通，但摻加水泥后容易導(dǎo)致混合料變脆，韌性降低，在超載或惡劣氣候條件下，致使路面板斷裂。
[0006]針對傳統(tǒng)乳化浙青混合料易產(chǎn)生韌性較差和干燥收縮等問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種路用高韌低收縮乳化浙青混合料。
[0007]本發(fā)明提供的路用高韌低收縮乳化浙青混合料由下列原料按體積百分比組成:玄武巖集料:56%~85%，SBS改性陽離子乳化浙青:6%~10%，油鞣皮革顆粒:6%~22%，石灰?guī)r礦粉:2%~5%，水泥:1%~4% ；7jC:0~3% ;上述原料的體積百分比之和為100% ；
[0008]其中，玄武巖集料的粒徑范圍為0.075mm~13.2mm,油鞣皮革顆粒粒徑范圍為:粒徑為(4.75~2.36)mm的油鞣皮革顆粒:2%~10%，粒徑為(2.36~1.18)mm的油鞣皮革顆粒:2%~7%，粒徑為(1.18~0.6) mm的油鞣皮革顆粒:2%~5%。
[0009]優(yōu)選的，所述的路用高韌低收縮乳化浙青混合料由下列原料按體積百分比組成:玄武巖集料:63%~78%，SBS改性陽離子乳化浙青:8%~10%，石灰?guī)r礦粉:3%~4%，水泥:2%~3% ;水:0~2% ;粒徑為(4.75~2.36) mm油鞣皮革顆粒:4 %~8 %，粒徑為(2.36-1.18)mm的油鞣皮革顆粒:3%~6%，粒徑為(1.18_0.6)mm的油鞣皮革顆粒:2%~4%,上述原料的體積百分比之和為100%。
[0010]上述路用高韌低收縮乳化浙青混合料的制備方法，包括以下步驟:先將玄武巖集料、油鞣皮革顆?；旌?，接著加入石灰?guī)r礦粉和水泥；最后加入SBS改性陽離子乳化浙青和水?dāng)嚢杈鶆颉?br>
[0011]本發(fā)明的路用高韌低收縮乳化浙青混合料具有如下優(yōu)點:[0012]第一，可充分利用廢舊油鞣皮革，明顯提高了乳化浙青混合料的韌性，改善了其抗干燥收縮的能力，解決了傳統(tǒng)乳化浙青混合料易干縮和開裂的問題；
[0013]第二，混合料性能滿足乳化浙青混合料路用性能要求，完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用廢舊材料以及提高乳化浙青路面工程耐久性等優(yōu)點。
[0014]第三，與傳統(tǒng)路用冷拌浙青混合料相比，本發(fā)明的路用高韌低收縮乳化浙青混合料的彎拉強度提高I倍以上，干縮率極大降低。
【具體實施方式】
[0015]油鞣皮革用油鞣法制成，富有彈性和延伸性，物理機械強度好；因此，本發(fā)明充分利用廢舊油鞣皮革，結(jié)合乳化浙青混合料生產(chǎn)工藝，制得路用高韌低收縮乳化浙青混合料。本發(fā)明的路用高韌低收縮乳化浙青混合料提高了乳化浙青混合料的韌性，改善了干燥收縮性能，且其它性能指標滿足乳化浙青混合料要求。因此，該路用高韌低收縮乳化浙青混合料完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用廢舊皮革材料以及提高乳化浙青路面工程耐久性等優(yōu)點。
[0016]本發(fā)明材料中的玄武巖集料也可以用石灰?guī)r集料，這取決于冷拌浙青混合料在路面中的使用部位；若用于上面層，推薦使用玄武巖集料，因為該集料的硬度較高，生產(chǎn)的混合料耐磨性較好；若用于中下面層，可以使用石灰?guī)r或玄武巖集料，因為石灰?guī)r集料雖然與浙青的粘附性較好，但其硬度較低，若用于上面層，會導(dǎo)致路面耐磨性降低。
[0017]本發(fā)明材料中的浙青不能用普通浙青，只能用改性乳化浙青，因為普通浙青不能冷拌成型和施工；改性乳化浙青有SBS和SBR改性等種類，現(xiàn)階段用的比較成熟的為SBS改性，該類改性乳化浙青可滿足浙青混合料在高溫和低溫環(huán)境條件下具有較好路用性能的要求。乳化浙青的類型有陰離子、陽離子和非離子3種，在公路工程中一般用陽離子乳化浙青，因為該乳化浙青顆粒表面帶正電荷，集料表面帶負電荷，正負電荷間的作用促進了浙青顆粒與集料表面的有效粘附，從而提高混合料的整體路用性能；因此，本發(fā)明采用了 SBS改性陽離子乳化浙青。
[0018]以下給出本發(fā)明的具體優(yōu)選實施例，用于進一步說明本發(fā)明。這些實施例僅用于本領(lǐng)域技術(shù)人員充分的理解本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。凡是在本發(fā)明技術(shù)方案之上進行的等同變換或者替換均屬于本發(fā)明要求保護的權(quán)利范圍之內(nèi)。
[0019]實施例1:
[0020]原材料選擇:以混合料總體積計，玄武巖集料:70%，SBS改性陽離子乳化浙青:8%，石灰?guī)r礦粉:3%，普通硅酸鹽水泥:3%;水:1%;(4.75-2.36) mm粒徑的油鞣皮革顆粒占7%，(2.36~1.18)mm粒徑的油鞣皮革顆粒占5%，(1.18~0.6)mm粒徑的油鞣皮革顆粒占3% ；
[0021]玄武巖集料:密度為2.576g/cm3，孔隙率為2.2%，對浙青粘附等級為4級，壓碎值為15.0%，粒徑為0.075mm~13.2mm，連續(xù)級配；
[0022]油鞣皮革:粒徑范圍為0.6mm~4.75mm，密度為1.013g/cm3 ；
[0023]石灰?guī)r礦粉:密度為2.701g/cm3,無結(jié)塊；
[0024]乳化浙青:SBS改性陽離子乳化浙青，乳化劑為十六烷基三甲基氯化銨，密度為0.987g/cm3,1.18mm篩上剩余量為0.02%，粘度(C25,3)為28s，與粗集料的裹覆面積>2/3，蒸發(fā)殘留物含量為61%。
[0025]水泥:42.5R普通硅酸鹽水泥，密度為3.101 g/cm3,安定性合格。
[0026]混合料的集料級配如表1所示。
[0027]表1集料級配表(體積比％)
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種路用高韌低收縮乳化浙青混合料，其特征在于，該路用高韌低收縮乳化浙青混合料由下列原料按體積百分比組成:玄武巖集料:56%~85%，SBS改性陽離子乳化浙青:6%~10%，油鞣皮革顆粒:6%~22%，石灰?guī)r礦粉:2%~5%，水泥:1%~4% ；水:0~3% ；上述原料的體積百分比之和為100%; 其中，玄武巖集料的粒徑范圍為0.075mm~13.2mm，油鞣皮革顆粒粒徑范圍為:粒徑為(4.75~2.36)mm的油鞣皮革顆粒:2%~10%，粒徑為(2.36~1.18)mm的油鞣皮革顆粒:2%~7%，粒徑為(1.18~0.6) mm的油鞣皮革顆粒:2%~5%。
2.如權(quán)利要求1所述的路用高韌低收縮乳化浙青混合料，其特征在于，所述的路用高韌低收縮乳化浙青混合料由下列原料按體積百分比組成:玄武巖集料:63%~78%, SBS改性陽離子乳化浙青:8%~10%，石灰?guī)r礦粉:3%~4%，水泥:2%~3% ；水:0~2% ;粒徑為(4.75~2.36) mm油鞣皮革顆粒:4%~8%，粒徑為(2.36-1.18) mm的油鞣皮革顆粒:3%~6%，粒徑為(1.18-0.6) mm的油鞣皮革顆粒:2%~4%，上述原料的體積百分比之和為 100%o
3.—種權(quán)利要求1所述的路用高韌低收縮乳化浙青混合料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:先將玄武巖集料、油鞣皮革顆粒混合，接著加入石灰?guī)r礦粉和水泥混勻；最后加入SBS改性陽離子乳化浙青和水?dāng)嚢杈鶆颉?br>
【文檔編號】C04B24/36GK103613331SQ201310541282
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】王振軍, 劉亮, 邵明玉, 蔣瑋 申請人:長安大學(xué)