粉煤灰合成渠道接縫防滲材料用於製備公路瀝青混合料的應用的製作方法
2023-09-09 17:35:25
專利名稱：：粉煤灰合成渠道接縫防滲材料用於製備公路瀝青混合料的應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種已知的材料的新用途，特別涉及一種粉煤灰合成渠道接縫防滲材料用於製備公路瀝青混合料的新用途。
背景技術：
：近年來我國高速公路建設發展迅猛，公路瀝青混合料有著巨大的市場需求。在瀝青混合料中，瀝青作為膠結料將礦料結合成為一個整體，共同抵抗磨耗、車轍荷載、和雨水等作用，使道路面層成為不透水和平整度好的整體，避免下層路面直接遭受行車和自然因素的不良影響。普通瀝青存在軟化點低、針入度高，溫度敏感性強等缺點，若用普通瀝青鋪築高等級路面，存在夏天路面發軟，冬季路面幹硬開裂等耐久性較差等問題。現在國內修建高等級道路的瀝青材料大多為多為SBS改性瀝青，性能有所改善，但需要在較高的溫度下摻配和使用，導致瀝青嚴重老化，降低使用壽命。由於需在較高溫度和較長操作時間，瀝青釋放有毒氣體，汙染環境，有礙操作人員健康。
發明內容申請人在研究中意外發現，申請人的"粉煤灰合成渠道接縫防滲材料及其製備方法"(專利號ZL200310118992.X)中所涉及的粉煤灰合成渠道接縫材料，能夠成功用於製備公路瀝青混合料，以其代替原公路瀝青混合料中的30100%的瀝青，並可以製備如下的公路用混合料粗型和細型密級配瀝青混凝土混合料、瀝青瑪蹄脂碎石混合料、開級配排水式磨耗層混合料、密級配瀝青穩定碎石混合料、半開級配瀝青碎石混合料、開級配瀝青穩定碎石混合料。以粉煤灰合成渠道接縫材料部分取代瀝青，可以完4全滿足工程使用要求。並且其施工過程為冷施工，所有原材料均不需加熱，不產生煙霧，原材料均無毒，不釋放有害氣體。在-7(TC不開裂，在120'C不流淌，在-7(TC12(TC之間可保持良好的粘結整體性、硬度和彈性，具有較好的物理力學性能，提高了行車的安全性和舒適性，廣泛應用於公路路面工程中，具有較高的經濟、社會和環保價值。專利號ZL200310118992.X所涉及的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，包括配合成分的甲料和配方成分製備的乙料，使用過程按甲料與乙料質量比1:11:4配製而成，甲料為聚醚型聚氨酯預聚體，乙料的配方質量比為粉煤灰60%70%;100#石油瀝青20%30%;稀油5%7%;甲苯1%1.8%;4，4—二氨基一3，3二氯苯甲烷1%2%;蓖麻油0,6%0.7%;鄰苯二甲酸二丁脂0.2。％0.3%;抗氧劑1010:0.07%;紫外線吸收劑UV-327:0.07%;有機錫0.06%;上述原料的總和為100%。乙料的製備方法是，將配方的100#石油瀝青、稀油、蓖麻油加熱至125"C脫水2小時，加入一半粉煤灰，攪拌均勻，在125-C中保持2小時，降至105"C加入4，4—二氨基一3，3二氯苯甲垸、鄰苯二甲酸二丁脂，倒入反應釜中用機械攪拌均勻，反應30min後，加入有機錫，降溫至80'C加入甲苯、抗氧劑1010和紫外線吸收劑UV-327攪拌均勻，最後加入5剩餘的粉煤灰攪拌至膏狀。上述粉煤灰合成渠道接縫防滲材料用於製備公路瀝青混合料的應用，包括常規的碎石、石屑、砂、礦渣、礦粉，以及作為膠結料的瀝青組成的瀝青混合料，其特徵在於，所述的瀝青混合料中作為膠結料的瀝青重量的30100%用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料等重量代替。上述瀝青為30號、50號、70號、90號、110號、130號或160號道路石油瀝青，其技術指標均符合JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術規範》要求。具體製備方法如下先將一定量的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料的甲乙組分按1:11:4的比例攪拌35分鐘混合均勻，再將符合規範JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術規範》的各級礦料放在攪拌機中攪拌23分鐘攪拌均勻，最後將粉煤灰合成渠道接縫防滲材料與礦料按《公路瀝青路面施工技術規範》配合比設計的比例混合攪拌57分鐘至攪拌均勻即可使用。所拌成的混合料需在2小時之內用完，以防自聚凝固。本發明可顯著提高瀝青混合料路面的質量，與用70號道路石油瀝青修築的路面相比1、馬歇爾試驗穩定度提高了70%以上。2、車轍試驗動穩定度提高了60%以上。3、劈裂抗拉強度提高了50%以上。4、0°C-2CTC收縮係數降低10%以上。5、在20。C，59%應力水平下疲勞壽命提高7倍以上。另外，經過實驗表明，其優異性能更表現如下1、經過5個冬夏試驗，在平均日混合交通量為10000輛的路面上，無龜裂、無鼓包、無破損現象。2、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度〉90%;3、凍融劈裂試驗的殘留強度比>90%;4、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率>85%。本發明與普通瀝青混合料相比，大大提高了瀝青混合料的力學性能。不僅增加了粉煤灰的高附加值使用途徑，同時也降低了瀝青混合料的經濟成本，本材料製備工藝簡單易行、獨特、使用方便，效果良好，便於推廣，將獲得很大的經濟效益、社會效益和環保效益。具體實施例方式以下結合發明人給出的實施例對本發明作進一步的詳細說明。實施例1:製備中粒式AC-20密級配改性瀝青混合料礦料各項性能符合《公路瀝青路面施工技術規範》aTGF40—2004)之規定。AC-20礦料級配為篩孔(mm)26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率(%)10096.281.769.164.944.335.720.815.710.47.74.7膠結料粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，為甲乙雙組份，甲乙(重量比)=1:1，其中，甲乙組分的配方應符合專利ZL200310118992.X要求。膠結料中粉煤灰合成渠道接縫防滲材料70號道路石油瀝青=40%:60%。油石比5.0%。製備步驟按照
發明內容部分所述的製備步驟製備公路混合料，並按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052—2000中的T0702—2000規程和T0703—1993規程製作馬歇爾試件和劈裂、車轍試驗、線收縮係數試件。按照T0709——2000、T0719-1993、T0716-1993、T0720—7—1993規程進行改性瀝青混合料的馬歇爾穩定度試驗、車轍試驗、劈裂、線收縮係數試驗。經實驗證明，本實施例製備的改性瀝青混合料，與用相同礦料和70號道路石油瀝青混合料製備的試樣相比1、馬歇爾試驗穩定度提高了72。/。。2、車轍試驗動穩定度提高了63%。3、劈裂抗拉強度提高了57%。4、(TC-2(TC收縮係數降低11%。5、在20'C，59%應力水平下疲勞壽命提高了7.8倍。另外，其它性能如下1、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度=92%;2、凍融劈裂試驗的殘留強度比=97%;3、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率=91%。實施例2:細粒式SMA-13瀝青馬蹄脂碎石混合料礦料各項性能符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40—2004)之規定。細粒式SMA-13礦料級配為:tableseeoriginaldocumentpage8膠結料粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，為甲乙雙組份，甲乙(重量比)=1:2，其中，甲乙組分的配方應符合專利ZL200310118992.X要求。膠結料中粉煤灰合成渠道接縫防滲材料70號道路石油瀝青=50%:50%。油石比5.3%。製備步驟按照
發明內容部分所述的製備步驟製備公路混合料，並按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052—2000中的T0702—2000規程和T0703—1993規程製作馬歇爾試件和劈裂、車轍試驗、線收縮係數試件。按照T0709——2000、T0719-1993、T0716-1993、T0720一1993規程進行改性瀝青混合料的馬歇爾穩定度試驗、車轍試驗、劈裂、線收縮係數試驗。經實驗證明，本實施例製備的瀝青馬蹄脂碎石混合料與用相同礦料和70號道路石油瀝青混合料製備的試樣相比-1、馬歇爾試驗穩定度提高了74%。2、車轍試驗動穩定度提高了69°/。。3、劈裂抗拉強度提高了62%。4、O'C-2(TC收縮係數降低13%。5、在20'C，59%應力水平下疲勞壽命提高了8.1倍。另外，其它性能如下-1、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度=93%;2、凍融劈裂試驗的殘留強度比=94%;3、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率=93°/。。實施例3:密級配瀝青穩定碎石混合料礦料各項性能符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40—2004)之規定。粗粒式ATB-25礦料級配為tableseeoriginaldocumentpage9膠結料粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，為甲乙雙組份，甲乙(重量比)=1:3，其中，甲乙組分的配方應符合專利ZL200310118992.X要求。膠結料中粉煤灰合成渠道接縫防滲材料70號道路石油瀝青=60%:40%。油石比4.9%。製備步驟按照
發明內容部分所述的製備步驟製備瀝青混合料，並按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052—2000中的T0702—2000規程和T0703—1993規程製作馬歇爾試件和劈裂、車轍試驗、線收縮係數試件。按照T0709-2000、T0719——1993、T0716-1993、T0720—一1993規程進行改性瀝青混合料的馬歇爾穩定度試驗、車轍試驗、劈裂、線收縮係數試驗。經實驗證明，本實施例製備的密級配瀝青穩定碎石混合料，與用相同礦料和70號道路石油瀝青混合料製備的試樣相比1、馬歇爾試驗穩定度提高了77%。2、車轍試驗動穩定度提高了65%。3、劈裂抗拉強度提高了64%。4、0°C-2(TC收縮係數降低14%。5、在2(TC，59%應力水平下疲勞壽命提高了8.2倍。另外，其它性能如下1、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度=97%;2、凍融劈裂試驗的殘留強度比=98%;3、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率=92%。實施例4:半開級配瀝青碎石混合料礦料各項性能符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40—2004)之規定。中粒式AM-16礦料級配為10篩孔c咖)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率(%)10094.773.551.732.517.910.97.05.14,02.2膠結料粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，為甲乙雙組份，甲乙(重量比)=1:4，其中，甲乙組分的配方應符合中國專利(ZL200310118992.X)要求。膠結料中粉煤灰合成渠道接縫防滲材料70號道路石油瀝青=80%:20%。油石比5.2%。製備步驟按照
發明內容部分所述的製備步驟製備瀝青混合料，並按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052—2000中的T0702—2000規程和T0703—1993規程製作馬歇爾試件和劈裂、車轍試驗、線收縮係數試件。按照T0709——2000、T0719-1993、T0716-1993、T0720—一1993規程進行改性瀝青混合料的馬歇爾穩定度試驗、車轍試驗、劈裂、線收縮係數試驗。經實驗證明，本實施例製備的半開級配瀝青碎石混合料，與用相同礦料和70號道路石油瀝青混合料製備的試樣相比1、馬歇爾試驗穩定度提高了82%。2、車轍試驗動穩定度提高了75%。3、劈裂抗拉強度提高了74%。4、0°C-20'C收縮係數降低16%。5、在2(TC，59%應力水平下疲勞壽命提高了8.7倍。另外，其它性能如下1、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度=94%;2、凍融劈裂試驗的殘留強度比=95%;3、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率=93%。實施例5:開級配瀝青穩定碎石混合料礦料各項性能符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40—2004)之規定。特粗式ATPB-40礦料級配為:篩孔(mm)5337.531.526.5191613.29.54,752.361.180.60.30.150.075通過率(%)10084.277.369.859,750.644.830.72.92'72.11.91.20.70.3膠結料粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，為甲乙雙組份，甲乙(重量比)=1:2，其中，甲乙組分的配方符合專利ZL200310118992.X要求。膠結料中粉煤灰合成渠道接縫防滲材料70號道路石油瀝青=100%:0%。油石比4.7%。製備步驟按照
發明內容部分所述的製備步驟製備瀝青混合料，並按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052—2000中的T0702—2000規程和T0703—1993規程製作馬歇爾試件和劈裂、車轍試驗、線收縮係數試件。按照T0709——2000、T0719——1993、T0716——1993、T0720—一1993規程進行改性瀝青混合料的馬歇爾穩定度試驗、車轍試驗、劈裂、線收縮係數試驗。將實驗證明，本實施例製備的開級配瀝青穩定碎石混合料。與用相同礦料和70號道路石油瀝青混合料製備的試樣相比1、馬歇爾試驗穩定度提高了79%。2、車轍試驗動穩定度提高了74%。3、劈裂抗拉強度提高了82%。4、(TC-20。C收縮係數降低210/0。5、在20'C，59%應力水平下疲勞壽命提高了9.2倍。另外，其它性能如下1、浸水馬歇爾試驗殘留穩定度=97%;122、凍融劈裂試驗的殘留強度比=96%;3、馬歇爾試驗後試樣彈性回復率=99%。綜上所述，採用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料作為膠結料所製備的公路瀝青混合料，可以鋪築高等級路面，具有良好的路面性能，其工藝簡單、使用方便，利於推廣，可大大節省工程造價，具有很大的經濟效益和社會效益。權利要求1、一種已知的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料用於製備公路瀝青混合料的應用。2、如權利要求l所述的應用，其特徵在於，所述已知的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料，包括配合成分的甲料和配方成分製備的乙料，使用過程按甲料與乙料質量比l:11:4配製而成，甲料為聚醚型聚氨酯預聚體，乙料的配方質量比為-粉煤灰60%70%;100弁石油瀝青20%30%;稀油5%7%;甲苯1%1.8%;4，4—二氨基一3,3二氯苯甲垸1%2%;蓖麻油0.6%0.7%;鄰苯二甲酸二丁脂0.2。％0.3%;抗氧劑1010:0.07%;紫外線吸收劑UV-327:0.07%;有機錫0.06%;上述原料的總和為100%;乙料的製備方法是，將配方的ioo井石油瀝青、稀油、蓖麻油加熱至125'C脫水2小時，加入一半粉煤灰，攪拌均勻，在125'C中保持2小時，降至105-C加入4，4—二氨基一3，3二氯苯甲垸、鄰苯二甲酸二丁脂，倒入反應釜中用機械攪拌均勻，反應30min後，加入有機錫，降溫至80'C加入甲苯、抗氧劑1010和紫外線吸收劑UV-327攪拌均勻，最後加入剩餘的粉煤灰攪拌至膏狀。3、如權利要求1或2所述的應用，其特徵在於，所述的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料製備的公路瀝青混合料，包括常規的碎石、石屑、砂、礦渣、礦粉，以及作為膠結料的瀝青組成的瀝青混合料，其特徵在於，所述的瀝青混合料中作為膠結料的瀝青重量的30%100%，採用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料等重量代替。4、如權利要求3所述的應用，其特徵在於，所述的瀝青為30號、50號、70號、90號、110號、130號或160號道路石油瀝青，其技術指標均符合JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術規範》要求。5、如權利要求3或4所述的應用，其特徵在於，所述的公路混合料為粗型或細型密級配瀝青混凝土混合料。6、如權利要求5所述的應用，其特徵在於，所述的粗型或細型密級配瀝青混凝土混合料是瀝青瑪蹄脂碎石混合料、開級配排水式磨耗層混合料、密級配瀝青穩定碎石混合料、半開級配瀝青碎石混合料或開級配瀝青穩定碎石混合料。全文摘要本發明公開了一種已知的粉煤灰合成渠道接縫防滲材料在製備公路瀝青混合料的應用。利用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料作為膠結料的改性瀝青混合料，包括常規的碎石、石屑、砂、礦渣、礦粉，以及作為膠結料的瀝青組成的瀝青混合料，瀝青混合料中作為膠結料的瀝青重量的30～100％，採用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料等重量代替。利用粉煤灰合成渠道接縫防滲材料作為膠結料製備的瀝青混合料，不僅增加了粉煤灰的高附加值使用途徑，同時也降低了瀝青混合料的經濟成本，提高了瀝青混合料的使用性能，拌制的瀝青混合料具有良好的路面性能，工藝簡單、使用方便，利於推廣。文檔編號C04B26/26GK101481233SQ20091002110公開日2009年7月15日申請日期2009年2月11日優先權日2009年2月11日發明者張慧莉,田堪良申請人:西北農林科技大學