一種矽類天然礦物的斷級配瀝青混合料及其製備方法
2023-07-17 18:13:26 1
專利名稱：一種矽類天然礦物的斷級配瀝青混合料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及道路路面鋪設材料，屬於道路材料製造領域，尤其涉及一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料及其製備方法。
背景技術：
SMA浙青混合料於上世紀70年代在德國產生，便在全世界範圍內迅速推廣應用。 SMA是一種由浙青、纖維穩定劑、礦粉和少量的細集料組成的浙青馬蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的浙青混合料，這種浙青混合料是用豐富的結合料和具有很大粘度的浙青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料搭成的石-石嵌擠結構空隙中形成的。它具有很多普通浙青混凝土所不具備的優異性能，例如良好的耐久性、水穩定性和表面功能(抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好)，抗高溫、低溫穩定性也很優異。因此，SMA浙青混合料路面的耐久性好，不需要太多的養護，經濟效益和環境效益好。但是，SMA浙青混合料還是存在一些不足之處1、由於很高的粘結劑含量和礦料間隙率，使得SMA在生產、運輸和使用過程中容易出現析漏現象；2、由於木質纖維在浙青混合料中起到穩定作用，摻入木質纖維需要特殊的機械，同時，纖維的摻入添加了木質素纖維的SMA浙青混合料比常規AC混合料拌合時間長出10-15S，拌合溫度高出5°C，更高的拌合溫度和時間帶來了一些問題，例如大量能源的消耗、浙青的老化和壓實困難等；3、由於木質纖維對浙青的吸收作用，所以，必須增加浙青用量來彌補吸收所造成的損失，從而增加了混合料的拌合時間和溫度，提高了浙青混合料的應用成本；4、木質纖維的摻入會對浙青混合料的工作性產生一定的影響。因此，必須去找到一種有效且容易操作的混合料穩定辦法，或是找到木質纖維的取代品。
發明內容
本發明的目的在於針對上述不足之處提供一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料及其製備方法，將矽類天然礦物取代木質纖維摻入SMA浙青混合料中製備成新型的有機活性礦物斷級配SMA13浙青混合料。一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料及其製備方法是採取以下技術方案實現的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料包括改性浙青、穩定劑和集料，所述的穩定劑採用矽類有機活性礦物，其中改性浙青的質量佔集料質量的百分數(即油石比)為5. 0% 6. 0%，油石比是浙青用量的指標之一，它的用量高低直接影響路面質量，油石比大則路面容易泛油，反之則影響強度和防水效果；所述的改性浙青選用市售的SBS改性浙青；所述的穩定劑摻量為改性浙青質量的0.洲 0. 4%。所用集料在分別經過篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75、 2. 36、1. 18,0. 6,0. 3,0. 15和0. 075毫米篩子篩分時，其通過質量百分比即級配比為100%、 90% 100%、50% 75%、20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。所述的矽類有機活性礦物採用市售的有機矽粉。一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料的配置方法包括如下步驟
1)將按改性浙青的質量佔集料質量的百分數為5. 0% 6. 0%，稱量的改性浙青放入小型浙青拌合裝置中加熱至165 170°C後，將按照質量配比稱量的穩定劑緩慢倒入改性浙青中，同時不停攪拌5-10分鐘，並且將溫度保持在165 170°C的範圍內，配製成浙青混合物； 所述的穩定劑摻量為改性浙青質量的0. 2% 0. 4% ；
2)按級配準備好集料，加熱至165 170°C並輸送到拌合樓中；
3)將步驟1)中攪拌好的浙青混合物按混合料的配比泵送至拌合樓中，經攪拌混合製備成浙青混合料，在此過程溫度也必須保持在165 170°C的範圍內，拌合5分鐘後，便得到該矽類天然礦物的斷級配浙青混合料。所述的級配中的集料在分別經過篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3、 0. 15和0. 075毫米篩子篩分時，其通過質量百分比即級配比為100%、90% 100%、50% 75%、 20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。一般SMA浙青混合料由浙青、纖維穩定劑、礦粉和少量的細集料組成，本發明穩定劑採用矽類有機活性礦物，替代傳統纖維來作為SMA浙青混合料的穩定劑。本發明一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料與摻木質素纖維SMA浙青混合料的各項對比試驗表明，在沒有降低疲勞壽命的情況下，本發明具有更好的抗磨耗性能，更低的壓實成型溫度。同時， 在飛散試驗、浸水馬歇爾試驗、車轍試驗、低溫小梁試驗等各項性能驗證試驗中，該類型混合料較常規SMA各項路用性能更優，並且，一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料減少了浙青的用量，有效地降低了成本。
具體實施例方式以下將結合具體實施例對本發明作進一步說明。實施例1
一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料通過添加矽類有機活性礦物以取代木質素纖維在混合料中起穩定作用，同時，不影響浙青混合料的各項性能。為了，便於對比研究矽類天然礦物的斷級配浙青混合料和普通SMA浙青混合料，採用三種混合料進行對比
類型A: SMA浙青混合物內加入浙青用量0.3%的矽類有機活性礦物，油石比為5.5%， 代替0. 3%木質素纖維；
類型B: SMA浙青混合物內加入浙青用量0.3%矽類有機活性礦物，油石比為6.0%，代替0. 3%木質素纖維；
類型C:常規SMA浙青混合物內加入浙青用量0.3%木質素纖維，油石比為6.1%。三種浙青混合料採用相同級配，如表1-1所示。表1-1浙青混合料級配
篩孔各方孔肺IM百分率(%)C mm)16.013.2 9.54.752.361.18 0.60.30.150.075本細100P 1.9 60.826.721.116.5 14.111.611P.6
三種浙青混合料空隙率如表1-2所示。
表1-2不同級配的三種混合料的空隙率
權利要求
1.一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料，其特徵在於包括改性浙青、穩定劑和集料，所述的穩定劑採用矽類有機活性礦物，其中改性浙青的質量佔集料質量的百分數為 5. 0% 6. 0% ；所述的穩定劑摻量為改性浙青質量的0. 2% 0. 4%。
2.根據權利要求1所述的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料，其特徵在於所述的改性浙青選用SBS改性浙青。
3.根據權利要求1所述的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料，其特徵在於所述的矽類有機活性礦物採用有機矽粉。
4.根據權利要求1所述的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料，其特徵在於所用集料在分別經過篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3,0. 15和0. 075毫米篩子篩分時，其通過質量百分比即級配比為100%、90% 100%、50% 75%、20% 34%、15% 26%、14% 24%、 12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。
5.權利要求1所述的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料的配置方法，其特徵在於包括如下步驟1)將按改性浙青的質量佔集料質量的百分數為5.0% 6. 0%，稱量的改性浙青放入小型浙青拌合裝置中加熱至165 170°C後，將按照質量配比稱量的穩定劑緩慢倒入改性浙青中，同時不停攪拌5-10分鐘，並且將溫度保持在165 170°C的範圍內，配製成浙青混合物； 所述的穩定劑摻量為改性浙青質量的0. 2% 0. 4% ；2)按級配準備好集料，加熱至165 170°C並輸送到拌合樓中；3)將步驟1)中攪拌好的浙青混合物按混合料的配比泵送至拌合樓中，經攪拌混合製備成浙青混合料，在此過程溫度也必須保持在165 170°C的範圍內，拌合5分鐘後，便得到該矽類天然礦物的斷級配浙青混合料。
6.根據權利要求5所述的一種矽類天然礦物的斷級配浙青混合料的配置方法，其特徵在於所述的級配中的集料在分別經過篩孔為16、13. 2,9. 5,4. 75,2. 36、1. 18,0. 6,0. 3、 0. 15和0. 075毫米篩子篩分時，其通過質量百分比即級配比為100%、90% 100%、50% 75%、 20% 34%、15% 26%、14% 24%、12% 20%、10% 16%、9% 15% 和 8% 12%。
全文摘要
本發明涉及道路路面鋪設材料，屬於道路材料製造領域，尤其涉及一種矽類天然礦物的斷級配瀝青混合料及其製備方法。包括改性瀝青、穩定劑和集料，所述的穩定劑採用矽類有機活性礦物，其中改性瀝青的質量佔集料質量的百分數為5.0%～6.0%；所述的穩定劑摻量為改性瀝青質量的0.2%～0.4%。本發明混合料的配置方法包括如下步驟1)將按改性瀝青的質量佔集料質量的百分數稱量的改性瀝青放入小型瀝青拌合裝置中加熱後，將穩定劑緩慢倒入改性瀝青中配製成瀝青混合物；2)按級配的準備好集料，加熱並輸送到拌合樓；3)將步驟1)中攪拌好的瀝青混合物按混合料的配比泵送至拌合樓中，經攪拌混合製備成瀝青混合料。
文檔編號C04B26/26GK102351469SQ20111020339
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者吳春穎, 曹榮吉, 李愛芳, 趙喆 申請人:江蘇省交通科學研究院股份有限公司