一種高性能低噪聲瀝青路面養護材料及其製備方法

2023-05-23 09:20:36

專利名稱：：一種高性能低噪聲瀝青路面養護材料及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及瀝青路面養護材料領域，特別是涉及一種添加了廢舊橡膠粉和聚合物纖維的微表處瀝青砼及其製備方法。技術背景隨著我國高速公路網的日趨成熟和完善，高速公路的維修養護工作將成為公路部門的重點工作之一，而瀝青路面的維修養護工作是公路養護工作的重中之重。路面的養護應該以預防性養護為主，以修補性養護為輔，即在路面將要出現和尚未出現病害或嚴重病害之前進行養護。在這種形式下，諸如超薄罩面、再生、裂縫修補、微表處(micro-surfacing)等多種公路維修養護技術應運而生。微表處是乳化瀝青稀漿罩面的最高級形式。它是由聚合物改性乳化瀝青、100%軋碎石料、礦物填料、水和必要的添加劑組成，使用專門的施工設備邊拌和邊攤鋪，適用於重交通道路的預防性養護，如高速公路、城市幹線、機場跑道等。它具有修復車轍(深度可達38mm)、防水、抗滑、防止路面的老化與鬆散、提高路面的平整度等功能，從而有效地延長路面的使用壽命。與傳統熱攤鋪修補方法相比，微表處很少或不需對原路面銑刨和預處理，施工方便、造價低；採用冷態施工，可節約能源50%以上，且施工過程中無有毒物質釋放，綠色環保；施工後l2h即可通車，交通開放時間快。現在，微表處技術已被認為是功能最完善的、最有效、最經濟的道路養護方法之一。然而，微表處技術在我國目前還處於試用階段，其在提高路面使用性能的同時也存在弱點，如行車噪音大，耐久性差，掉粒等問題，制約了該技術的應用程度。因此對微表處性能進行改善，開發高性能低噪聲的新型路面養護材料顯得尤為重要。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠改善與原瀝青路面的粘結能力，以及能夠提高微表處瀝青砼性能的高性能低噪聲瀝青路面養護材料，同時提供該路面養護材料的簡易製備方法。本發明下述技術方案解決其技術問題本發明提供的高性能低噪聲瀝青路面養護材料，其包括常規的微表處瀝青砼、聚合物纖維和廢舊橡膠粉，微表處瀝青砼由預定級配集料混合料、填料、改性乳化瀝青和水組成，其中廢舊橡膠粉的含量佔微表處瀝青砼總重量的15%，聚合物纖維的含量佔微表處瀝青砼總重量的0.10.3%。本發明提供的上述高性能低噪聲瀝青路面養護材料，其製備方法是先將廢舊橡膠粉和聚合物纖維與乾燥的、預定級配集料混合料按照比例拌和均勻，再依次加入預定比例的填料、水和改性乳化瀝青，繼續拌和直至均勻。微表處瀝青砼的各組分重量配比為預定級配集料混合料100份，填料12份，改性乳化瀝青1014份，水58份。本發明與現有技術相比，其優點主要是可改善與原瀝青路面的粘結能力，能夠顯著提高微表處瀝青砼的性能，使其具有良好的抗高溫車轍和低溫開裂性能，良好的防水、抗水損害性能，良好的降噪、抗滑、耐磨、抗衝擊、抗裂性能和抗凍融性能；同時具有設計合理，製備方法簡單易行，施工成本低，且環境汙染小等優點。具體實施方式本發明提供的高性能低噪聲瀝青路面養護材料，其包括常規的微表處瀝青砼、聚合物纖維和廢舊橡膠粉，微表處瀝青砼由預定級配集料混合料、填料、改性乳化瀝青和水組成，其中廢舊橡膠粉的含量佔微表處瀝青砼總重量的15%，聚合物纖維的含量佔微表處瀝青砼總重量的0.10.3%。所述的聚合物纖維可以是單孔或多孔的聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚醯胺纖維中的一種，或多種的混雜纖維。其含量佔微表處瀝青砼總重量的最佳範圍為0.20.3份。本發明提供的上述高性能低噪聲瀝青路面養護材料，其製備方法是先將廢舊橡膠粉和聚合物纖維與乾燥的、預定級配集料混合料按照比例拌和均勻，再依次加入預定比例的填料、水和改性乳化瀝青，繼續拌和直至均勻。在拌和過程中如果發現廢舊橡膠粉和聚合物纖維出現結團、未分散等現象，可適當延長幹拌時間，以使其分散均勻。微表處瀝青砼的各組分重量配比為預定級配集料混合料(簡稱集料)100份，填料12份，改性乳化瀝青1014份，水58份。本發明所用的集料應堅硬、粗糙、耐磨、潔淨。各項性能應符合《公路瀝青路面施工技術規範》JTGF40-2004的要求。本發明所用廢舊橡膠粉的粒徑為80目，其含量佔微表處瀝青砼總重量的最佳範圍為23份。本發明所用填料為水泥，例如採用325標號、425標號或其他標號的的矽酸鹽水泥。本發明所用加水量與石料質量之比，可視拌和情況而定。本發明所用的改性乳化瀝青，其各項性能應符合《公路瀝青路面施工技術規範》JTGF40-2004的要求。可採用慢裂快凝型的陽離子SBS和SBR等改性乳化瀝青。下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明。實施例1高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的礦料級配和相關性能指標分別見表1、表2。並且，按照如下重量比例順序依次添加拌和集料水泥水改性乳化瀝青=100:2:6:11。實施例2高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的礦料級配和相關性能指標分別見表1、表2。並且，按照如下重量比例順序依次添加拌和集料橡膠粉聚合物纖維水泥水改性乳化瀝青=100:2:0.2:2:6:12。實施例3高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的礦料級配和相關性能指標分別見表1、表2。並且，按照如下重量比例順序依次添加拌和集料橡膠粉聚合物纖維水泥水改性乳化瀝青二100:3:0.2:2:6:12。實施例4高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的礦料級配和相關性能指標分別見表1、表2。並且，按照如下重量比例順序依次添加拌和集料橡膠粉聚合物纖維水泥水改性乳化瀝青=100:2:0.3:2:6:12。實施例5高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的礦料級配和相關性能指標分別見表1、表2。並且，按照如下重量比例順序依次添加拌和集料橡膠粉聚合物纖維水泥水改性乳化瀝青-100:3:0.3:2:6:12。本發明在表2中提供了高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的相關性能。從表2可以看出，添加了不同比例纖維和橡膠粉的實例2、3、4和5，與實例l相比(1)降噪值都有不同程度的增加，說明其具有良好的降噪效果；(2)負荷輪碾壓試驗的橫向變形率普遍降低，說明混合料彈性提高，改善了其抗變形能力和抗低溫裂縫能力，延緩疲勞壽命；(3)溼輪磨耗試驗值相應減小，說明混合料的粘附性、抗水性、抗磨性方面得到了提咼；(4)粘結力試驗則普遍提高，說明改善了與原瀝青路面的粘結能力。附表表l底噪聲瀝青路面;敦表處養護材料的礦料級配篩孔(mm)9.54.752.361.180.60.300.150.075通過率(％)10077.657.442.430.321.211.87.1表2高性能低噪聲瀝青路面微表處養護材料的相關性能tableseeoriginaldocumentpage5權利要求1.一種高性能低噪聲瀝青路面養護材料，包括常規的微表處瀝青砼和聚合物纖維，微表處瀝青砼由預定級配集料混合料、填料、改性乳化瀝青和水組成，其特徵是所述高性能低噪聲瀝青路面養護材料還包括廢舊橡膠粉，其中廢舊橡膠粉的含量佔微表處瀝青砼總重量的1～5％，聚合物纖維的含量佔微表處瀝青砼總重量的0.1～0.3％。2.如權利要求1所述的高性能低噪聲瀝青路面養護材料，其特徵在於聚合物纖維是單孔或多孔的聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚醯胺纖維中的一種，或多種的混雜纖維。3.如權利要求1至2中任一權利要求所述高性能低噪聲瀝青路面養護材料的製備方法，其特徵在於先將廢舊橡膠粉和聚合物纖維與乾燥的、預定級配集料混合料按照比例拌和均勻，再依次加入預定比例的填料、水和改性乳化瀝青，繼續袢和直至均勻；微表處瀝青砼的各組分重量配比為預定級配集料混合料IOO份，填料12份，改性乳化瀝青1014份，水58份。4.根據權利要求3所述的高性能低噪聲瀝青路面養護材料的製備方法，其特徵在於廢舊橡膠粉含量為23重量份。5.根據權利要求4所述的高性能低噪聲瀝青路面養護材料的製備方法，其特徵在於-廢舊橡膠粉的粒徑為80目。6.根據權利要求3所述的高性能低噪聲瀝青路面養護材料的製備方法，其特徵在於聚合物纖維的含量為0.20.3重量份。7.根據權利要求3所述的高性能低噪聲瀝青路面養護材料的製備方法，其特徵在於填料採用普通325標號、425標號的矽酸鹽水泥。全文摘要本發明涉及一種高性能低噪聲瀝青路面養護材料及其製備方法，該養護材料主要由常規的微表處瀝青砼與廢舊橡膠粉和聚合物纖維組成，廢舊橡膠粉和聚合物纖維的含量分別佔微表處瀝青砼總重量的1～5％、0.1～0.3％。該養護材料製備方法是先將廢橡膠粉和聚合物纖維與乾燥的預定級配集料混合料拌和均勻，再依次加入填料、水和改性乳化瀝青，拌和直至均勻。本發明由於廢舊橡膠粉和聚合物纖維的加入改善了其與原瀝青路面的粘結能力，提高了微表處瀝青砼的性能，使其具有良好的抗高溫車轍和低溫開裂性能，良好的防水、抗水損害性能，良好的降噪、抗滑、耐磨、抗衝擊、抗裂性能和抗凍融性能；並且具有製備方法簡單，施工成本低，環境汙染小等優點。文檔編號C04B18/22GK101239796SQ20081004669公開日2008年8月13日申請日期2008年1月16日優先權日2008年1月16日發明者剛劉,劉傑勝,吳少鵬,濤張,虹王,王金剛,箏陳,旭黃申請人:武漢理工大學