一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠瀝青混合料的製作方法
2023-11-08 10:44:17 4
專利名稱：一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠瀝青混合料的製作方法
技術領域：
本發明屬於道路建設用浙青技術領域，尤其涉及一種應力吸收層用的橡膠浙青混合料。
背景技術：
到2011年底，我國已建成通車高速公路裡程達到7. 7萬多公裡，其中85%採用了 半剛性基層。半剛性基層具有強度高、剛度大、板體性好等特點，但其致命的弱點是，當含水量和外界溫度發生變化時，易產生溫縮和幹縮裂縫，這些裂縫進一步反射到浙青面層會引起面層開裂，並導致路表水下滲。反射裂縫是半剛性基層浙青路面產生早期破壞的重要原因之一，也是亟待解決的一個難題。目前，國內外針對反射裂縫進行了大量的研究，提出了多種防治措施，概括起來主要有以下幾種(I)增加浙青面層厚度；(2)採用抗裂性能較好的基層和面層材料；(3)進行半剛性材料的合理組成設計；(4)基層與面層之間加鋪級配碎石層；(5)加鋪土工織物或格柵；(6)基層預切縫；(7)面層與基層之間設置應力吸收層。其中應力吸收層(SAMI)是一種比較有效的措施。應力吸收層可改善層間應力狀態，當應力吸收層受張開型或剪切型應力作用時，可吸收由此產生的破壞應力，避免推移、坑槽現象的產生，有效地抑制或延緩反射裂縫的產生，延長道路面層的使用壽命。國外曾採用SBS和EVA橡膠浙青應力吸收層防止反射裂縫，具有一定的效果但不明顯。美國科氏材料公司專門針對反射裂縫而開發了 Strata系統，其膠結材料採用高彈性的聚合物材料，取得了較好的效果，但是其缺點是造價較高。我國隨著國民經濟的快速發展和汽車保有量的大幅度提高，廢輪胎的處理問題也日益突現。2010年我國廢舊輪胎產生量約為2億條，並以每年12%的速度增加，到2015年將達到3. 52億條，但目前我國廢舊輪胎的處理量僅佔總量的15%左右，其他大部分則通過堆放、填埋或者焚燒來處理，造成了資源的嚴重浪費同時也對環境產生了巨大的汙染。
發明內容
發明目的針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種應力吸收層用的摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，以有效解決半剛性浙青路面反射裂縫的問題。技術方案為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，包括礦料、橡膠浙青和聚酯纖維，其中所述橡膠浙青佔礦料的質量百分比為9. 0 10. 0%，所述聚酯纖維為橡膠浙青質量的0. 3 0. 6%。作為優選，所述橡膠浙青中橡膠粉的顆粒大小為20目，橡膠粉佔基質浙青質量的25 30%o對上述技術方案的改進，本發明還包括水泥，其含量為礦料質量的2. 5 3. 5%，從而可以填充混合料孔隙，另一方面作為一種抗剝落劑，使得本發明具有良好的抗水損壞能力。作為優選，所述礦料採用石灰巖或玄武巖。當礦料採用石灰巖時，該礦料滿足下述級配要求當礦料經過9. 5、4. 75,2. 36,1. 18,0.6,0.3,0. 15,0. 075毫米篩孔時，其質量通過率分別為 100%、80% 100%、60% 85%、35% 65%、20% 50%、10% 30%、5% 15%、3% 6%。有益效果與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結構，且成本較低，無需額外的浙青和碎石散布設備，施工更加方便。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料包括石灰巖、橡膠浙青、聚酯纖維和水泥，其中他們的配比如下橡膠浙青的質量佔礦料質量的9. 5%，聚酯纖維用量為橡膠浙青用量的0. 4%，水泥的質量佔礦料質量的3%，礦料採用石灰巖。而所述橡膠浙青中，橡膠粉的顆粒大小為20目，基質浙青採用70號道路石油浙青，橡膠粉質量佔基質浙青質量的28%，兩者在180°C的溫度下拌和60min，製得橡膠浙青。本發明中橡膠浙青的膠粉摻量比普通橡膠浙青要高，而且摻入了一定量的聚酯纖維，這就使得該橡膠浙青的粘度要高於普通橡膠浙青，並且該混合料具有很高的浙青用量，從而使該橡膠浙青混合料具有了更好的抗裂性能。表I為製得的橡膠浙青的性能試驗結果。表2為混合料級配設計要求。表3為按照上述方案拌制的浙青混合料通過旋轉壓實儀成型的試件的指標。表4為試件的性能測試結果。表I橡膠浙青的性能試驗結果
1式驗項目I實測值^
針入度(25°C，IOOg, 5s)，0. Imm_58. 7
軟化點，V一65.8
粘度，177°C，Pa. s|3. 805
表2混合料級配設計
篩孔9.5 4. 75 2.36 1.18 0.6 0. 3 0. 15 0. 075
質量通過百分率
100 95 ' 53 35 I 9 4
,%
表3旋轉壓實儀成型試件的指標
毛體積密度，g/cm3 I最大理論密度，g/cm3 I空隙率，％ I礦料間隙率，％
2.303\2. 352\2. I|l8.6
表4性能測試結果
試驗項目I實測值
車轍動穩定度DS，mm/次_780_
凍融劈裂試驗殘留強度比，%|83從以上的試驗數據可知，本實例中的浙青混合料符合設計要求。車轍動穩定度大於500mm/次，保證混合料具有較好的高溫穩定性；凍融劈裂試驗殘留強度比大於80%，可以保證混合料具有良好的抗水損害性能；浙青混合料彎曲梁疲勞指標(100000次)大於1500微應變，遠遠大於常規浙青混合料的應變能力，保證了混合料具有良好的抗疲勞性能，使位於裂縫位置的應力吸收層在較大的變形下不會斷裂。將廢舊輪胎加工成橡膠粉應用到道路的鋪設中，是一種節約資源、減少環境汙染的有效途徑。橡膠浙青應力吸收層較普通的SAMI應力吸收層具有更好的抗反射裂縫能力，可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結構。橡膠浙青的高粘性非常顯著，可以達到SBS改性浙青的數倍，所以橡膠浙青應力吸收層可以起到很好的層間粘結作用，有效的防止層間推移等病害。與Strata應力吸收層相比，本發明中的橡膠浙青應力吸收層具有同樣優良的抗反射裂縫能力，但是因膠結料的不同而使成本大大降低。與普通的SAMI應力吸收層相比，本發明中的橡膠浙青應力吸收層不需要額外的浙青和碎石撒布設備，施工更加方便。
權利要求
1.一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特徵在於包括礦料、橡膠浙青和聚酯纖維，其中所述橡膠浙青佔礦料的質量百分比為9. O 10. 0%，所述聚酯纖維為橡膠浙青質量的O. 3 O. 6%。
2.根據權利要求I所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特徵在於所述橡膠浙青中橡膠粉的顆粒大小為20目，橡膠粉佔基質浙青質量的25 30%。
3.根據權利要求I所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特徵在於還包括水泥，其含量為礦料質量的2. 5 3. 5%。
4.根據權利要求I 3所述任ー摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特徵在於所述礦料米用石灰巖或玄武巖。
5.根據權利要求4所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特徵在於當礦料採用石灰巖吋，該礦料滿足下述級配要求當礦料經過9. 5,4. 75,2. 36、I. 18,0. 6、O.3,0. 15,0. 075毫米篩孔時，其質量通過率分別為100%、80% 100%、60% 85%、35% 65%、20% 50%、10% 30%、5% 15%、3% 6%。
全文摘要
本發明公開了一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠瀝青混合料，包括礦料、橡膠瀝青和聚酯纖維，其中所述橡膠瀝青佔礦料的質量百分比為9.0～10.0%，所述聚酯纖維為橡膠瀝青質量的0.3～0.6%。本發明可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結構，且成本較低，無需額外的瀝青和碎石散布設備，施工更加方便。
文檔編號C04B26/26GK102674752SQ20121005914
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者於新, 孫強 申請人:河海大學