專利名稱：一種路面透水應(yīng)力吸收層及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速公路路面材料，具體涉及一種用橡膠浙青拌制幾種規(guī)格的石料及石灰粉，經(jīng)鋪筑、碾壓得到路面透水應(yīng)力吸收層，屬于道路建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式是半剛性基層浙青路面，半剛性基層的優(yōu)勢是板體性強，承載能力高，但其自身的弱點難以克服。首先，半剛性基層的收縮裂縫及引起的反射裂縫難以避免，其次由于半剛性基層的致密性，無法排除浙青層和反射裂縫中滲入的水分，導(dǎo)致基層表面產(chǎn)生沖刷、唧漿及浙青混合料水損害。大量研究及實踐表明，在半剛性基層與浙青面層之間鋪筑一層透水應(yīng)力吸收層可以有效的解決上述技術(shù)難題。目前，透水應(yīng)力吸收層一般采用大粒徑(最大公稱粒徑大于沈.5mm)浙青混合料， 空隙率在13%以上。目前研究與應(yīng)用的透水應(yīng)力吸收層通常采用聚合物改性浙青(如SBS 改性浙青)作為浙青膠結(jié)料，品種相對單一，而且造價相對較高，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。國內(nèi)外的研究與應(yīng)用實踐表明，橡膠浙青是一種高品質(zhì)低成本的膠結(jié)料，不僅改善浙青的溫度敏感性，提高浙青的高溫性能、低溫性能與抗老化能力，而且橡膠浙青的生產(chǎn)消耗了大量廢舊輪胎，減小了廢舊輪胎帶來的“黑色污染”。本發(fā)明將橡膠浙青用作透水應(yīng)力吸收層的膠結(jié)料，研發(fā)出一種新型透水應(yīng)力吸收層，即橡膠浙青透水應(yīng)力吸收層，目的是將橡膠浙青的優(yōu)勢與大粒徑混合料的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢相結(jié)合，可以說是“強強聯(lián)合”，能夠充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢。一方面，充分利用橡膠浙青粘附性強、彈性恢復(fù)性能好、低溫抗裂性能突出的優(yōu)勢，旨在提高透水應(yīng)力吸收層的高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)性能及應(yīng)力吸收能力。同時，橡膠浙青的應(yīng)用促進了廢舊輪胎的綜合利用，保護環(huán)境，節(jié)約資源，降低工程造價。專利 CN101220579A公開了一種橡膠粉改性浙青碎石橋面防水層及其施工方法，該防水層設(shè)置在橋梁水泥混凝土鋪裝層與橋面浙青鋪裝層之間，采用單粒級碎石，厚度為5-20mm，主要起粘結(jié)與防水作用；專利CN101649121A公開了一種橡膠浙青碎石下封層工藝，該封層是鋪筑在半剛性基層頂部的一層功能層，其主要功能是起粘結(jié)、防水及防反射裂縫等作用，采用單粒級碎石，鋪筑厚度一般為10-15mm，因此不作為路面結(jié)構(gòu)層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目是提供一種能夠解決半剛性基層浙青路面反射裂縫及水損害，并且可作路面結(jié)構(gòu)層的、集性能優(yōu)良、資源節(jié)約、環(huán)境友好于一體的路面透水應(yīng)力吸收層及其制備工藝。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為—種路面透水應(yīng)力吸收層，設(shè)置在路面半剛性基層與浙青下面層之間，鋪筑厚度 12-lkm，其所用材料重量份比組成為橡膠浙青3 4份，20-30mm 碎石43 48 份，
10-20mm 碎石26 31 份，5-10mm 碎石6 10 份，3-5mm 碎石7 9 份，0-3mm石屑或機制砂7 9份，石灰粉1 2份。所述的橡膠浙青中橡膠粉的加入量為基質(zhì)浙青質(zhì)量的15% -20%。所用的橡膠浙青由橡膠粉現(xiàn)場改性基質(zhì)浙青而得，橡膠粉一般由廢舊輪胎粉碎磨制而成，基質(zhì)浙青一般采用70號道路石油浙青。各種粗集料^)-30mm、10-20mm、5-10mm、 3-5mm碎石)應(yīng)使用軋制的堅硬巖石，其顆粒性狀良好，細長及扁平顆粒含量不應(yīng)超過 15%，壓碎值應(yīng)不大于20%，粗集料與浙青應(yīng)有良好的粘結(jié)力。細集料(石屑或機制砂)采用反擊式或錘式破碎機生產(chǎn)的硬質(zhì)巖集料經(jīng)過篩選的小于2. 36mm的部分?？梢允褂脵C制砂和石屑作為細集料，但不得采用天然砂。細集料棱角性必須大于42%，砂當(dāng)量值不小于 65%。石灰粉可采用干燥消石灰粉或生石灰粉，石灰質(zhì)量應(yīng)符合III級以上的技術(shù)指標(biāo)。上述路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，包括如下步驟(1)向加熱熔融的浙青中加入橡膠粉制備橡膠浙青；(2)按比例將各粒徑的粗細石料混合，加熱條件下干拌均勻；(3)將步驟⑴制得的熱橡膠浙青加入到步驟(2)所得的石料中進行拌制，然后加入石灰粉拌和，拌和溫度為180-190°C ；(4)將步驟C3)制得產(chǎn)物在不低于175°C、不高于200°C的溫度下出料，經(jīng)鋪筑、碾壓后即可得到路面透水應(yīng)力吸收層；其中碾壓包括初壓、復(fù)壓和終壓。本發(fā)明中步驟(1)優(yōu)選70號道路石油浙青，首先將基質(zhì)浙青在135°C-160°C下加熱熔化，然后加入橡膠粉，邊攪拌邊加熱升溫至185-195°C，拌制時間為45-60分鐘得橡膠浙青。步驟(1)所述攪拌方法可以采用高速剪切裝置或其他機械攪拌裝置之一種，所述的橡膠粉為40-60目。步驟(2)所述的加熱干拌，時間為7-lOs，加熱溫度為190-200°C。步驟(3)所述的將步驟⑴熱的橡膠浙青加入到步驟(2)所得石料中進行拌制， 拌制時間為15-20s，然后加入石灰粉拌和，拌和時間為35-45s，拌和溫度為180_190°C?；旌狭系匿佒?、碾壓工藝與普通大粒徑浙青混合料基本相同，主要區(qū)別在于碾壓的溫度要求初壓溫度應(yīng)控制在170 180°C之間；復(fù)壓溫度不低于140°C，優(yōu)選140 1600C ；終壓的結(jié)束溫度不低于95°C。本發(fā)明是一種高速公路路面結(jié)構(gòu)層，材料由橡膠浙青、多粒徑碎石及石灰粉組成， 鋪筑厚度為12_15mm，室內(nèi)外研究及應(yīng)用表明，本發(fā)明提出的新型路面透水應(yīng)力吸收層具有以下優(yōu)勢a)更加優(yōu)良的抗車轍能力；b)良好的水穩(wěn)定性；c)優(yōu)良的抗疲勞性能；d)有效解決了半剛性基層浙青路面的反射裂縫與水損害問題，而且經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。


圖1為本發(fā)明橡膠浙青的制備工藝流程圖；圖2為本發(fā)明路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝流程圖。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1 施工現(xiàn)場制備新型透水應(yīng)力吸收層(1)橡膠浙青的制備橡膠浙青的現(xiàn)場制備可采用專用的橡膠浙青生產(chǎn)設(shè)備或其它改性浙青生產(chǎn)設(shè)備。 基質(zhì)浙青采用AH-70浙青，其技術(shù)指標(biāo)見表1。橡膠粉由廢舊輪胎常溫粉碎磨制而成，粒度為60目，其相對密度為1.15。表1AH-70浙青的技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種路面透水應(yīng)力吸收層，設(shè)置在半剛性基層與浙青面層之間，其特征是，所用材料重量份比組成為橡膠浙青3 4份，20-30mm 碎石 43 48 份，10-20mm 碎石26 31 份，5-10mm碎石6 10份，3-5mm碎石7 9份，0-3mm石屑或機制砂7 9份，石灰粉1 2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面透水應(yīng)力吸收層，其特征是，所述的橡膠浙青中橡膠粉的加入量為基質(zhì)浙青質(zhì)量的15% -20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面透水應(yīng)力吸收層，其特征是，所述的石屑或機制砂棱角性必須大于42%，砂當(dāng)量值不小于65% ；所述的石灰粉用干燥的消石灰粉或生石灰粉。
4.權(quán)利要求1所述的路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，其特征是，包括如下步驟(1)向加熱熔融的浙青中加入橡膠粉制備橡膠浙青；(2)按比例將各粒徑的粗細石料混合，加熱條件下干拌均勻；(3)將步驟(1)制得熱的橡膠浙青加入到步驟( 混料中進行拌制，然后加入石灰粉拌和，拌和溫度為180-190°C ；(4)將步驟C3)制得產(chǎn)物在不低于175°C、不高于200°C的溫度下出料，經(jīng)鋪筑、碾壓后即可得到路面透水應(yīng)力吸收層；其中碾壓包括初壓、復(fù)壓和終壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，其特征是，步驟(1)為將基質(zhì)浙青在135°C -160°C下加熱熔化，然后加入橡膠粉，邊攪拌邊加熱升溫至185-195 ，拌制時間為45-60分鐘得橡膠浙青。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，其特征是，步驟( 所述的加熱干拌，時間為7-lOs，加熱溫度為190-200°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，其特征是，步驟C3)所述的將步驟(1)熱的橡膠浙青加入到步驟( 混料中進行拌制，拌制時間為15-20s，然后加入石灰粉拌和，拌和時間為35-45s，拌和溫度為180-190°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面透水應(yīng)力吸收層的制備工藝，其特征是，步驟(4)所述的初壓溫度應(yīng)控制在170 180°C之間；復(fù)壓溫度不低于140°C ；終壓的結(jié)束溫度不低于95°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種路面透水應(yīng)力吸收層及其制備工藝，設(shè)置在路面半剛性基層與瀝青下面層之間，其所用材料重量份比組成為橡膠瀝青3～4份，20-30mm碎石43～48份，10-20mm碎石26～31份，5-10mm碎石6～10份，3-5mm碎石7～9份，0-3mm石屑或機制砂7～9份，石灰粉1～2份。本發(fā)明透水應(yīng)力吸收層有更加優(yōu)良的抗車轍能力、良好的水穩(wěn)定性、優(yōu)良的抗疲勞性能，有效解決了半剛性基層瀝青路面的反射裂縫與水損害問題，而且經(jīng)濟效益、社會效益及環(huán)境效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號C04B28/10GK102173696SQ20111003818
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者商慶森, 姚占勇, 曹衛(wèi)東, 李英勇, 楊永順 申請人:山東大學(xué), 山東省交通廳公路局