能夠非接觸快速修復的sbs改性瀝青混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能夠非接觸快速修復的SBS改性瀝青混凝土及其制備方法，以及修復方法。一種能夠非接觸快速修復的SBS改性瀝青混凝土，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為：粗細集料84.3％～89.3％，礦粉4.2％～8.7％，SBS改性瀝青4.5％～5.6％，導電鋼纖維1％～2％。其中導電鋼纖維的摻入使SBS改性瀝青混凝土的電阻率降低到104Ω·m以下從而賦予了SBS改性瀝青混凝土一定的導電、傳熱性能。當瀝青路面出現(xiàn)微裂紋需要修復時，利用高頻交變磁場作用于受損路面，路面中的導電鋼纖維因電磁感應產(chǎn)生強大的渦流，渦流克服鋼纖維的內(nèi)阻流動時所產(chǎn)生的焦耳熱可使SBS改性瀝青混凝土的表面快速加熱至70～110℃，從而達到非接觸、高效、快速修復SBS改性瀝青混凝土中微裂紋的目的。
【專利說明】 能夠非接觸快速修復的SBS改性瀝青混凝土及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土及其制備方法，以及SBS改性浙青混凝土的修復方法。

【背景技術】
[0002]SBS改性浙青路面具有表面平整無接縫、行車振動小、噪音低、鋪筑后開放交通快、養(yǎng)護方便等優(yōu)點，在高等級公路和市政道路中得到越來越廣泛的應用。目前，在我國已鋪筑的超過80萬公里的浙青路面中，約有10萬公里的高等級公路的上面層采用了 SBS改性浙青混合料鋪筑。然而，由于交通荷載及自然環(huán)境的作用，SBS浙青路面易產(chǎn)生微裂紋，進而發(fā)展成裂縫、松散、坑槽等宏觀病害，需要及時維修養(yǎng)護。在浙青路面出現(xiàn)宏觀病害之前進行修復，是先進的浙青路面養(yǎng)護理念。本發(fā)明利用電磁感應加熱修復SBS改性浙青混合料中的微裂紋，阻止其發(fā)展成宏觀病害，可以大幅度提高SBS浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土及其制備方法，以及修復方法，可提高SBS改性浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
[0005]一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土，其特征在于它由粗細集料、礦粉、SBS改性浙青和導電鋼纖維制備而成，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料84.3%?89.3%，礦粉4.2%?8.7%, SBS改性浙青4.5%?5.6%，導電鋼纖維1%?2%。
[0006]所述的粗細集料為普通粗集料與細集料的混合，其中粗集料與細集料的配比取決于混合料的級配類型(AC-13、AC-20、Superpavel2.5、SMA-13、OGFC-16 等)。
[0007]所述的導電鋼纖維，直徑為0.1mm，長度為0.5-lmm,電阻率為7Χ10_ΤΩ.m，密度為 7.6g/cm3。
[0008]上述一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土的制備方法，其特征在于它包括如下步驟:
[0009]I)按各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料84.3 %?89.3 %，礦粉4.2 %?8.7 %，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，導電鋼纖維I %?2 %，稱取原料；
[0010]2)將粗細集料加熱至175°C，SBS改性浙青加熱至155?160°C，待用；
[0011]3)開動攪拌器，依次加入導電鋼纖維、SBS改性浙青和礦粉，保持溫度為165?175°C，攪拌I分鐘后加入粗細集料繼續(xù)攪拌I分鐘；
[0012]4)在160?165°C下，澆筑成型、養(yǎng)護【實驗室:采用馬歇爾擊實法或旋轉(zhuǎn)壓實法成型試件，試件的電阻率小于104Ω.m?！?，得到能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土。
[0013]上述一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土的修復方法，其特征在于它包括如下步驟:導電鋼纖維的摻入使SBS改性浙青混凝土的電阻率降低到104Ω.m以下，通過10KHz的高頻交變磁場作用于SBS改性浙青混凝土(能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土)受損路面，使路面中的導電鋼纖維因電磁感應產(chǎn)生強大的渦流，渦流克服導電鋼纖維(即鋼纖維)的內(nèi)阻所產(chǎn)生的焦耳熱，將SBS改性浙青混凝土的表面快速加熱至70?110°C,利用加熱修復作用，從而實現(xiàn)非接觸、高效、快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:通過在SBS改性浙青混合料中加入導電鋼纖維，使其電阻率降低到104Ω.m以下，賦予了 SBS改性浙青混凝土一定的導電、傳熱性能，使SBS改性浙青混凝土具有電磁感應受熱的能力，利用電磁感應加熱修復的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋，從而大幅度提高SBS改性浙青混凝土的養(yǎng)護效率，減少浙青路面中的裂紋并延長浙青路面的使用壽命。

【具體實施方式】
[0015]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0016]下述實施例中:所述的粗細集料為普通粗集料與細集料的混合，其中粗集料與細集料的配比取決于混合料具體的級配類型(AC-13、AC-16、Superpavel2.5、SMA_13、0GFC_16
坐')
寸/ ο
[0017]實施例1:
[0018]采用AC-13級配，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料89.3% (其中9.5?16mm檔集料占45.8 %,4.75?9.5mm檔集料占34..7 %、2.36?4.75mm檔集料占5 %、0?2.36mm檔集料占14.5% )，礦粉4.9%，SBS改性浙青4.8%，導電鋼纖維1.0% ;將粗細集料加熱至175°C，SBS改性浙青加熱至155?160°C，開動攪拌器，加入導電鋼纖維、SBS改性浙青和礦粉，保持溫度為165?175°C，攪拌I分鐘，加入粗細集料繼續(xù)攪拌I分鐘；在160?165°C下，采用馬歇爾擊實法成型SBS改性浙青混合料試件(得到能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土)；試件的電阻率為6.4ΚΩ.πι。在5°C下進行間接拉伸試驗使試件斷裂(路面受損，出現(xiàn)微裂紋)；通過10KHz的高頻交變磁場作用于SBS改性浙青混凝土受損路面，利用電磁感應加熱將斷裂后的SBS改性浙青混合料試件快速加熱到100°C (上表面溫度)；在5°C下對加熱后的SBS改性浙青混合料試件進行間接拉伸試驗，其間接拉伸強度回復到初始強度的84%，表明電磁感應加熱可以快速修復SBS改性浙青混合料(SBS改性浙青混凝土)，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。
[0019]實施例2:
[0020]采用SMA-13級配，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料83.3% (其中9.5?16mm檔集料占26.8%、4.75?9.5mm檔集料占28.9%、2.36?4.75mm檔集料占16.5%、0?2.36mm檔集料占27.8% )，礦粉9.7%，SBS改性浙青5.6%，導電鋼纖維1.4% ;按照實施例I的步驟和方法制備和測試試件(試件的電阻率為5.3ΚΩ.πι)，實驗結果表明，利用電磁感應加熱將SBS改性浙青混合料加熱到110°C (上表面溫度)，可以使其間接拉伸強度回復到初始強度的79%，表明能實現(xiàn)非接觸、高效、快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋。
[0021]實施例3:
[0022]采用Superpave-12.5級配，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料86.2 % (其中9.5?19mm檔集料占20%、4.75?9.5mm檔集料占26.3%、2.36?4.75mm檔集料占14.7%、0?2.36mm檔集料占39% )，礦粉6.9%, SBS改性浙青4.9%，導電鋼纖維2.0% ;按照實施例1的步驟和方法制備和測試試件(試件的電阻率為3.6ΚΩ.πι)，實驗結果表明，利用電磁感應加熱將SBS改性浙青混合料加熱到90°C (上表面溫度)，可以使其間接拉伸強度回復到初始強度的72%，表明能實現(xiàn)非接觸、高效、快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。
[0023]實施例4:
[0024]采用AC-16級配，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料88.8% (其中9.5?19mm檔集料占28.4%、4.75?9.5mm檔集料占29.5%、2.36?4.75mm檔集料占15.8%、0?2.36mm檔集料占26.3% )，礦粉5.3%，SBS改性浙青4.7%，導電鋼纖維1.2% ;按照實施例I的步驟和方法制備和測試試件(試件的電阻率為5.1K Ω.πι)，實驗結果表明，利用電磁感應加熱將SBS改性浙青混合料加熱到70°C (上表面溫度)，可以使其間接拉伸強度回復到初始強度的67%，表明能實現(xiàn)非接觸、高效、快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。
[0025]實施例5:
[0026]采用06?(:-13級配，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料89.9% (其中13.2?16mm檔集料占35.7%、9.5?13.2mm檔集料占54.1%,4.75?9.5mm檔集料占5.1%、0?2.36mm檔集料占5.1% )，礦粉3.2%，SBS改性浙青5.5%，導電鋼纖維1.4%;按照實施例1的步驟和方法制備和測試試件(試件的電阻率為4.6ΚΩ.πι)，實驗結果表明，利用電磁感應加熱將SBS改性浙青混合料加熱到80°C (上表面溫度)，可以使其間接拉伸強度回復到初始強度的71%，表明能實現(xiàn)非接觸、高效、快速修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋，即可提高SBS改性浙青混凝土路面的養(yǎng)護效率并延長其使用壽命。
【權利要求】
1.一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土，其特征在于它由粗細集料、礦粉、SBS改性浙青和導電鋼纖維制備而成，各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料84.3%?89.3%,礦粉4.2 %?8.7 %，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，導電鋼纖維I %?2 %。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土，其特征在于:所述的導電鋼纖維，直徑為0.1mm，長度為0.5-lmm,電阻率為7Χ10_ΤΩ.m，密度為7.6g/cm3。
3.如權利要求1所述一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土的制備方法，其特征在于它包括如下步驟: 1)按各原料所占質(zhì)量百分數(shù)為:粗細集料84.3%?89.3%，礦粉4.2%?8.7%，SBS改性浙青4.5 %?5.6 %，導電鋼纖維I %?2 %，稱取原料； 2)將粗細集料加熱至175°C，SBS改性浙青加熱至155?160°C，待用； 3)開動攪拌器，依次加入導電鋼纖維、SBS改性浙青和礦粉，保持溫度為165?175°C，攪拌I分鐘后加入粗細集料繼續(xù)攪拌I分鐘； 4)在160?165°C下，澆筑成型、養(yǎng)護，得到能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土。
4.如權利要求1所述一種能夠非接觸快速修復的SBS改性浙青混凝土的修復方法，其特征在于它包括如下步驟:通過10KHz的高頻交變磁場作用于SBS改性浙青混凝土受損路面，使路面中的導電鋼纖維因電磁感應產(chǎn)生強大的渦流，渦流克服導電鋼纖維的內(nèi)阻所產(chǎn)生的焦耳熱，將SBS改性浙青混凝土的表面快速加熱至70?110°C，利用加熱修復作用，實現(xiàn)修復SBS改性浙青混凝土中的微裂紋。
【文檔編號】C04B14/48GK104402312SQ201410570339
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權日:2014年10月23日
【發(fā)明者】劉全濤, 吳少鵬, 薛理輝, 肖月, 孫藝涵 申請人:武漢理工大學