一種高強(qiáng)度瀝青混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及瀝青領(lǐng)域，具體為一種高強(qiáng)度瀝青混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瀝青由于具有優(yōu)良的黏著性和熱塑性，廣泛應(yīng)用于公路路面結(jié)構(gòu)中。目前公路路面采用的瀝青多為瀝青與混凝土的混合物在高溫或常溫下拌和，攤鋪，凝固。目前普遍使用的瀝青強(qiáng)度不高，路面經(jīng)多年使用，容易留下車轍，凹陷，裂縫甚至發(fā)生斷裂，產(chǎn)生交通隱患，大大降低了路面的使用壽命，與此同時(shí)，瀝青路面在存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用，水分侵入，瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，損壞，且常規(guī)瀝青原料多含有有毒物質(zhì)，有毒物質(zhì)揮發(fā)后會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，損害人體健康。
[0003]石灰?guī)r具有良好的加工性、膠結(jié)性、不溶于水，具有良好的膠結(jié)性，因此常作為鋪筑道路的瀝青砼的集料，但由于石灰?guī)r硬度不高，承載力不強(qiáng)，在對(duì)道路路面承載力要求高的情況下，難以滿足現(xiàn)有的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度瀝青混合料及其制備方法，該瀝青具有韌性好，強(qiáng)度高，防水耐蝕，低毒環(huán)保的特性，可有效提高瀝青路面的使用壽命。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種高強(qiáng)度瀝青混合料，包括骨料和瀝青結(jié)合料，所述瀝青結(jié)合料由以下質(zhì)量百分比的材料組成:
彈性樹(shù)脂16.00-24.00 %
廢橡膠28.00-36.00%
松香12.00-20.00%
二丙酮醇6.40-9.60%
石棉絨3.20-6.40%
減水劑0.16-0.64
硬脂酰胺0.30-0.90%
石錯(cuò)1.60_4.00%
環(huán)氧樹(shù)脂13.00-17.00%
固化劑0.45-1.00%
棕櫚酸0.35-0.90%
乳化劑0.20-0.80%
纖維穩(wěn)定劑0.60-1.40%
二氧化硅0.15-0.60%。
[0006]優(yōu)選的，所述瀝青結(jié)合料由以下質(zhì)量百分比的材料組成:
彈性樹(shù)脂20.00% 廢橡膠32.00%
松香15.00%
二丙酮醇7.05%
石棉絨4.50%
減水劑0.52%
硬脂酰胺0.45%
石蠟3.20%
環(huán)氧樹(shù)脂14.50%
固化劑0.63%
棕櫚酸0.48%
乳化劑0.42%
纖維穩(wěn)定劑0.85 %
二氧化硅0.40%。
[0007]所述骨料分為粗骨料和細(xì)骨料，所述粗骨料由石灰?guī)r和堿性花崗巖組成，且石灰?guī)r與花崗巖質(zhì)量比為2:1。
[0008]所述細(xì)骨料為石灰?guī)r砂粒。
[0009]所述堿性花崗巖為堿性長(zhǎng)石。
[0010]所述粗骨料與細(xì)骨料尺寸分別為20-35mm、1-4.5mm，所述粗骨料與細(xì)骨料質(zhì)量比為 5:2。
[0011 ]所述骨料與瀝青結(jié)合料質(zhì)量比為9: I。
[0012]所述纖維穩(wěn)定劑為木質(zhì)纖維素，該木質(zhì)纖維素經(jīng)細(xì)度400-450目數(shù)的二氧化硅裹附。
[0013]一種高強(qiáng)度瀝青混合料的制備方法，包括以下步驟:
(1)骨料的處理:分別將石灰?guī)r和堿性花崗巖經(jīng)破碎機(jī)處理，選取粒徑為20-35mm的粗骨料，再取部分破碎后的石灰?guī)r經(jīng)制砂機(jī)粉碎，選取粒徑為1-4.5_的細(xì)骨料備用；
(2)備料:稱取質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為16.00-24.00%的彈性樹(shù)脂、石棉絨3.20-6.40%、廢橡膠28.00-36.00%、松香12.00-20.00%、減水劑0.16-0.64%、石蠟I.60-4.00%、二丙酮醇6.40-9.60%、硬脂酰胺0.30-0.90%充分混合后加熱升溫至100-120攝氏度；
(3)將步驟(2)所得混合料內(nèi)加入0.20-0.80%的乳化劑和0.35-0.90%的棕櫚酸，混合反應(yīng)10-30min;
(4)稱取0.60-1.40%的纖維穩(wěn)定劑，與0.15-0.60%細(xì)度為400-450目的二氧化硅混勻，將步驟(3)所得物料加熱升溫至195攝氏度，加入混有二氧化硅的纖維穩(wěn)定劑，充分混勻；
(5)將步驟(4)所得混合物溫度降低至80攝氏度，加入13.00-17.00%的環(huán)氧樹(shù)脂充分反應(yīng)后，加入0.45-1.00%的固化劑，充分混合反應(yīng)，得瀝青結(jié)合料；
(6)混料:將粒徑為20-35mm的石灰?guī)r與堿性花崗巖按照質(zhì)量比2:1配制粗骨料，再將粗骨料與細(xì)骨料按質(zhì)量比5:2稱取骨料進(jìn)行混合后加熱，待溫度加熱至150-175攝氏度后，與步驟(5)制備的瀝青結(jié)合料按照質(zhì)量比9:1混合，在反應(yīng)釜中充分反應(yīng)即得瀝青混合料成品O
[0014]其中，所述固化劑由多乙烯多胺和PEPA組成，所述環(huán)氧樹(shù)脂主要為酚醛樹(shù)脂，所述酚醛樹(shù)脂由苯酚和甲醛經(jīng)催化縮聚、中和、水洗制成。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
(I)石灰?guī)r主要成分為碳酸鈣，具有更強(qiáng)的抗壓、耐磨、耐腐蝕性，堿性花崗巖與石灰?guī)r同屬堿性礦石，能夠與瀝青結(jié)合料緊密結(jié)合，防止瀝青路面在長(zhǎng)期使用中脫落，提高路面防水性，同時(shí)，堿性花崗巖的硬度顯著高于石灰?guī)r，更進(jìn)一步提高道路的強(qiáng)度和抗壓性，減小機(jī)械損壞，使瀝青路面能適用于承載強(qiáng)度更高的道路運(yùn)輸系統(tǒng)；
(2 )由于在瀝青中同時(shí)存在粗骨料和細(xì)骨料，這種骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)使瀝青路面更加耐高溫耐沖擊，骨料與瀝青結(jié)合料質(zhì)量比為9:1，大大提升了瀝青路面的強(qiáng)度，且礦石骨料成本低污染小，因而更加環(huán)保節(jié)約；
(3)彈性樹(shù)脂具有良好的耐刮傷性、耐磨性和柔韌性，減少瀝青路面在使用過(guò)程中造成的機(jī)械損傷，出現(xiàn)裂縫等情況，提高路面質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命；
(4)加入棕櫚酸和硬脂酰胺，使瀝青具有更好的耐酸堿性和防水性，同時(shí)提高其軟化點(diǎn)，針入度低，易拌和，便于瀝青道路的鋪筑；
(5)由于二丙酮醇具有防腐蝕抗凍的特性，在瀝青結(jié)合料中添加二丙酮醇，有助于提升瀝青路面的耐低溫性；
(6)由于瀝青結(jié)合料中添加有纖維穩(wěn)定劑，具有加筋、分散、粘附作用，增強(qiáng)路面的抗低溫開(kāi)裂能力；
(7)由于采用的原料均為低毒低揮發(fā)性的物質(zhì)，在生產(chǎn)澆鑄和使用過(guò)程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)大大減少，綠色環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1
(1)骨料的處理:分別將石灰?guī)r和堿性花崗巖經(jīng)破碎機(jī)處理，選取粒徑為20-35mm的粗骨料，再取部分破碎后的石灰?guī)r經(jīng)制砂機(jī)粉碎，選取粒徑為1-4.5_的細(xì)骨料備用；
(2)備料:稱取質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為18.35%的彈性樹(shù)脂、石棉絨3.20%、廢橡膠36.00%、松香14.00%、減水劑0.20%、石蠟1.85%、二丙酮醇7.10%、硬脂酰胺0.30%充分混合后加熱升溫至100-120攝氏度；
(3 )將步驟(2 )所得混合料內(nèi)加入0.3 O %的乳化劑和0.4 O %的棕櫚酸，混合反應(yīng)1 -30min；
(4)稱取0.60%的纖維穩(wěn)定劑，與0.25%細(xì)度為400-450目的二氧化硅混勻，將步驟(3)所得物料加熱升溫至195攝氏度，加入混有二氧化硅的纖維穩(wěn)定劑，充分混勻；
(5)將步驟(4)所得混合物溫度降低至80攝氏度，加入17.00%的環(huán)氧樹(shù)脂充分反應(yīng)后，加入0.45%的固化劑，充分混合反應(yīng)，得瀝青結(jié)合料；
(6)混料:將粒徑為20-35mm的石灰?guī)r與堿性花崗巖按照質(zhì)量比2:1配制粗骨料，再將粗骨料與細(xì)骨料按質(zhì)量比5:2稱取骨料進(jìn)行混合后加熱，待溫度加熱至150-175攝氏