[发明专利]一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，特别涉及一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料及其制备方法。

背景技术

乳化沥青混合料以乳化沥青为结合料，吸收了沥青混凝土柔性好和水泥混凝土强度高的优点，能够在常温条件下施工，克服了沥青混凝土高温变软、施工污染环境和水泥混凝土接缝设置复杂等缺点，在公路中下面层和基层结构中应用，对于降低能耗，实现环保施工，非常有利，一直备受公路界关注。近几年，国内外对乳化沥青混合料进行了一定研究，目前，虽然能够实现乳化沥青混合料路面的现场成型，其路用性能也得到了一定的改善，甚至在高温稳定性和水稳性等方面明显达到了普通热拌沥青混合料的性能指标要求，但仍然存在以下问题：

第一，乳化沥青混合料体积稳定性差、耐久性受环境影响变化大等问题，主要表现在材料整体均匀性差、干缩以及开裂现象严重等；

第二，工程中通常采用的塑料薄膜覆盖虽然能够改善乳化沥青混合料的干缩，但也会影响水分的蒸发和混合料强度的形成，从而延长了路面开放交通时间；

第三，乳化沥青混合料通常采用掺加水泥的工艺提高其早期强度，以尽快开放交通，但掺加水泥后容易导致混合料变脆，韧性降低，在超载或恶劣气候条件下，致使路面板断裂。

针对传统乳化沥青混合料易产生韧性较差和干燥收缩等问题，本发明的目的在于，提供一种路用高韧低收缩乳化沥青混合料。

本发明提供的路用高韧低收缩乳化沥青混合料由下列原料按体积百分比组成：玄武岩集料：56%～85%，SBS改性阳离子乳化沥青：6％～10％，油鞣皮革颗粒：6％～22％，石灰岩矿粉：2％～5％，水泥：1%～4%；水：0～3%；上述原料的体积百分比之和为100%；

其中，玄武岩集料的粒径范围为0.075mm～13.2mm，油鞣皮革颗粒粒径范围为：粒径为（4.75～2.36）mm的油鞣皮革颗粒：2％～10％，粒径为（2.36～1.18）mm的油鞣皮革颗粒：2％～7％，粒径为（1.18～0.6）mm的油鞣皮革颗粒：2％～5％。

优选的，所述的路用高韧低收缩乳化沥青混合料由下列原料按体积百分比组成：玄武岩集料：63%～78%，SBS改性阳离子乳化沥青：8％～10％，石灰岩矿粉：3％～4％，水泥：2%～3%；水：0～2%；粒径为（4.75～2.36）mm油鞣皮革颗粒：4％～8％，粒径为（2.36-1.18）mm的油鞣皮革颗粒：3％～6％，粒径为（1.18-0.6）mm的油鞣皮革颗粒：2％～4％，上述原料的体积百分比之和为100%。

上述路用高韧低收缩乳化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：先将玄武岩集料、油鞣皮革颗粒混合，接着加入石灰岩矿粉和水泥；最后加入SBS改性阳离子乳化沥青和水搅拌均匀。

本发明的路用高韧低收缩乳化沥青混合料具有如下优点：

第一，可充分利用废旧油鞣皮革，明显提高了乳化沥青混合料的韧性，改善了其抗干燥收缩的能力，解决了传统乳化沥青混合料易干缩和开裂的问题；

第二，混合料性能满足乳化沥青混合料路用性能要求，完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用废旧材料以及提高乳化沥青路面工程耐久性等优点。

第三，与传统路用冷拌沥青混合料相比，本发明的路用高韧低收缩乳化沥青混合料的弯拉强度提高1倍以上，干缩率极大降低。

具体实施方式

油鞣皮革用油鞣法制成，富有弹性和延伸性，物理机械强度好；因此，本发明充分利用废旧油鞣皮革，结合乳化沥青混合料生产工艺，制得路用高韧低收缩乳化沥青混合料。本发明的路用高韧低收缩乳化沥青混合料提高了乳化沥青混合料的韧性，改善了干燥收缩性能，且其它性能指标满足乳化沥青混合料要求。因此，该路用高韧低收缩乳化沥青混合料完全可以在道路工程中使用，并且具有充分利用废旧皮革材料以及提高乳化沥青路面工程耐久性等优点。

本发明材料中的玄武岩集料也可以用石灰岩集料，这取决于冷拌沥青混合料在路面中的使用部位；若用于上面层，推荐使用玄武岩集料，因为该集料的硬度较高，生产的混合料耐磨性较好；若用于中下面层，可以使用石灰岩或玄武岩集料，因为石灰岩集料虽然与沥青的粘附性较好，但其硬度较低，若用于上面层，会导致路面耐磨性降低。