[发明专利]应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土、试样及制备方法

说明书

本发明提出了一种应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土、试样及制备方法，其中，该沥青混凝土包括聚合物改性沥青5~10份、集料100份、废旧橡胶颗粒2~10份、TOR偶联剂1~2份；集料的级配对应的最大粒径大于25mm；聚合物改性沥青为TPS高粘改性沥青或SBS/胶粉复合改性沥青。本发明的沥青混凝土与铁路轨道结构中常用的刚度较大的无砟轨道水泥混凝土材料以及有砟轨道级配碎石散粒体材料相比，具有较低的刚度、良好的承载能力和应力分散能力。同时，本发明验证了该沥青混凝土应用在固化道床中的可行性，符合装配式弹性固化道床技术的要求。

技术领域

本发明属于轨道交通固化道床技术领域，尤其涉及一种应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土、试样及制备方法。

背景技术

铁路轨道结构常用结构包括板式无砟轨道结构、有砟轨道结构和聚氨酯弹性固化道床，但均存在缺陷：1）板式无砟轨道具有耐久性好、线型稳定性好、施工方便等优点，但混凝土无砟轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突变或出现难以预料的恶化状况，作为刚性结构养护维修更需要花费高昂代价；2）有砟轨道结构具备成本低、适用范围广、施工速度快等优点，然而，道床长期稳定性不足与高速铁路道砟飞溅是有砟轨道道床中存在的最主要问题：有砟轨道道床作为一种散粒体结构，且在运营服役期间处在低围压状态下，会产生较大的累计变形；其次，高速列车行车时，道床表面会出现较高负压空气，容易引起道砟飞溅，危及轨道及列车，影响行车安全；3）为了解决板式无砟轨道和有砟轨道存在的缺陷，以聚氨酯为代表的弹性固化道床得以逐步发展和应用，其具有足够的强度和稳定性，并兼有混凝土整体道床残余累积变形缓慢和散粒体碎石道床弹性好、可维修性好、养护维修工作量减少等优点，但聚氨酯固化道床也存在着造价高昂，现场浇筑条件及工艺要求较为严格等问题，制约了聚氨酯固化道床的进一步发展。

因此，现有技术中亟需一种弹性道床结构，以解决上述技术缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土、试样及制备方法，该沥青混凝土降低了沥青混合料的刚度，并提高了沥青混合料的弹性恢复力，价格低，并验证了其应用在固化道床中的可行性。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土，其原料包括以下重量份数的组分：聚合物改性沥青5~10份、集料100份、废旧橡胶颗粒2~10份、TOR偶联剂1~2份；

所述集料的级配对应的最大粒径大于25mm；所述聚合物改性沥青为TPS高粘改性沥青或SBS/胶粉复合改性沥青。

优选地，所述集料的级配为AC-25、AC-30、ATB-25或ATB-30中的任一种。

优选地，所述废旧橡胶颗粒的粒径范围为2.36~4.75mm。

优选地，所述废旧橡胶颗粒经物理破碎法形成。

一种沥青混凝土试样，包括所述的应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土，还包括乳化沥青胶结料。

一种沥青混凝土试样的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将集料置于至180℃~190℃的环境下加热，加入废旧橡胶颗粒干拌15~30s，加入聚合物改性沥青拌合45~60s，随后加入TOR偶联剂拌合30~60s，即得所述的应用于预制弹性道床结构的沥青混凝土；

步骤2：将沥青混凝土放入180℃的高温环境中发育，发育时间30-60min；

步骤3：将沥青混凝土放入模具中，碾压沥青混凝土，压实高度7~8cm，即形成所述的沥青混凝土试样的第N层；其中，N为自然数且N≥1；

步骤4：在沥青混凝土的表面涂刷乳化沥青胶结料；之后执行步骤1。

优选地，基于小型压路机对沥青混凝土进行碾压。