[发明专利]一种应用于寒区隧道的抗裂阻燃半柔性沥青路面材料及其制备半柔性路面的方法

说明书

本发明公开了一种应用于寒区隧道的抗裂阻燃半柔性沥青路面材料及其制备半柔性路面的方法。它包括大空隙沥青混凝土及水泥砂浆；所述大空隙沥青混凝土包括集料、废弃轮胎橡胶颗粒、填料和阻燃改性沥青，所述阻燃改性沥青包括阻燃剂与聚合物改性沥青，其中阻燃剂掺量为聚合物改性沥青的10～30wt％；水泥砂浆包括水泥、粉煤灰、特细沙、高效减水剂、膨胀剂、无水硫酸钠和水。本发明所得阻燃抗裂半柔性路面具有阻燃性能好、可应用于寒区隧道路面等优点，可有效降低路面的开裂性。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种应用于寒区隧道的抗裂阻燃半柔性沥青路面材料及其制备半柔性路面的方法。

背景技术

随着公路交通的快速发展，由于沥青路面表面平整、降噪性好、施工时间短、易维修、良好的行车舒适性等特点，已经成为高速公路和城市道路的主要路面形式。但沥青是一种高分子材料，易老化、温度稳定性差且易燃，因此沥青路面的使用无疑增大了道路发生火灾时的危险性，增加了火灾发生后的持续时间；同时由于某些地区冬季和春季的温度低且持续时间长，沥青路面在短短2～3年内就会出现开裂等路面损害。

半柔性路面是指在碾压成型后的大空隙沥青混合料中灌注具有高流动性、高强度的灌浆材料而形成的一种刚柔相济的复合路面材料。传统的半柔性路面由于沥青是采用普通的改性沥青，施工时需要加热的温度很高，并且沥青在燃烧时会释放大量的热量，同时伴随着大量有毒的浓烟；水泥基灌浆材料在水泥水化初期由于温度变化而引起水分蒸发不均匀,产生温度收缩、自收缩等,从而导致了半柔性路面材料的体积稳定降低，其内部粘结强度降低；随着交通量的增加，5～6年造成路面裂缝、坑槽的产生，需要对路面进行大修，严重浪费资源。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种应用于寒区隧道的抗裂阻燃半柔性沥青路面材料及其制备半柔性路面的方法。由于橡胶颗粒的加入，使整个半柔性路面的体积稳定性升高，增强了沥青混凝土的韧性和弹性，从而降低路面的低温开裂性。同时由于表层水泥浆体的存在，可防止火蔓延，特别适用于寒区隧道路面，解决现有的隧道沥青面层易燃，易出现表面裂缝问题，进而提高寒区隧道路面的寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用于寒区隧道的抗裂阻燃半柔性沥青路面材料，它包括大空隙沥青混凝土及水泥砂浆；所述大空隙沥青混凝土包括集料、废弃轮胎橡胶颗粒、填料和阻燃改性沥青，所述阻燃改性沥青包括阻燃剂与聚合物改性沥青，其中阻燃剂掺量为聚合物改性沥青的10-30wt％；水泥砂浆包括水泥、粉煤灰、特细沙、高效减水剂、膨胀剂、无水硫酸钠和水。

优选地，所述的废弃轮胎橡胶颗粒粒径为0.18mm～0.6mm，黑色粉末，密度为0.65g/cm³。

优选地，所述大空隙沥青混凝土中包括如下重量百分比的组分：粒径9.5～16mm集料30～38％，粒径4.75～9.5mm集料40～50％，粒径2.36～4.75mm集料2～5％，粒径0～2.36mm集料5～8％，废弃轮胎橡胶颗粒3～5％，填料1～4％，前述组分之和为100％；所述阻燃改性沥青的用量采用3.0～3.6的油石比。

优选地，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或者两者以任意比例混合的无机复合氢氧化物。

优选地，所述水泥砂浆各组分及其所占重量份数包括：水泥80～120份，粉煤灰30～50份，特细沙30～50份，膨胀剂5～15份，无水硫酸钠0.5～1.5份，高效减水剂5～10份，水料比为0.4～0.6。

优选地，所述水泥砂浆中的水泥为普通硅酸盐水泥，可选用P·O 42.5～52.5。

优选地，所述粉煤灰为二级粉煤灰。

优选地，所述的特细沙为Ⅱ级河沙，细度模数为1.5。

优选地，所述的无水硫酸钠，Na₂SO₄含量大于99％。，