[发明专利]用于沥青混凝土的玄武岩矿物纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种玄武岩矿物纤维，进一步是指用于沥青混凝土的玄武岩矿物纤维。

背景技术

在公路沥青混凝土路面结构中，需要一种有较高的抗拉强度和弹性模量并适应沥青混合料施工工艺要求，能在230℃拌和时不变质并能均匀分散的纤维作为载体以增加沥青膜厚度、增加沥青用量、防止沥青流失，在混合料中作纤维稳定剂使用并能保持长久效力的材料；现有技术中用于沥青混凝土的纤维均难以达到满意的性价比效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种用于沥青混凝土的玄武岩矿物纤维，将其适量掺入沥青混凝土中后能极大的提高了沥青混凝土路面高温抗车辙变形能力、低温抗裂能力、抗疲劳损伤能力，有效的提高防止路面早期水损害，提高路面使用寿命。

本发明的技术方案是，所述用于沥青混凝士的玄武岩矿物纤维用玄武岩矿物为原料制成，其特征在于，

(1)它的化学成分为(以重量百分比计)：

SiO₂：42％～48.3％，Al₂O₃：11％～16.2％，

CaO：8％～12.8％，  MgO：11％～14％，

Fe_mO_n(Fe₂O₃+FeO)：4.8％～8.6％，TiO₂：0.8％～2.3％，

其它成分：(K₂O、NaO、B₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂)4.6％～7.8％；

(2)它的物理型态为：

平均粒度：4mm～8mm；

平均纤维直径：0.004mm～0.006mm；

非纤维物质含量：

a.平均直径＞0.063mm的颗粒含量≤25％，

b.平均直径＞0.25mm的颗粒含量含量≤5％，

纤维含水率：≤0.1％；

有机物质含量：≤0.1％；

以上均以总量为基准的重量百分数计。

以下对本发明做出进一部说明。

本发明采用玄武岩和其它常规掺配矿石及矿渣成份为原料，其中玄武岩矿石用量为原料总重量的35％～55％，其它掺配矿石及矿渣成份的组合物按酸度系数M_K：2.3控制配比，经冲天炉高温熔融后用四轴离心法制成的不规则粒状玄武岩矿物纤维，经除静电后，包装。

将本发明的玄武岩矿物纤维以掺量0.4％～0.6％(沥青混合料重量百分比)掺入沥青混凝土中后能极大提高沥青混凝土路面高温抗车辙变形能力、低温抗裂能力、抗疲劳损伤能力，有效的提高防止路面早期水损害，提高路面使用寿命。以下为试验结果：

试验1：在AC-13沥青混合料中加入0.4％的该纤维材料后沥青混合料性能的对比如下表1。

表1根据AC-13目标配合比对比设计试验报告的结论分析表

以上试验数据的取得是按中国交通部JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求做出的。

试验2：在SMA-13沥青混合料中加入0.4％的该纤维材料后沥青混合料性能如下表2。

表2根据SMA-13目标配合比设计试验报告的结论分析表

以上试验数据的取得是按中国交通部JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求做出的。

以上试验数据说明，在使用本发明“用于沥青混凝土的玄武岩矿物纤维”后对沥青混凝土路面的技术性能提高极其显著，能够大幅增加沥青路面使用寿命，降低路面全寿命周期成本。

本发明的技术原理是，第一，由于本发明的纤维极细，平均直径0.004～0.006mm具有较大的比表面积，它在沥青中起吸附、增粘和稳定作用，增加沥青膜厚度，所以表现在加入该纤维后沥青混凝土的抗水损害及抗老化能力增强；第二，本发明的纤维具有独特的三维向交叉的纤维空间结构，因此它对沥青的稳定作用就要优于二维向的短切丝纤维，同时，它具有比其它有机类纤维较高的抗拉强度和弹性模量，所以能有效的的增强、增韧沥青，这表现在抗车辙能力的提高；第三，本发明的纤维化学性质较稳定，不溶于沥青或与之起化学反映，因此使用该纤维后还对沥青混凝土的再生利用、节约资源保护环境创造了新途径。