本申请涉及沥青路面养护,特别涉及一种长寿命微表处理材料及其制备方法。
背景技术:
1、高速公路建成使用的最初几年,路面平均质量处于较高的水平,随着交通荷载以及环境的不断作用,产生一些沥青路面的病害,如车辙、裂缝、松散等。如果不对路面进行养护,路面病害会加速发生,以至于到服役后期病害发展会非常严重。预防性养护正是基于上述养护理念而发展出的一种养护手段,即在不改变原路面结构基础的情况下,对路面进行有计划的快速养护维修,从而可以快速有效地缓解路面病害,提升路面使用功能。
2、微表处作为应用于高速公路、城市干线和机场道路等高等级路面的预防性养护技术,具有防水、防滑、恢复表面功能、快速开放交通的特点,成为我国常用的预防性养护技术手段。目前,微表处路面依旧存在一些问题:(1)使用寿命短、在2-3年左右,易产生掉粒、脱皮现象,混合料的粘结力,及与原路面的粘结力不足;(2)粗集料采用具有一定硬度的玄武岩集料,细集料采用具有足够多粉料的纯净机制砂,逐渐面临原材短缺问题;(3)现有的微表处其噪声明显高于普通沥青路面,对周边环境产生噪声污染,导致微表处推广受到制约。因此,急需一种微表处理材料,解决现有技术中的微表处理材料性能不理想、原材料短缺、噪音高等问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种长寿命微表处理材料及其制备方法,解决现有技术中的微表处理材料性能不理想、原材料短缺、噪音高等问题。
2、本申请提供了一种长寿命固废微表处材料,包含以下重量份的组分:矿料1000份,改性乳化沥青100~130份,拌和用水50~100份,胶凝材料30~50份。
3、优选的,所述矿料包含粗集料、细集料、机制砂、填料,质量比为(40~60):(15~20):(15~25):(10~15),采用sma间断级配进行配合比设计。
4、优选的,所述粗集料公称粒径为:5mm~10mm,为经过崩解稳定储存超过半年的钢渣骨料。
5、优选的,所述细集料公称粒径为:3mm~5mm,为经过崩解稳定储存超过半年的钢渣骨料。
6、优选的,机制砂采用麻骨石经过破碎获得,公称粒径0mm~3mm。
7、优选的,所述填料的原材包括矿粉、活性炭、sbs颗粒,质量比为100:(50~100):(75~100),其中矿粉为石灰岩磨细的石头粉,活性炭的粒径为0.2mm~0.6mm,孔径为2nm~10nm,并与芳烃油和二氯甲烷1:1的混合液进行浸渍处理,sbs颗粒经sbs粉碎得到,为线性结构的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,其数均分子量为9万~11万。
8、优选的,所述改性乳化沥青中包含基质乳化沥青、丁苯胶乳、氧化聚乙烯蜡乳液、水性环氧树脂,质量比为100:(4~8):(2~4):(4~6),其中基质乳化沥青为70号沥青制成的固含量65%的拌和型乳化沥青。
9、优选的,所述胶凝材料包含水泥、缓凝型矿渣、硅酸钠,质量比为100:(100~200):(0.3~0.5)。
10、本申请提供了一种长寿命微表处理材料的制备方法,包括以下制备步骤:
11、s1、将基质乳化沥青、丁苯胶乳、氧化聚乙烯蜡乳液和水性环氧树脂混合,搅拌均匀,得到改性乳化沥青,备用;
12、s2、将水泥、缓凝型矿渣和硅酸钠混合均匀,得到混合好的胶凝材料,备用;
13、s3、将芳烃油和二氯甲烷1:1混合,活性炭放入混合液中浸泡5min,充分吸附芳烃油和二氯甲烷;
14、s4、将浸泡过芳烃油和二氯甲烷的活性炭与矿粉以及sbs颗粒混合均匀,得到填料;
15、s5、根据粗集料、细集料、机制砂、填料筛分结果进行sma-10配合比设计,计算得到各组分配比;
16、s6、按照各组分配比,将粗集料、细集料、机制砂、填料和胶凝材料混合30~40s至均匀,再加入水混合30~40s至湿润,得到集料;
17、s7、将改性乳化沥青加入集料中,常温下充分搅拌30~50s即可制备成所述的长寿命微表处理材料。
18、因此,本申请采用上述的一种长寿命微表处理材料及其制备方法,具有以下
19、有益效果:
20、(1)丁苯胶乳有效改善材料的高低温性能,水性环氧树脂使粘结性能得到极大增强。进而改善微表处路面的高温稳定性,低温抗裂性及耐久性能。
21、(2)采用sma型级配设计,形成以粗集料为骨架、细集料补充、机制砂填充孔隙的骨架-密实型表面层,足量的矿粉与沥青形成更多的胶浆,从而有效提高微表处路面的路用性能;
22、(3)钢渣集料质地坚硬耐磨,为材料提供一个高耐磨性、高强度的骨架结构,极大的增加了材料的耐磨性能。
23、(4)矿料和胶凝材料几乎全部采用固废的再利用,钢渣、麻骨石、矿渣的大量应用不仅可以缓解资源短缺、筑路材料匮乏且价格上涨的问题,还有助于实现节能减排和降低造价的目的;
24、(5)胶凝材料中添加缓凝型的矿渣粉,既避免过快形成强度导致表面收缩开裂,又能在后续运行过程中矿渣粉在硅酸钠等碱性物质的激发下逐渐形成强度,提高路用性能;
25、(6)sbs颗粒和活性炭具有一定的弹性,能够吸收重冲击力,进而缓冲汽车对材料的压力,防止汽车等重物破坏路面;采用的钢渣、麻骨石、矿渣、活性炭均为多孔结构物质,极大的降低了微表处的噪音;
26、(7)活性炭中吸附的芳烃油作为沥青结合料再生剂的来源,极大地延缓了沥青的老化进度,二氯甲烷溶解部分sbs颗粒,作为改性剂可以有效改善沥青的高温稳定性。
27、(8)混合料摊铺完成后,在车辆碾压下,疏松的麻骨石机制砂轻微破碎,悬浮的钢渣骨料彼此接触,形成骨架结构,麻骨石机制砂和填料填充之间的空隙结构。
1.一种长寿命微表处理材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:矿料1000份,改性乳化沥青100~130份,拌和用水50~100份,胶凝材料30~50份。
2.根据权利要求1所述的一种长寿命微表处理材料,其特征在于,所述矿料包含粗集料、细集料、机制砂、填料,质量比为(40~60):(15~20):(15~25):(10~15),采用sma间断级配进行配合比设计。
3.根据权利要求1所述的一种长寿命微表处理材料,其特征在于,所述粗集料公称粒径为5mm~10mm,为经过崩解稳定储存超过半年的钢渣骨料。
4.根据权利要求1所述的一种长寿命微表处理材料,其特征在于,所述细集料公称粒径为3mm~5mm,为经过崩解稳定储存超过半年的钢渣骨料。
5.一种长寿命微表处理材料,其特征在于,所述机制砂采用麻骨石经过破碎获得,公称粒径0mm~3mm。
6.根据权利要求2所述的一种长寿命微表处理材料,其特征在于,所述填料的原材包括矿粉、活性炭、sbs颗粒,质量比为100:(50~100):(75~100),其中矿粉为石灰岩磨细的石头粉,活性炭的粒径为0.2mm~0.6mm,孔径为2nm~10nm,并与芳烃油和二氯甲烷1:1的混合液进行浸渍处理,sbs颗粒经sbs粉碎得到,为线性结构的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,其数均分子量为9万~11万。
7.根据权利要求4所述的一种长寿命微表处理材料的制备方法,其特征在于,所述改性乳化沥青中包含基质乳化沥青、丁苯胶乳、氧化聚乙烯蜡乳液、水性环氧树脂,质量比为100:(4~8):(2~4):(4~6),其中基质乳化沥青为70号沥青制成的固含量65%的拌和型乳化沥青。
8.根据权利要求4所述的一种长寿命微表处理材料的制备方法,其特征在于,所述胶凝材料包含水泥、缓凝型矿渣、硅酸钠,质量比为100:(100~200):(0.3~0.5)。
9.根据权利要求4所述的一种长寿命微表处理材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
