專利名稱：一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠瀝青混合料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路建設(shè)用浙青技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)力吸收層用的橡膠浙青混合料。
背景技術(shù)：
到2011年底，我國(guó)已建成通車(chē)高速公路里程達(dá)到7. 7萬(wàn)多公里，其中85%采用了 半剛性基層。半剛性基層具有強(qiáng)度高、剛度大、板體性好等特點(diǎn)，但其致命的弱點(diǎn)是，當(dāng)含水量和外界溫度發(fā)生變化時(shí)，易產(chǎn)生溫縮和干縮裂縫，這些裂縫進(jìn)一步反射到浙青面層會(huì)引起面層開(kāi)裂，并導(dǎo)致路表水下滲。反射裂縫是半剛性基層浙青路面產(chǎn)生早期破壞的重要原因之一，也是亟待解決的一個(gè)難題。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)反射裂縫進(jìn)行了大量的研究，提出了多種防治措施，概括起來(lái)主要有以下幾種(I)增加浙青面層厚度；(2)采用抗裂性能較好的基層和面層材料；(3)進(jìn)行半剛性材料的合理組成設(shè)計(jì)；(4)基層與面層之間加鋪級(jí)配碎石層；(5)加鋪土工織物或格柵；(6)基層預(yù)切縫；(7)面層與基層之間設(shè)置應(yīng)力吸收層。其中應(yīng)力吸收層(SAMI)是一種比較有效的措施。應(yīng)力吸收層可改善層間應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)力吸收層受張開(kāi)型或剪切型應(yīng)力作用時(shí)，可吸收由此產(chǎn)生的破壞應(yīng)力，避免推移、坑槽現(xiàn)象的產(chǎn)生，有效地抑制或延緩反射裂縫的產(chǎn)生，延長(zhǎng)道路面層的使用壽命。國(guó)外曾采用SBS和EVA橡膠浙青應(yīng)力吸收層防止反射裂縫，具有一定的效果但不明顯。美國(guó)科氏材料公司專門(mén)針對(duì)反射裂縫而開(kāi)發(fā)了 Strata系統(tǒng)，其膠結(jié)材料采用高彈性的聚合物材料，取得了較好的效果，但是其缺點(diǎn)是造價(jià)較高。我國(guó)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和汽車(chē)保有量的大幅度提高，廢輪胎的處理問(wèn)題也日益突現(xiàn)。2010年我國(guó)廢舊輪胎產(chǎn)生量約為2億條，并以每年12%的速度增加，到2015年將達(dá)到3. 52億條，但目前我國(guó)廢舊輪胎的處理量?jī)H占總量的15%左右，其他大部分則通過(guò)堆放、填埋或者焚燒來(lái)處理，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)同時(shí)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)力吸收層用的摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，以有效解決半剛性浙青路面反射裂縫的問(wèn)題。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，包括礦料、橡膠浙青和聚酯纖維，其中所述橡膠浙青占礦料的質(zhì)量百分比為9. 0 10. 0%，所述聚酯纖維為橡膠浙青質(zhì)量的0. 3 0. 6%。作為優(yōu)選，所述橡膠浙青中橡膠粉的顆粒大小為20目，橡膠粉占基質(zhì)浙青質(zhì)量的25 30%o對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，本發(fā)明還包括水泥，其含量為礦料質(zhì)量的2. 5 3. 5%，從而可以填充混合料孔隙，另一方面作為一種抗剝落劑，使得本發(fā)明具有良好的抗水損壞能力。作為優(yōu)選，所述礦料采用石灰?guī)r或玄武巖。當(dāng)?shù)V料采用石灰?guī)r時(shí)，該礦料滿足下述級(jí)配要求當(dāng)?shù)V料經(jīng)過(guò)9. 5、4. 75,2. 36,1. 18,0.6,0.3,0. 15,0. 075毫米篩孔時(shí)，其質(zhì)量通過(guò)率分別為 100%、80% 100%、60% 85%、35% 65%、20% 50%、10% 30%、5% 15%、3% 6%。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結(jié)構(gòu)，且成本較低，無(wú)需額外的浙青和碎石散布設(shè)備，施工更加方便。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料包括石灰?guī)r、橡膠浙青、聚酯纖維和水泥，其中他們的配比如下橡膠浙青的質(zhì)量占礦料質(zhì)量的9. 5%，聚酯纖維用量為橡膠浙青用量的0. 4%，水泥的質(zhì)量占礦料質(zhì)量的3%，礦料采用石灰?guī)r。而所述橡膠浙青中，橡膠粉的顆粒大小為20目，基質(zhì)浙青采用70號(hào)道路石油浙青，橡膠粉質(zhì)量占基質(zhì)浙青質(zhì)量的28%，兩者在180°C的溫度下拌和60min，制得橡膠浙青。本發(fā)明中橡膠浙青的膠粉摻量比普通橡膠浙青要高，而且摻入了一定量的聚酯纖維，這就使得該橡膠浙青的粘度要高于普通橡膠浙青，并且該混合料具有很高的浙青用量，從而使該橡膠浙青混合料具有了更好的抗裂性能。表I為制得的橡膠浙青的性能試驗(yàn)結(jié)果。表2為混合料級(jí)配設(shè)計(jì)要求。表3為按照上述方案拌制的浙青混合料通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型的試件的指標(biāo)。表4為試件的性能測(cè)試結(jié)果。表I橡膠浙青的性能試驗(yàn)結(jié)果
1式驗(yàn)項(xiàng)目I實(shí)測(cè)值^
針入度(25°C，IOOg, 5s)，0. Imm_58. 7
軟化點(diǎn)，V一65.8
粘度，177°C，Pa. s|3. 805
表2混合料級(jí)配設(shè)計(jì)
篩孔9.5 4. 75 2.36 1.18 0.6 0. 3 0. 15 0. 075
質(zhì)量通過(guò)百分率
100 95 ' 53 35 I 9 4
,%
表3旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型試件的指標(biāo)
毛體積密度，g/cm3 I最大理論密度，g/cm3 I空隙率，％ I礦料間隙率，％
2.303\2. 352\2. I|l8.6
表4性能測(cè)試結(jié)果
試驗(yàn)項(xiàng)目I實(shí)測(cè)值
車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度DS，mm/次_780_
凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度比，%|83從以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本實(shí)例中的浙青混合料符合設(shè)計(jì)要求。車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度大于500mm/次，保證混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性；凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度比大于80%，可以保證混合料具有良好的抗水損害性能；浙青混合料彎曲梁疲勞指標(biāo)(100000次)大于1500微應(yīng)變，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)浙青混合料的應(yīng)變能力，保證了混合料具有良好的抗疲勞性能，使位于裂縫位置的應(yīng)力吸收層在較大的變形下不會(huì)斷裂。將廢舊輪胎加工成橡膠粉應(yīng)用到道路的鋪設(shè)中，是一種節(jié)約資源、減少環(huán)境污染的有效途徑。橡膠浙青應(yīng)力吸收層較普通的SAMI應(yīng)力吸收層具有更好的抗反射裂縫能力，可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結(jié)構(gòu)。橡膠浙青的高粘性非常顯著，可以達(dá)到SBS改性浙青的數(shù)倍，所以橡膠浙青應(yīng)力吸收層可以起到很好的層間粘結(jié)作用，有效的防止層間推移等病害。與Strata應(yīng)力吸收層相比，本發(fā)明中的橡膠浙青應(yīng)力吸收層具有同樣優(yōu)良的抗反射裂縫能力，但是因膠結(jié)料的不同而使成本大大降低。與普通的SAMI應(yīng)力吸收層相比，本發(fā)明中的橡膠浙青應(yīng)力吸收層不需要額外的浙青和碎石撒布設(shè)備，施工更加方便。
權(quán)利要求
1.一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特征在于包括礦料、橡膠浙青和聚酯纖維，其中所述橡膠浙青占礦料的質(zhì)量百分比為9. O 10. 0%，所述聚酯纖維為橡膠浙青質(zhì)量的O. 3 O. 6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特征在于所述橡膠浙青中橡膠粉的顆粒大小為20目，橡膠粉占基質(zhì)浙青質(zhì)量的25 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特征在于還包括水泥，其含量為礦料質(zhì)量的2. 5 3. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3所述任ー摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特征在于所述礦料米用石灰?guī)r或玄武巖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠浙青混合料，其特征在于當(dāng)?shù)V料采用石灰?guī)r吋，該礦料滿足下述級(jí)配要求當(dāng)?shù)V料經(jīng)過(guò)9. 5,4. 75,2. 36、I. 18,0. 6、O.3,0. 15,0. 075毫米篩孔時(shí)，其質(zhì)量通過(guò)率分別為100%、80% 100%、60% 85%、35% 65%、20% 50%、10% 30%、5% 15%、3% 6%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種摻加聚酯纖維的富油抗裂型橡膠瀝青混合料，包括礦料、橡膠瀝青和聚酯纖維，其中所述橡膠瀝青占礦料的質(zhì)量百分比為9.0～10.0%，所述聚酯纖維為橡膠瀝青質(zhì)量的0.3～0.6%。本發(fā)明可以有效的遏制和延緩基層裂縫反射到面層結(jié)構(gòu)，且成本較低，無(wú)需額外的瀝青和碎石散布設(shè)備，施工更加方便。
文檔編號(hào)C04B26/26GK102674752SQ20121005914
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者于新, 孫強(qiáng) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)