專利名稱：纖維化瀝青混凝土之制造方法
本案乃指一種纖維化瀝青混凝土之制造方法，尤指一種于瀝青混凝土干拌或濕拌之制造過程中，加入經(jīng)礦物填充料分散或稀釋過之有機短纖維，以制成一種具有極佳抗垂流性與抗變形特性之纖維化瀝青混凝土。
按目前一般習(xí)見之瀝青材料(如直餾、摻配與合成者)均具有較高之牛頓性流動行為，且其彈性與假塑性均較低，故容易流動變形。所以當(dāng)該瀝青材料被應(yīng)用于道路工程時，路面之抗冒油、抗變形與抗破裂能力較差。至于較具假塑性與彈性行為之改質(zhì)瀝青(如氧化與高分子材料改質(zhì)者)雖然使瀝青混凝土具有較佳之抗變形能力，亦容易與碎石料反應(yīng)成偏高稠度，降低材料之低溫柔軟性與施工性，但其在需使用富油設(shè)計以增進瀝青混凝土之抗氧性、抗水剝脫與耐久性之情況時，則仍未具足夠之抗垂流性以防止瀝青混凝土之嚴(yán)重不均勻性，而且其亦會產(chǎn)生冒油及變形之現(xiàn)象。
有鑒于此，本發(fā)明人乃憑其多年從事瀝青及瀝青混凝土研究及開發(fā)之經(jīng)驗，積極研究改良，而開發(fā)出一種纖維化瀝青混凝土之制造方法。
本發(fā)明之主要發(fā)明目的，為提供一種纖維化瀝青混凝土之制造方法，借助經(jīng)特殊切割或處理之有機纖維(如綿花、螺縈、尼龍與聚酯綿等…)以改善一般瀝青材料(如直餾、氧化、合成與高分子材料改質(zhì)者)之彈性、假塑性與抗垂流性等流動行為;再經(jīng)由各類礦物填充料(如細砂、石灰、水泥、飛灰與碎石廠石粉…)的分散與稀釋作用，將這些有機纖維順利地應(yīng)用于實際工程上，使瀝青工程材料(如瀝青涂料或瀝青混凝土)有效地具有必要之抗垂流與抗變形特性。
本發(fā)明之次要目的，為提供一種經(jīng)本發(fā)明制造方法所制造而成之纖維化瀝青混凝土，借助該纖維化瀝青混凝土以提供工程界一具有極佳抗垂流性與抗變形性之高性能瀝青混凝土。
為了進一步闡明本發(fā)明之詳細制造程序及其所具有之特征功效，特配合各實施例及其圖示，詳述于后當(dāng)將有機纖維分散入前述瀝青中且混合均勻后，瀝青材料之高溫粘度、假塑性與彈性乃隨著有機纖維添加量而提高，同時亦因纖維之吸油作用而慢慢產(chǎn)生抗垂流能力;而另一方面，瀝青材料之低溫性質(zhì)并無明顯改變，所以它仍具有良好之潛變性與粘附能力。至于有機纖維添加量對瀝青之影響則如實施例1所示實施例1纖維添加量對AC-10瀝青之影響以1～7%的綿花纖維添加入液態(tài)之AC-10瀝青中，混合均勻后，所得各瀝青之性質(zhì)如表1所示。由表1中，吾人可看出添加纖維除了稍稍提高瀝青之稠度外，亦明顯地改善了瀝青材料的假塑性與彈性，而纖維之添加量至1%開始，即出現(xiàn)明顯的效果;而當(dāng)添加量達3%以上時，即可發(fā)現(xiàn)在甚低之屈服強度值附近其剪切系數(shù)已大幅下降，即開始具有抗垂流特性，由于其10℃粘度變化并不大，故明顯可維持原瀝青之柔軟與粘附性。
實施例2有機纖維對各類瀝青之影響以3～4%綿花纖維添加入各類液態(tài)瀝青中且混合均勻后，各瀝青之性質(zhì)則如表2所示。由該表2中，吾人可看出各類瀝青材料在假塑性、彈性與抗垂流能力上均獲得很大之改善。
實施例3不同種類有機纖維之功用以3%之天然綿花纖維與合成聚酯綿纖維添加入AC-10瀝青中并混合均勻后，其瀝青性質(zhì)如表3所示。由該表中吾人可以看出各種不同纖維乃具有不同程度之改善效果，至于纖維之種類則不限于上述二種，其它如嫘縈綿與尼龍綿……等纖維亦均有效。
前述有機纖維對瀝青之改善現(xiàn)象，當(dāng)綿花纖維以不同添加量加入AC-10瀝青中時，其詳細結(jié)果則如

圖1所示。該圖1明顯表示出低應(yīng)力狀態(tài)時瀝青抗垂流能力之出現(xiàn)，而且亦顯示出有機纖維在各種應(yīng)力狀態(tài)下均可改善瀝青材料之粘度與彈性，而使形成之瀝青材料具有更佳之抗冒油與抗變形能力。
但由于有機纖維之互相纏結(jié)與輕質(zhì)特性，此類材料無法于拌合之短時間內(nèi)均勻混合入瀝青混凝土中;而且有機纖維之抗流動性與對輸送泵之堵塞作用亦妨礙了預(yù)混合途徑之可行性，所以本發(fā)明乃另行提供了實施例4以克服該困難。
實施例4(1)聚酯綿先經(jīng)濕潤后，再切割成短纖維狀(長度為5公分以下)。
(2)于前述短纖維(或先經(jīng)干燥者)中加入礦物填充料，混合均勻。
(3)前述經(jīng)分散稀釋之短纖維可于瀝青混凝土之干拌過程中，進一步被碎石均勻分散。
(4)最后，加入瀝青并混合均勻，即可形成高品質(zhì)纖維化瀝青混凝土。
經(jīng)由實施例4之制造過程，前述各類有機纖維(如綿花、嫘縈、尼龍與聚酯綿…等)即可成功地被應(yīng)用于瀝青混凝土中，而達成高品質(zhì)纖維化瀝青混凝土之實際應(yīng)用。至于上述礦物填充料之種類則可為細砂、石粉、飛灰、石灰與水泥…等，而有機纖維之含量則為該礦物填充料重量之2～50%，至于較佳之應(yīng)用范圍則為5～20%;而在瀝青混凝土中，該有機纖維之含量則為瀝青重量之1%以上為有效，但以3%以上之效果較佳;至于瀝青之型式則可為瀝青膏、油溶瀝青或乳化瀝青。
綜上所述，由于在本發(fā)明所示之前三個實施例中，已清楚揭示有機纖維對瀝青之抗垂流性、抗冒油性及抗變形性系具有相當(dāng)程度之正面效果;而在實施例4中，則又清楚揭示本發(fā)明為克服有機纖維易互相纏結(jié)及難以與瀝青混凝土拌合之方法，故在上述實施例中，除了可清楚看出本發(fā)明具有預(yù)期之發(fā)明功效外，亦顯示出本發(fā)明已完完全全達到工業(yè)上之實施階段。
權(quán)利要求
1.一種纖維化瀝青混凝土之制造方法，主要包含下列所述之步驟(1)先將有機纖維濕潤，并將該經(jīng)濕潤之有機纖維切割成小于5公分之短纖維；(2)再以無機礦物填充料將該等有機短纖維分散與稀釋；(3)最后，再于瀝青混凝土之拌合過程中，將該經(jīng)完全分散與稀釋之有機短纖維加入一起拌合均勻，即可制成一具有極佳抗冒油、抗變形及抗破壞能力之纖維化瀝青混凝土。
2.一種如權(quán)利要求1所述纖維化瀝青混凝土之制造方法，其中有機纖維系可為綿花、嫘縈、尼龍或聚酯綿…等之任一種或其中二種以上之混合物。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述纖維化瀝青混凝土之制造方法，其中該有機纖維之重量最好為瀝青重量之百分之一以上，而以百分之三以上為最佳。
4.一種如權(quán)利要求1所述纖維化瀝青混凝土之制造方法，其中該無機礦物填充料可為石粉、細砂、水泥、石灰或飛灰……等之任一種或其中二種以上之混合物。
5.一種如權(quán)利要求1或3所述纖維化瀝青混凝土之制造方法，其中該無機礦物填充料之重量為有機纖維之2～50倍，但以5～20倍為最佳。
6.一種如權(quán)利要求1所述纖維化瀝青混凝土之制造方法，其中瀝青混凝土之拌合過程以干拌為最佳。
7.一種纖維化瀝青混凝土，主要由瀝青、碎石、有機纖維及無機礦物填充料混合而成，其中該瀝青與碎石之重量百分比為5∶95，而其特征則為該有機纖維之重量為瀝青重量之百分之一以上，而該無機礦物填充料之重量則為該有機纖維之2～50倍。
8.一種如權(quán)利要求7所述之纖維化瀝青混凝土，其中該有機纖維之重量以瀝青重量之百分之三以上為較佳。
9.一種如權(quán)利要求7或8所述之纖維化瀝青混凝土，其中該有機纖維可為綿花、嫘縈、尼龍或聚酯綿…等之任一種或其中二種以上之混合物。
10.一種如權(quán)利要求7所述之纖維化瀝青混凝土，其中該無機礦物填充料之重量為在有機纖維重量之5～20倍時為最佳。
11.一種如權(quán)利要求7或10所述之纖維化瀝青混凝土，其中該無機礦物填充料可為細砂、石粉、飛灰、石灰或水泥…等之任一種或其中二種以上之混合物。
全文摘要
一種纖維化瀝青混凝土之制法，其系先將有機纖維濕潤，然后再將該被濕潤之有機纖維切割成小于5公分之短纖維，再以礦物填充料分散與稀釋，以使該有機纖維順利分散并防止其交纏結(jié)合；最后，再于瀝青混凝土干拌或濕拌之制造過程中，加入該處理好之有機纖維，即可順利制成高品質(zhì)之纖維化瀝青混凝土。
文檔編號C04B26/26GK1092749SQ9310352
公開日1994年9月28日 申請日期1993年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月23日
發(fā)明者莊銀華 申請人:莊銀華