本發(fā)明屬于道路工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法。
背景技術(shù)：
：在目前常規(guī)的拌和工藝中，一般先將加熱后的集料與常溫下的巖瀝青在拌缸中拌和，再將加熱后的瀝青添加到拌和缸中拌和，最后再添加礦粉。這種拌和工藝，沒有考慮粗集料、細集料和巖瀝青吸附瀝青能力的差異，造成粗集料、細集料的瀝青裹附情況不同，進而影響到混合料的壓實性，為達到目標空隙率就需增加瀝青用量，造成瀝青資源的浪費，降低布敦巖瀝青改性瀝青的經(jīng)濟性。因此，根據(jù)布敦巖瀝青的特點改進現(xiàn)有拌和工藝很有必要。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明的解決方案是：一種布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法，其包括以下步驟：(1)、將集料進行加熱；(2)、將一半瀝青加熱后加入至步驟(1)的所得產(chǎn)物中拌和；(3)、將一半礦粉加入至步驟(2)所得產(chǎn)物中拌和；(4)、將巖瀝青加入至步驟(3)所得產(chǎn)物中拌和；(5)、將剩余一半瀝青加熱后加入至步驟(4)所得產(chǎn)物中拌和；(6)、將剩余一半礦粉加入至步驟(5)所得產(chǎn)物中拌和；(7)、控制步驟(6)所得混合料的溫度，得到布敦巖瀝青改性瀝青混合料。作為優(yōu)選，集料選自石灰?guī)r、玄武巖或輝綠巖。作為優(yōu)選，瀝青選自70#石油瀝青或sbs改性瀝青。作為優(yōu)選，礦粉為石灰?guī)r礦粉。作為優(yōu)選，巖瀝青為布敦巖瀝青，且布敦巖瀝青中瀝青含量不小于20％，15℃下密度為1.70‐1.90g/cm3，含水量小于2.0％。作為優(yōu)選，在步驟(1)中，集料的加熱溫度為180‐190℃，而在室內(nèi)小型拌鍋中的拌和溫度為165‐175℃。作為優(yōu)選，在步驟(2)中，瀝青在室內(nèi)小型拌鍋中的加熱溫度為155‐170℃。作為優(yōu)選，在步驟(2)中，其拌和在室內(nèi)小型拌鍋中進行，拌和時間為60‐90s。作為優(yōu)選，在步驟(3)中，礦粉加入室內(nèi)小型拌鍋時需加熱至180‐190℃，拌和時間為60‐90s。作為優(yōu)選，在步驟(4)中，巖瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋的溫度為自然溫度，拌和時間為60‐90s。作為優(yōu)選，在步驟(5)中，瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋時的溫度為155‐170℃，拌和時間為60‐90s。作為優(yōu)選，在步驟(6)中，礦粉加入室內(nèi)小型拌鍋時需加熱至180‐190℃，拌和時間為60‐90s。作為優(yōu)選，在步驟(7)中，混合料在室內(nèi)小型拌鍋中的溫度為155‐175℃。由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是：第一、本發(fā)明的改性瀝青混合料是將集料、瀝青、巖瀝青和礦粉等按一定的順序和比例進行拌和；其中添加順序一改常規(guī)先加入巖瀝青后加入瀝青的做法，改為先加入瀝青后加入巖瀝青的方式；通過瀝青與集料優(yōu)先拌和，再與巖瀝青及其灰分物質(zhì)拌和，兼顧了粗集料、細集料與瀝青裹附情況不同的特點，有效改善了粗集料、細集料的瀝青裹附的均勻性，使得混合料易于壓實，其性能得到提高，且減少了瀝青的添加量。第二、本發(fā)明的改性瀝青混合料的制備方法較常規(guī)工藝減少了瀝青的添加量，同時布敦巖瀝青改性瀝青混合料的性能能夠達到熱拌瀝青混合料的性能要求，并且較常規(guī)工藝有所提高，可用于瀝青路面各面層的鋪筑，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。第三、本發(fā)明的改性瀝青混合料的制備方法具有易于實現(xiàn)、拌和工藝簡單高效、瀝青用量少和混合料易于壓實等特點，能有效防止布敦巖瀝青改性瀝青混合料中花白料的出現(xiàn)?？傊景l(fā)明的布敦巖瀝青改性瀝青混合料的生產(chǎn)過程是將集料、瀝青、巖瀝青與礦粉等按一定的比例拌和，得到瀝青裹附均勻、性能穩(wěn)定、滿足熱拌瀝青混合料的性能要求、經(jīng)濟性好、拌和生產(chǎn)工藝簡單等特點的改性瀝青混合料，提高了路面的高溫性能和水穩(wěn)定性，由此改善了路用性能，從而滿足交通荷載和氣候環(huán)境的需求。附圖說明圖1為本發(fā)明的布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備工藝流程圖。具體實施方式本發(fā)明提供了一種布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法。一種布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法，如圖1所示，其包括以下步驟：(1)、將集料進行加熱；(2)、將一半瀝青加熱后加入至步驟(1)的所得產(chǎn)物中拌和；(3)、將一半礦粉加入至步驟(2)所得產(chǎn)物中拌和；(4)、將巖瀝青加入至步驟(3)所得產(chǎn)物中拌和；(5)、將剩余一半瀝青加熱后加入至步驟(4)所得產(chǎn)物中拌和；(6)、將剩余一半礦粉加入至步驟(5)所得產(chǎn)物中拌和；(7)、控制步驟(6)所得混合料的溫度，得到布敦巖瀝青改性瀝青混合料。其中，集料可以選自常用筑路材料，優(yōu)選為石灰?guī)r、玄武巖或輝綠巖。實際上，集料由無風化、微風化的石料軋制而成，其不含土和雜質(zhì)，且具有堅硬、表面粗糙和潔凈等特點，軋制成方正形的碎石。對于高速公路及一級公路，表面層使用的集料壓碎值不大于26％，洛杉磯磨耗損失不大于28％，表觀相對密度不小于2.60t/m3，吸水率不大于2.0％，針片狀顆粒含量不大于15％，水洗法＜0.075mm，顆粒含量不大于1％；對于其他等級公路，表面層使用的集料壓碎值不大于30％，洛杉磯磨耗損失不大于35％，表觀相對密度不小于2.45t/m3，吸水率不大于3.0％，針片狀顆粒含量不大于20％，水洗法＜0.075mm，顆粒含量不大于1％。瀝青可以選自70#石油瀝青或sbs改性瀝青。礦粉可以為石灰?guī)r礦粉。其中，礦粉應干燥、潔凈，不宜成團塊，其能自由地從礦粉倉流出，對于高速公路及一級公路，礦粉的表觀相對密度不小于2.5t/m3，含水量不大于1％；對于其他等級公路，礦粉的表觀相對密度不小于2.45t/m3，含水量不大于1％。巖瀝青可以為布敦巖瀝青，且布敦巖瀝青中瀝青含量不小于20％，15℃下密度為1.70‐1.90g/cm3，含水量小于2.0％；由于布敦巖瀝青是石油在巖石夾縫中經(jīng)過千百萬年時間的沉積變化，在溫度、壓力、氣體、無機物觸媒微生物及水分的綜合作用下氧化而成的瀝青類物質(zhì)，因此，其性能穩(wěn)定，抗老化能力強，且極易溶于瀝青，使其改性瀝青混合料具有生產(chǎn)工藝簡單、性能突出、易于推廣使用的特點。實際上，在步驟(1)中，集料的加熱溫度可以為180‐190℃，優(yōu)選為180℃；而在室內(nèi)小型拌鍋中的拌和溫度可以為165‐175℃，優(yōu)選為165℃。在步驟(2)中，瀝青在室內(nèi)小型拌鍋中的加熱溫度可以為155‐170℃，優(yōu)選為155℃；由于改性瀝青比普通瀝青的黏度大，其中，普通瀝青加熱時溫度可以取低值，即155‐160℃左右，改性瀝青加熱時溫度可以取高值，即165‐170℃左右；其拌和在室內(nèi)小型拌鍋中進行，拌和時間可以為60‐90s，優(yōu)選為60s。在步驟(3)中，礦粉加入室內(nèi)小型拌鍋時需加熱至180‐190℃，優(yōu)選為180℃；拌和時間可以為60‐90s，優(yōu)選為60s。在步驟(4)中，巖瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋的溫度為自然溫度(室溫)；拌和時間可以為60‐90s，優(yōu)選為60s。在步驟(5)中，瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋時的溫度為155‐170℃，優(yōu)選為155℃，由于改性瀝青比普通瀝青的黏度大，其中，普通瀝青加熱時溫度可以取低值，即155‐160℃左右，改性瀝青加熱時溫度可以取高值，即165‐170℃左右；室內(nèi)小型拌鍋的拌和時間可以為60‐90s，優(yōu)選為60s。在步驟(6)中，礦粉加入室內(nèi)小型拌鍋時需加熱至180‐190℃，優(yōu)選為180℃；室內(nèi)小型拌鍋的拌和時間可以為60‐90s，優(yōu)選為60s。在步驟(7)中，混合料在室內(nèi)小型拌鍋中的溫度為155‐175℃。以下結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例中集料、瀝青、巖瀝青、礦粉的質(zhì)量百分比均根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范jtgf40‐2004》由配合比設(shè)計確定，且?guī)r瀝青中所含有的大量灰分物質(zhì)應被考慮在礦物組成中。其中，礦粉為石灰?guī)r礦粉，巖瀝青為布敦巖瀝青。集料、瀝青、巖瀝青、礦粉的質(zhì)量百分比為100:(3‐5):(2‐3):(1‐3)；且進行ac‐20或ac‐13級配設(shè)計。實施例：室內(nèi)實驗：首先對布敦巖瀝青進行取樣，然后對上述樣品進行抽提實驗，實驗測得該布敦巖瀝青的瀝青含量為30.7％。針對抽提實驗獲得的布敦巖瀝青灰分物質(zhì)進行篩分實驗，其實驗結(jié)果如表1所示：表1布敦巖瀝青抽提后礦物篩分結(jié)果篩孔尺寸/mm4.752.361.180.600.300.150.075通過率/％100.0098.9391.4284.1573.3854.3338.62其中，集料采用江西產(chǎn)輝綠巖，具體篩分結(jié)果如表2所示，并針對集料和抽提后布敦巖瀝青的灰分物質(zhì)進行相對密度的測試，測試結(jié)果如表3所示。表2集料篩分結(jié)果表3集料與布敦巖瀝青灰分物質(zhì)相對密度測試結(jié)果集料大檔0‐33‐55‐1010‐15灰分物質(zhì)毛體積密度(g/cm3)2.632.682.952.962.165表觀密度(g/cm3)2.632.683.003.012.165其中，瀝青選用70#石油瀝青，經(jīng)測定其各項性能指標均滿足實驗要求。將集料、巖瀝青、礦粉進行ac‐13級配設(shè)計，合成級配滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范jtgf40‐2004》的級配范圍要求。如圖1所示，圖1是本發(fā)明實施例的布敦巖瀝青改性瀝青混合料的制備方法的工藝流程圖。將上述集料、巖瀝青、瀝青與礦粉分別按照改善拌和工藝和常規(guī)拌和工藝進行拌和。其中，各種集料添加的質(zhì)量比為：10‐15檔：5‐10檔：3‐5檔：0‐3檔：礦粉＝20：36：12：27：3，即：10‐15檔時添加比例為20，5‐10檔時添加比例為36，3‐5檔時添加比例為12，0‐3檔時添加比例為27，礦粉時的添加比例為3；巖瀝青摻加質(zhì)量為混合料總質(zhì)量的3％，70#石油瀝青用量為混合料總質(zhì)量的4.58％。上述集料、瀝青、布敦巖瀝青、礦粉的改善拌和工藝包括以下步驟：(1)將集料加入室內(nèi)小型拌鍋中，拌和溫度為165℃；(2)將所需的一半瀝青在室內(nèi)小型拌鍋中加熱至155℃左右，拌和60s；(3)將所需的一半礦粉在室內(nèi)小型拌鍋中加熱至180℃后，拌和60s；(4)將常溫下的巖瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋中拌和60s；(5)將剩余一半瀝青在室內(nèi)小型拌鍋中加熱至165℃左右，拌和60s；(6)將剩余一半礦粉在室內(nèi)小型拌鍋中加熱至180℃后，拌和60s；(7)將步驟(6)所得拌和后的混合料在155‐165℃下出鍋，在150‐160℃成型，得到改善拌和工藝下的布敦巖瀝青改性瀝青混合料。上述集料、瀝青、布敦巖瀝青、礦粉的常規(guī)拌和工藝包括以下步驟：(1)將集料加入室內(nèi)小型拌鍋中，拌和溫度為165℃；(2)將常溫下的巖瀝青加入室內(nèi)小型拌鍋中，拌和60s；(3)將瀝青在室內(nèi)小型拌鍋中加熱至155℃左右，拌和90s；(4)將礦粉在室內(nèi)小型拌鍋中加熱到180℃后，拌和90s；(5)將步驟(4)所得拌和后的混合料在155‐165℃下出鍋，在150‐160℃成型，得到常規(guī)拌和工藝下的布敦巖瀝青改性瀝青混合料。分別針對上述按照改善拌和工藝和常規(guī)拌和工藝獲得的布敦巖瀝青改性瀝青混合料進行室內(nèi)馬歇爾試件參數(shù)的測試，測試結(jié)果如表4所示。可見，改善拌和工藝下的布敦巖瀝青改性瀝青混合料馬歇爾試件的密實性較常規(guī)工藝有所提高。其中，vv是壓實瀝青混合料的孔隙率，vma是壓實瀝青混合料的礦料間隙率，vfa是壓實瀝青混合料中的瀝青飽和度。表4布敦巖瀝青改性瀝青混合料馬歇爾試件參數(shù)結(jié)果分別針對上述按照改善拌和工藝和常規(guī)拌和工藝獲得的布敦巖瀝青改性瀝青混合料確定空隙率為4％時的瀝青油石比，并分別對空隙率為4％的上述兩種拌和工藝的混合料進行動穩(wěn)定度實驗、凍融劈裂實驗和低溫劈裂實驗，實驗結(jié)果如表5所示?？梢姡纳瓢韬凸に囅碌牟级貛r瀝青改性瀝青混合料的性能最好，且瀝青添加量較常規(guī)工藝更小，因此推薦使用改善拌和工藝。其中，vv是壓實瀝青混合料的孔隙率，ds是瀝青混合料車轍實驗的動穩(wěn)定度，tsr是凍融劈裂強度比，rt是低溫劈裂強度。表5不同拌和工藝布敦巖瀝青改性瀝青混合料性能對比總之，本發(fā)明通過上述改善拌和工藝得到瀝青裹附均勻、性能穩(wěn)定、滿足熱拌瀝青混合料的性能要求、經(jīng)濟性好、拌和生產(chǎn)工藝簡單等特點的改性瀝青混合料，提高了路面的高溫性能和水穩(wěn)定性，由此改善了路用性能，從而滿足交通荷載和氣候環(huán)境的需求。上述對實施例的描述是為了便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和使用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以容易的對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中，而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的原理，不脫離本發(fā)明的范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12