本發(fā)明屬公路建筑材料研究領域，具體涉及一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料的制備方法。

背景技術：

開級配抗滑磨耗層(opengradedfrictioncourse，簡稱ogfc)是指用大空隙率的瀝青混合料鋪筑，能迅速從其內部排走路表雨水，具有集抗滑、降噪、防眩光、滲水于一體的道路鋪裝材料，一般用作排水路面的上面層或上面層和中面層。隨著排水路面的應用推廣，作為排水路面最主要的面層材料ogfc的使用量急劇增長。

隨著我國經濟的迅速發(fā)展，高速公路的交通路況呈現(xiàn)重載荷、高流量和渠道化明顯等特點，對瀝青路面的質量要求越來越高。另外，冰凍災害、高低溫周期交替及酸雨侵蝕等自然現(xiàn)象也會使瀝青路面出現(xiàn)大量的早期病害現(xiàn)象。由于瀝青材料具有高溫容易流淌、低溫容易變硬變脆且感溫性大等缺點，嚴重限制了瀝青材料在工程中的應用，因此對瀝青進行改性，提高瀝青的路用性能成為研究的緊迫任務。纖維改性劑因其對瀝青顯著的改性效果引起了科研工作者的廣泛關注，其中研究較多的有玄武巖纖維、木質素纖維、聚酯纖維、玻璃纖維等。

透水瀝青混合料作為一種具有相互連通空隙的開級配瀝青混合料，以其顯著的透水、良好的抗滑性能和降低路面溫度的功能在國內外得到了廣泛應用。目前，中國已出臺了兩部有關透水路面路用性能要求規(guī)范，即《瀝青路面設計規(guī)范》(jtgd50-2006)和《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(jtgf40-2004)。透水瀝青混合料的空隙率大于18％，雨水可以透過面表通過排水設施迅速排出路表減少路面積水，加強輪胎與路面的接觸，同時消除行車濺起的水霧，改善能見度，提高路面行車安全性；空隙率較大，使得路面具有粗糙的宏觀紋理，從而提高摩擦性能，使汽車在高速行駛時有較高的抗滑能力；

但與此同時，透水瀝青混合料在實際運用中仍存在較多問題：耐久性較差，由于其空隙率大，所以容易受水的侵蝕，使瀝青膜老化，加速路面損壞；生產成本高，透水瀝青混合料采用高粘度改性瀝青，原材料成本高；拌制時間比普通瀝青混合料長，拌和溫度比普通瀝青混合料高，所以生產成本高；維護成本高，透水瀝青混合料夏季使用過程中受到車輛的荷載作用，容易產生車轍。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料的制備方法，通過向瀝青混合料摻入適當的短切玄武巖纖維，不僅可以提高水穩(wěn)定性，還可以提高抗高溫穩(wěn)定性，增強瀝青混合料的強度以及耐高溫和水穩(wěn)定的性能，既能長期處于陽光曝曬中，又能用于大雨天氣中，適用范圍廣，使用壽命長，節(jié)約成本。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料，以質量百分比計，所述混合料包括如下組分組成：sbs改性瀝青4.4％～4.7％、短切玄武巖纖維0.274％～0.299％、礦料93.1％～95.3％、hva高粘劑0.296％～0.4％。

進一步的，礦料包括粗細集料和礦粉，其中，礦粉占礦料總質量的2％；粗細集料中1#料、2#料、3#料與4#料分別占礦料總質量的33％、47％、5.5％與12.5％；粗細集料材質為玄武巖，礦粉為粒度為0.075mm以下磨細的石灰?guī)r。

進一步的，短切玄武巖纖維為9mm，且占礦料總質量的0.3％。

進一步的，礦料和sbs改性瀝青的油石比為4.8％。

進一步的，hva高粘劑和sbs改性瀝青的質量比值為8:92。

上述一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：

(1)先將成品sbs改性瀝青在165±5℃烘箱中加熱至熔融狀態(tài)，保溫備用；

(2)分別于195±5℃下預加熱礦料中的粗細集料和礦粉6h以上；

(3)將拌合鍋加熱至拌合溫度170±5℃，先將預加熱后的粗細集料加入拌合鍋內拌合15～18s，再摻入短切玄武巖纖維和hva高粘劑拌合90s，再加入步驟(1)保溫備用的sbs改性瀝青拌合90～95s，最后摻入預加熱后的礦粉拌合90～95s，制得所述的一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有優(yōu)點：

(1)本發(fā)明在所述的瀝青混合料中加入了短切玄武巖纖維，來提高瀝青混合料的抗高溫穩(wěn)定性，和水穩(wěn)定性，無論是南方太陽的曝曬還是雨水沖刷，都不會破壞用本發(fā)明所述混合料制成的路面，路面平整度好，而且能夠延長路面使用壽命；

(2)本發(fā)明所述的摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料，使用經濟實惠的短切玄武巖纖維提高了性能，降低瀝青路面的造價。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明所述的一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料的制備方法做進一步說明。

短切玄武巖纖維是近年來出現(xiàn)的新型高性能瀝青混合料改性劑，它是以由火山噴發(fā)形成的天然玄武巖作為原料，將其破碎后加入到熔窯中，在1450℃～1500℃下熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板快速拉制形成的連續(xù)纖維，由于玄武巖在自然界分布廣泛，且成巖速度快，謂之“取之不盡用之不竭”。并且，在玄武巖纖維的整個生產過程中，沒有工業(yè)廢水、廢氣及其他工業(yè)垃圾的產生。

本發(fā)明所述的摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料，集料與填料的整體級配范圍如下：

實施例1：

先將成品sbs改性瀝青在165℃烘箱中加熱至熔融狀態(tài)，保溫備用在195℃烘箱里預加熱11760g粗細集料和240g礦粉(粒度為0.075mm以下的石灰?guī)r)6h以上，將拌合鍋加熱至拌合溫度170℃，然后將預加熱后的11760g粗細集料(其中1#料、2#料、3#料與4#料的質量分別為3960g、5640g、660g、1500g)加入拌合鍋拌合15s，摻入36g的短切玄武巖纖維和50.1g的hva高粘劑拌合90s，加入552g上述保溫備用的sbs改性瀝青拌合90s，摻入預加熱后的240g礦粉拌合90s，用輪碾成型機碾壓成型，制得所述的一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料成型車轍板試件；所述瀝青油石比為4.8％。

實施例2：

先將成品sbs改性瀝青在165℃烘箱中加熱至熔融狀態(tài)，保溫備用在195℃烘箱里預加熱3920g粗細集料和80g礦粉(粒度為0.075mm以下的石灰?guī)r)6h以上，將拌合鍋加熱至拌合溫度170℃，然后將預加熱后的3920g粗細集料(其中1#料、2#料、3#料與4#料的質量分別為1320g、1880g、220g、500g)加入拌合鍋拌合15s，摻入12g的短切玄武巖纖維和16.7g的hva高粘劑拌合90s，加入192g上述保溫備用的sbs改性瀝青拌合90s，摻入預加熱后的80g礦粉拌合90s，采用擊實法制備馬歇爾試件，制得所述的一種摻入短切玄武巖纖維ogfc-13瀝青混合料成型馬歇爾試件；所述瀝青油石比為4.8％。

本發(fā)明實施例1-2所述的ogfc-13瀝青混合料(摻9mm短切玄武巖纖維)與對比例1-2所述的其他類型瀝青混合料車轍試驗結果見表1，馬歇爾試驗結果見表2。

對比例1：

ogfc-13瀝青混合料(不摻入短切玄武巖纖維)是指瀝青混合料不摻入短切玄武巖纖維。不添加短切玄武巖纖維不影響混合料的配合比設計，在任何摻量下均不改變?yōu)r青混合料的級配，僅需根據實際需要對油石比進行微調，其瀝青用量比加纖維時減少0.2％

上述sbs改性瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：

(1)先將成品sbs改性瀝青在165±5℃烘箱中加熱至熔融狀態(tài)，保溫備用；

(2)分別于195±5℃下預加熱礦料中的粗細集料和礦粉6h以上；

(3)將拌合鍋加熱至拌合溫度170±5℃，先將預加熱后的粗細集料加入拌合鍋內拌合15-18s，再摻入hva高粘劑拌合90s，再加入步驟(1)保溫備用的sbs改性瀝青拌合90-95s，最后摻入預加熱后的礦粉拌合90-95s，制得所述的ogfc-13瀝青混合料。

對比例2：

ogfc-13瀝青混合料(摻入短切玄武巖纖維6mm)是指瀝青混合料摻入的短切玄武巖纖維為6mm。

上述改性瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：

(1)先將成品sbs改性瀝青在165±5℃烘箱中加熱至熔融狀態(tài)，保溫備用；

(2)分別于195±5℃下預加熱礦料中的粗細集料和礦粉6h以上；

(3)將拌合鍋加熱至拌合溫度170±5℃，先將預加熱后的粗細集料加入拌合鍋內拌合15-18s，再摻入短切玄武巖纖維和hva高粘劑拌合90s，再加入步驟(1)保溫備用的sbs改性瀝青拌合90-95s，最后摻入預加熱后的礦粉拌合90-95s，制得所述的ogfc-13瀝青混合料。

表1不同ogfc-13瀝青混合料車轍試驗結果

從表1可以看出，對比不同種混合料的高溫穩(wěn)定性能，都隨著摻入短切玄武巖纖維而提高，混合料的動穩(wěn)定度排序依次為：ogfc-13瀝青混合料(摻9mm短切玄武巖纖維)＞ogfc-13瀝青混合料(摻6mm短切玄武巖纖維)＞ogfc-13瀝青混合料(不摻入短切玄武巖纖維)總體來說，隨著短切玄武巖纖維的摻入，高溫性能有所提高，但摻入9mm短切玄武巖纖維的高溫性能更好且符合規(guī)范。

表2馬歇爾試驗結果

從表2可以看出，對比不同種混合料的水穩(wěn)定性能，都隨著摻入短切玄武巖纖維而提高，混合料的穩(wěn)定度排序依次為：ogfc-13瀝青混合料(摻9mm短切玄武巖纖維)＞ogfc-13瀝青混合料(摻6mm短切玄武巖纖維)＞ogfc-13瀝青混合料(不摻入短切玄武巖纖維)。總體來說，隨著短切玄武巖纖維的摻入，水穩(wěn)定性能有所提高，但摻入9mm玄武巖纖維的水穩(wěn)定更好且符合規(guī)范。

上面以舉例方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。