[發明專利]改進濕熱地區瀝青路面性能的硅改瀝青混合料的制備方法

有效

• 申請號: 201410197676.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103964754A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳南春;祝騫;吳志能;詹鋒;楊利姣;吳聰
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C04B14/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種改進濕熱地區瀝青路面性能的硅改瀝青混合料的制備方法，屬于材料加工與交通運輸領域。

背景技術

隨著我國現代公路交通事業的不斷發展，瀝青路面以其優異的性能和舒適的行車環境逐漸成為我國高等級公路路面結構的主要形式。可是在雨熱資源較豐富的地區，瀝青路面容易遭受水害和高溫破壞，加之當前道路運輸量的增大，瀝青路面已經無法適應現實的需求。對瀝青進行改性，提高其路用性能，使其在濕熱地區能夠更好的為人們服務顯得尤為迫切。

硅藻土的主要成份為非晶質SiO₂，具有化學穩定性好、松散、多孔吸附性強等特性，能夠顯著改善路面的溫度穩定性、路面強度、吸聲減振等性能。硅藻土改性瀝青路面以其優異的性能、舒適的行車環境、簡便的施工、低廉的成本等特點正受到人們的普遍重視。針對不同的氣候以及行車要求，瀝青路面的配合比也是不同的，采用本發明確定的硅藻土改性瀝青混合料可以顯著改善瀝青路面中層面的強度、耐高溫以及抗水害等性能。

發明內容

本發明的目的是通過采用硅藻土對瀝青進行改性，制備硅改瀝青路面中層面材料的方法，提高了瀝青路面的耐高溫和抗水害性能，同時還降低了生產成本，提高了使用壽命，特別適宜在濕熱地區瀝青路面中進行推廣。

具體步驟為：

（1）取AH-70號瀝青在沙浴中加熱至130℃～150℃。

（2）將選礦提純后的硅藻土緩慢倒入步驟（1）所得瀝青中，硅藻土用量為瀝青質量的6-12%，用機械攪拌機進行攪拌，持續5～20分鐘，即得到硅改瀝青。

（3）根據AC-20級配稱取相應質量的石灰巖粗細集料，稱取55～57g石灰石礦粉分別置于烘箱中加熱至140℃～180℃，恒溫2～5小時。

（4）將步驟（2）制得的硅改瀝青與步驟（3）所得粗細集料在升溫至160℃～200℃的瀝青混合料攪拌機中混合攪拌1～3分鐘，然后加入步驟（3）所得礦粉繼續攪拌1～3分鐘，即得到硅改瀝青混合料，其中油石比為4.7%。

本發明采用硅藻土改性瀝青，并且確定出瀝青混合料的最佳配比。對制備的硅藻土改性瀝青材料以及最佳配比情況下的瀝青混合料依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTJ 052-2000）進行了相關性能測試。結果顯示硅藻土改性瀝青的延度較基質瀝青下降了30%，但是軟化點提高了15℃，溫度敏感度改善了10%。瀝青混合料穩定度提升到12KN，高溫車轍較基質瀝青混合料提高1.1倍，達到2235次/mm；浸水殘留穩定度達到92%，凍融劈裂強度比達到91.2%，完全滿足濕熱地區對瀝青路面性能要求的技術指標。

附圖說明

圖1為本發明實施例所選用的硅藻土電鏡圖。

具體實施方式

實施例：

（1）取東海牌AH-70號瀝青300g于盛樣皿中，置于沙浴中加熱至140℃。

（2）稱取選礦提純后的硅藻土27g緩慢倒入步驟（1）所得的瀝青中，同時用攪拌機進行攪拌，持續10分鐘，即得到硅改瀝青。

（3）根據AC-20級配稱取相應質量的桂林石料廠生產的石灰巖粗細集料，稱取56.4g桂林石油六公司大圩礦粉廠生產的石灰石礦粉，將粗細集料和礦粉分別置于烘箱中加熱至150℃，恒溫4個小時。

（4）將步驟（2）制得的硅改瀝青與步驟（3）所得粗細集料在升溫至180℃的瀝青混合料攪拌機中混合攪拌1.5分鐘，然后加入步驟（3）所得礦粉繼續攪拌1.5分鐘，即得到硅改瀝青混合料，其中油石比為4.7%。

硅藻土在瀝青中屬于物理分散，其多孔結構將瀝青牢牢的吸附在其表面與孔內形成穩定統一的整體，意味著硅藻土改性瀝青工藝比較簡單。形成的瀝青混合料在高溫載荷以及水損害情況下，硅藻土以其優異的高溫穩定性以及耐腐蝕性可作為受力粒子承受破壞，從而提高瀝青路面的高溫穩定性和水穩性能。并且我國硅藻土儲量豐富、價格便宜，適合推廣。

硅藻土改性瀝青的延度較基質瀝青下降了30%，但是軟化點提高了15℃，溫度敏感度改善了10%。瀝青路面中層面中混合料穩定度提升到12KN，高溫車轍較基質瀝青混合料提高1.1倍，達到2235次/mm；浸水殘留穩定度達到92%，凍融劈裂強度比達到91.2%。在耐高溫與耐水害方面表現出極大的優勢，適合在濕熱地區瀝青路面進行推廣。