泡沫温拌sma?13沥青混合料、制备方法及性能评价方法

泡沫温拌sma?13沥青混合料、制备方法及性能评价方法
【专利摘要】本发明公开一种泡沫温拌SMA?13沥青混合料、制备方法及性能评价方法，泡沫温拌SMA?13沥青混合料的制备方法，包括如下操作步骤，对改性沥青进行机械发泡处理，制备得到泡沫改性沥青；对集料进行筛分，取所需级配的粗集料和细集料；将选取的集料混合，加入絮状木质素纤维以及(1)制备的泡沫改性沥青，搅拌均匀，得到目标产物。中高温沥青、气以及水同时进入沥青发泡装置内而急剧汽化，迅速膨胀生成泡沫沥青，形成的沥青暂时增加其体积，减少黏度，可以在较低温度下充分裹覆集料，增加其和易性，使得热拌SMA?13沥青混合料拌和温度从180～185℃降低到160℃左右，降低拌和温度，可以减少SMA?13沥青混合料的老化程度，降低有害气体的产生。
【专利说明】
泡沫溫拌SMA-13源青混合料、制备方法及性能评价方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种道路用渐青混合料，尤其设及一种泡沫溫拌SMA-13渐青混合料、 制备方法及性能评价方法。
【背景技术】
[0002] 随着大力发展绿色交通运输体系，加强高效环保、气候友好的交通领域科学技术 的研究和推广，在此背景下，溫拌渐青技术应运而生。但是现有的溫拌技术在应用过程中， 仍然沿用热拌渐青混合料的设计方法，没有充分发挥溫拌渐青技术节能减排的优势。同时 现有的旧路面改造、维修过程中对旧路面材料弃之不用，造成环境的污染。
[0003] 针对现有的溫拌技术绝大部分采用有机添加剂类溫拌技术，由于添加剂类溫拌技 术增加生产成本，添加剂评价方法不完善，混合料路用性能不稳定，现阶段急需研究一种降 低成本、无污染的溫拌技术。
[0004] 有鉴于上述现有的渐青混合料存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造 多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 W研究创新，W期创设一种新 型泡沫溫拌SMA-13渐青混合料、制备方法及性能评价方法，使其更具有实用性。经过不断的 研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

【发明内容】

[0005] 本发明的主要目的在于，克服现有的渐青混合料存在的缺陷，而提供一种新型泡 沫溫拌SMA-13渐青混合料、制备方法及性能评价方法，降低成本，从而更加适于实用，且具 有产业上的利用价值。
[0006] 本发明的目的及解决其技术问题是采用W下技术方案来实现的。依据本发明提出 的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料的制备方法，包括如下操作步骤，
[0007] (1)对改性渐青进行机械发泡处理，制备得到泡沫改性渐青；
[000引（2)对集料进行筛分，取所需级配的粗集料和细集料；
[0009] (3)将选取的集料混合，加入絮状木质素纤维W及（1)制备的泡沫改性渐青，揽拌 均匀，得到目标产物。
[0010] 更进一步的，前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料的制备方法，所述（1)中将SBS改 性渐青加热至150~165 °C，加水，机械发泡。
[0011] 更进一步的，前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料的制备方法，发泡用水量占 SBS改 性渐青用量的2~4%。
[0012] 更进一步的，前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料的制备方法，发泡用水的溫度为 20 ~30°C。
[OOU]更进一步的，前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料的制备方法，所述(3)的揽拌溫度 为 120 ~15(TC。
[0014]前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料，由泡沫改性渐青和矿料、木质素纤维组成。
[0015] 更进一步的，前述的泡沫溫拌S Μ A -13渐青混合料，所述矿料包括粒径为9.5 - 13.2mm的1#料、粒径为4.75-9.5mm的2#料、粒径为2.36-4.75mm的3#料、粒径为0-2.36mm的 4#料和矿粉。
[0016] 更进一步的，前述的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料，所述矿料中1#料，2#料，3#料，4# 料和矿粉的质量比例范围为35~45:30~40:4~10:8~15:8~15。
[0017] 制备的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料进行性能评价，泡沫溫拌SMA-13渐青混合料可 压实性评价试验、裹覆性评价试验和和易性评价试验。
[0018] 借由上述技术方案，本发明的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料、制备方法及性能评价 方法至少具有下列优点：
[0019] 本发明的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料制备方法，中高溫渐青、气W及水同时进入 渐青发泡装置内而急剧汽化，迅速膨胀生成泡沫渐青，形成的渐青暂时增加其体积，减少黏 度，可W在较低溫度下充分裹覆集料，增加其和易性，使得热拌SMA-13渐青混合料拌和溫度 从180~185°C降低到160°C左右，降低拌和溫度，可W减少SMA-13渐青混合料的老化程度， 降低有害气体的产生；
[0020] 本发明制备得到的泡沫溫拌SMA-13混合料具有杰出的抗滑、抗车徹及耐久性能， 同时不需要添加剂，降低生产成本。SMA渐青玛蹄脂碎石是一种由渐青、纤维、细料和矿粉构 成的渐青玛蹄脂填充在粗集料骨架之间间隙中形成的间断级配混合料。其具备杰出的抗 滑、抗车徹及耐久性能，被广泛应用于高速公路、机场跑道等重交通道路中。
[0021] 本发明的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料及制备方法减低了施工环境的溫度，节约资 源，减少能耗排放，避免环境污染，具有较好的经济环境效益，且制备得到的泡沫溫拌SMA- 13 混合料具有杰出的抗滑、抗车徹及耐久性能 ，泡沫改性渐青通过机械发泡方式有效降低 了施工拌合粘度，因而降低了施工溫度，同时使混合料产品性能符合要求。
[0022] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予W实施，W下W本发明的较佳实施例详细说明如后。
【具体实施方式】
[0023] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本 发明提出的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料、制备方法及性能评价方法其【具体实施方式】、特征 及其功效，详细说明如后。
[0024] 实施例1
[0025] 本发明的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料组成(重量份）：
[0026] 1)矿料：1 #料400份、2#料340份、3#料50份、4#料110份、矿粉100份；
[0027] 2)泡沫渐青:SBS改性渐青61份，发泡用水1.83份。
[00%]本发明的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料采用的生产设备为：
[0029] 1)泡沫渐青生产设备可保证最大气压lOOOkPa，最大水压lOOOkPa，渐青压力 lOOOkPa，其可适应渐青溫度为155~165°C，且在一定用水量情况下，能持续不断的生产出 泡沫渐青，并且每批次生产出的泡沫渐青质量可达10~20kg;
[0030] 2)采用与发泡设备相匹配的邸式拌锅，要求邸式拌锅可W满足100~200°C的拌合 溫度，且能连续不断的进行运作，保证泡沫渐青与集料充分裹附。
[0031 ]泡沫溫拌SMA-13渐青混合料制备方法包括如下操作步骤：
[0032] 1)将加热的粗集料、细集料、木质素纤维置于拌和锅中，用小伊子适当混合。
[0033] 2)将室内发泡的泡沫改性渐青直接喷入到拌和锅中，充分拌和SMA-13混合料（120 。(:~16(TC)l-1.5min。
[0034] 3)暂停拌和，加入加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使渐青混合料保持在要求 的拌和溫度范围内，总拌和时间为3min，即得到最终泡沫溫拌SMA-13渐青混合料。
[0035] 制备的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料矿料级配如表1所示。
[0036] 表1矿料级配组成
[0037]
[003引实施例2
[0039] 泡沫溫拌再生渐青混合料组成(重量份）：
[0040] 1)矿料：1#料430份、2#料320份、3#料50份、4#料90份、矿粉110份；
[0041 ] 2)泡沫渐青:SBS改性渐青60份，发泡用水1.8份。
[0042] 室内生产设备同实施例1。
[0043] 泡沫溫拌SMA-13渐青混合料制备方法包括如下操作步骤：
[0044] 1)将加热的粗集料、细集料、木质素纤维置于拌和锅中，用小伊子适当混合。
[0045] 2)将室内发泡的泡沫改性渐青直接喷入到拌和锅中，充分拌和SMA-13混合料（120 。(:~16(TC)l-2min。
[0046] 3)暂停拌和，加入加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使渐青混合料保持在要求 的拌和溫度范围内，总拌和时间为4min，即得到最终泡沫溫拌SMA-13渐青混合料。
[0047] 制得的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料矿料级配如表2所示 [004引表2矿料级配组成
[0049]
[00加]实施例3
[0051 ]泡沫溫拌再生渐青混合料组成(重量份）：
[0化2 ] 1)矿料：1 #料370份、2#料360份、3#料60份、4#料120份、矿粉90份；
[0化3] 2)泡沫渐青:SBS改性渐青61份，发泡用水1.83份。
[0化4] 室内生产设备同实施例1。
[0055]泡沫溫拌SMA-13渐青混合料制备方法包括如下操作步骤：
[0056] 1)将加热的粗集料、细集料、木质素纤维置于拌和锅中，用小伊子适当混合。
[0057] 2)将室内发泡的泡沫改性渐青直接喷入到拌和锅中，充分拌和SMA-13混合料（130 。(:~16(TC)l-1.5min。
[0058] 3)暂停拌和，加入加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使渐青混合料保持在要求 的拌和溫度范围内，总拌和时间为3~4min，即得到最终泡沫溫拌SMA-13渐青混合料。
[0059] 泡沫溫拌SMA-13渐青混合料矿料级配如表3所示。
[0060] 表神广料级配组成
[0061]
[0062] 效果实施例
[0063] 将各实施例制备的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料进行性能测试：
[0064] 马歇尔试验:取泡沫溫拌SMA-13渐青混合料，马歇尔双面各击实75次成型试件，成 型溫度宜为135°C。参照《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTG E20-2011)规范要求 进行马歇尔试验，试验将135°C (统一成型溫度)下成型的马歇尔试件置于室溫中冷却12小 时后脱模，然后进行体积参数测试。
[0065] 浸水马歇尔试验:按照《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTG E20-2011)规 范要求进行浸水马歇尔试验，评价抗水损害性能，每组6个平行试件。
[0066] 冻融劈裂试验:按照《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTG E20-2011)规范 要求进行冻融劈裂试验，评价抗水损害性能，每组8个平行试件。
[0067] 高溫稳定性试验:按照《公路工程渐青及渐青混合料试验规程KJTG E20-2011)规 范要求进行车徹试验，评价高溫性能，每组Ξ个平行试验。
[0068] 和易性试验：和易性可通过渐青混合料成型的旋转压实剪应力来评价，通过测量 旋转压实角所需的力值，即旋转压实过程中的最大剪切应力，来反应压实过程中的和易性。
[0069] 裹附性能试验:根据集料表面裹附的渐青膜的憎水性能，用裹有渐青膜的集料吸 水率来评判集料表面渐青裹附状况。裹有渐青膜的集料吸水率越小，其裹附性能越好。
[0070] 可压实性能试验:可压实性采用初始旋转压实次数下的密度作为衡量可压实性的 标准。用试件达到92%相对密度的旋转压实次数比来表征溫拌的可压实性能。
[0071] 各试验结果如表4所示。
[0072] 表4各泡沫溫拌SMA-13渐青混合料性能测试结果
[0073]
[0074] 从上表可W看出，本发明制备的泡沫溫拌SMA-13渐青混合料均能满足性能要求， 相比热拌SMA-13渐青混合料，泡沫溫拌渐青混合料SMA-13降低施工溫度20~30°C，减少施 工的能耗与有害气体排放。
[0075] W上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已W较佳实施例掲露如上，然而并非用W限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述掲示的技术内容做出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对W上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1. 一种泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法，其特征在于:包括如下操作步骤， (1) 对改性沥青进行机械发泡处理，制备得到泡沫改性沥青； (2) 对集料进行筛分，取所需级配的粗集料和细集料； (3) 将选取的集料混合，加入絮状木质素纤维以及（1)制备的泡沫改性沥青，搅拌均匀， 得到目标产物。2. 根据权利要求1所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述 (1)中将SBS改性沥青加热至150~165 °C，加水，机械发泡。3. 根据权利要求2所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法，其特征在于:发泡用 水量占 SBS改性沥青用量的2~4%。4. 根据权利要求2所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法，其特征在于:发泡用 水的温度为20~30 °C。5. 根据权利要求1所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述 (3)的搅拌温度为120~150 °C。6. 根据权利要求1所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料的制备方法制备的泡沫温拌SMA-13 沥青混合料，其特征在于：由泡沫改性沥青和矿料、木质素纤维组成。7. 根据权利要求6所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料，其特征在于:所述矿料包括粒径 为9.5-13.2mm的1#料、粒径为4.75-9.5mm的2#料、粒径为2.36-4.75mm的3#料、粒径为0-2.36mm的4#料和矿粉。8. 根据权利要求7所述的泡沫温拌SMA-13沥青混合料，其特征在于:所述矿料中1#料， 2#料，3#料，4#料和矿粉的质量比例范围为35~45:30~40:4~10:8~15:8~15。9. 对权利要求1制备的泡沫温拌SMA-13沥青混合料进行性能评价，其特征在于:泡沫温 拌SMA-13沥青混合料可压实性评价试验、裹覆性评价试验和和易性评价试验。
【文档编号】C04B26/26GK106083177SQ201610404347
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】凌晨, 郑炳锋, 刘伟, 吴昊, 吴春颖, 单瑞, 韦武举, 李强, 严金海
【申请人】苏交科集团股份有限公司