[发明专利]一种高强页岩陶粒沥青混合料及铺装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强页岩陶粒沥青混合料及铺装方法。

背景技术

沥青混合料中粗集料一般采用石灰岩、辉绿岩和玄武岩等天然集料。石灰岩磨光值低，采用其铺设的路面抗滑性能差；灰绿岩和玄武岩磨光值较高，铺设的路面初期抗滑性能较好，但集料表面容易被磨光，不久路面失去抗滑性能；开采天然集料对自然资源和环境具有不可恢复性的破坏。

页岩陶粒是以页岩为原料，经烧胀而成的一种人造轻集料，其毛体积密度仅为天然集料的60%左右。页岩陶粒的内部为蜂窝状微孔结构，外表为耐磨和强度高的釉质层。页岩陶粒的多孔结构使具有较好的吸音能力和较低的弹性模量，不仅可以起到降噪减震的效果，而且其多孔结构暴露后形成的粗糙纹理使路面具有优良的耐磨和持续抗滑的性能；页岩陶粒的导热性能差，使得陶粒沥青混合料在运输、摊铺和碾压过程中降温慢，便于沥青混合料的施工组织，同时可降低拌合温度防止沥青老化；另外经烧制形成的页岩陶粒跟普通集料相比，前者较洁净，在拌合过程中产生的灰尘少，减轻对环境的污染。

发明内容

本发明的目的是为了解决现行沥青混凝土材料可持续耐磨性、抗滑性、低温抗裂性较差等缺点，同时可延长路面使用寿命，而提出了一种高强页岩陶粒沥青混合料及其制备方法以及在路面铺装中应用的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种高强页岩陶粒沥青混合料，混合料包括以下以重量份计的物料：21－25份粒径为9.5~16mm的高强页岩陶粒、17－21份粒径为4.75~10mm的高强页岩陶粒、11－15份粒径为3~5mm的1号辉绿岩石屑、38－42份粒径为在3mm以下2号辉绿岩石屑、4－6份矿粉和5－7份沥青。

混合料包括以下以重量份计的物料：23份粒径为9.5~16mm的高强页岩陶粒、19份粒径为4.75~10mm的高强页岩陶粒、13份粒径为3~5mm的1号辉绿岩石屑、40份粒径为0~3mm2号辉绿岩石屑、5份矿粉和6.4份沥青。

高强页岩陶粒由页岩烧制膨胀而成、筒压强度不低于6.5Mpa。

所述的沥青SBS I-D改性沥青。

所述的矿粉为石灰石矿粉。

先在容器中将高强页岩陶粒加热到190℃，辉绿岩石屑、矿粉加到185℃，同时倒入拌锅拌合，然后加入已加热至165~175℃的沥青拌合后出锅，得到高强页岩陶粒沥青混合料。

加入沥青后的拌和时间为35S。

利用高强页岩陶粒沥青混合料进行路面摊铺的方法，将高强页岩陶粒沥青混合料置于摊铺机中，进行摊铺，为防止陶粒被碾压破碎，初压工艺应遵循“高温紧跟”，提高静压温度，初压应紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，混合料的碾压应采取钢轮初压，胶轮复压、钢轮终压的方法。

摊铺机速度为2~3m/s，静压温度不低于140℃。初压为温度为160℃。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用高强度页岩陶粒，由于高强页岩陶粒外表为坚硬釉质层、内部呈蜂窝状结构，因而具有强度高，导热系数低，弹性模量高，吸水率大等特点，采用高强页岩陶粒沥青混合料铺设道路具有降低噪音、可持续抗滑和耐磨、低温抗裂性好等优良特点，能够延长路面使用寿命。

2、本发明高强页岩陶粒AC-13C型SBS I-D改性沥青混凝土路面造价为54~60元/平米（40mm厚）。普通辉绿岩AC-13C型SBS I-D改性沥青混凝土路面造价为61-74元/平方米（40mm厚）。

3、采用本发明提供的高强页岩陶粒沥青铺装的混凝土路面，在较低噪声源下比普通沥青混凝土路面降低噪音1.8分贝；经过试验，路面摩擦系数随着使用时间不下降反而越来越高，由62BPN上升到66BPN；高强页岩陶粒沥青混合料路面破坏应力能达到3500N，普通沥青混合料路面仅为3100N，高强页岩陶粒沥青混合料路面抵抗剥落能力提高了12.9%。

4、本发明高强页岩陶粒沥青混合料应用范围广，在城市道路和高速公路中具有很好的推广应用价值，尤其在隧道和桥梁路面铺设中，这种面层材料不仅具有持续抗滑、降低噪音、减少震动的性能，而且能大大降低桥梁自重，有效降低工程成本。

具体实施方式

陶粒沥青混合料配比1：混合料包括以下以重量份计的物料；23份粒径为9.5~16mm的高强页岩陶粒、19份粒径为4.75~10mm的高强页岩陶粒、13份粒径为3~5mm的1号辉绿岩石屑、40份粒径为0~3mm2号辉绿岩石屑、5份矿粉和6.4份沥青。