[发明专利]一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料

说明书

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，涉及一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料。

背景技术

沥青路面因其良好的行车舒适性和优越的使用性能，得到了广泛应用，90%以上的高速公路、一级公路和城市道路均采用沥青路面。然而，随着社会经济高速发展，道路运输中不断增加的重载车流量严重影响了沥青路面的使用寿命。因此，对沥青路面的性能要求也不断增加，高性能的沥青胶结料的研发也成为了公路建设的重要发展方向。

沥青混合料是典型的热流变材料，其力学特性对温度、加荷时间和荷载大小具有高度的敏感性。在南方夏季高温地区，交通量大、重荷载车辆多的路段，非常容易产生车辙病害，严重影响行车质量和交通安全，降低沥青路面的使用寿命。

玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，具有良好的抗拉强度、电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等优越性能。此外，玄武岩纤维是一种绿色、环保材料，它的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一。将玄武岩纤维添加到沥青中，可以增强沥青胶结料的强度及抗疲劳性能，进而可增强沥青混合料的高温性能、抗裂性能、水稳定性。

废弃轮胎的资源利用已成为中国政府需要解决的问题，然而，在道路工程建设中，橡胶沥青是一种很好的粘结材料。将废胎胶粉添加到沥青中，不但保证了优良的路用性能，同时利用了大量废旧轮胎，起到变废为宝、节约资源、低碳环保的作用。

偶联剂是一种具有两不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能。

将玄武岩纤维与废胎胶粉经偶联剂溶液处治后添加到沥青中，能更好地增强沥青材料的路用性能，尤其高温性能，较SBS改性沥青其软化点可提升30%左右。因此，开发一种能有效提高路面抗车辙能力和抗裂能力的高性能沥青胶结料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是研制一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料，此材料可以起到提高路面的抗车辙能力，并具有良好的路用性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料，由以下组分组成：82.7~86.3质量份的基质沥青；13.1~16.4质量份的经表面处治的废胎胶粉；0.6~0.9质量份的经表面处治的玄武岩纤维；各组分的质量之和为100。

上述一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料中，所述表面处治废胎胶粉和玄武岩纤维的材料为偶联剂溶液，其要求：偶联剂∶水∶乙醇=1∶3~6∶10~20。

上述一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料中，所述的基质沥青在25℃,5s,100g的针入度值不小于60（单位为0.1mm）。

所述废胎胶粉粒径不小于60目；所述玄武岩纤维为短切玄武岩纤维，其长度为8~12mm。

所述经表面处治的玄武岩纤维和废胎胶粉，其要求：将玄武岩纤维和废胎胶粉分别加入偶联剂溶液中搅拌，经反应1~2h后过滤，在100~110℃温度范围内烘干。

上述一种掺经表面处治的玄武岩纤维与废胎胶粉的沥青胶结料中，所述沥青胶结料其性能指标为：5℃延度不小于15cm，软化点不小于80℃，25℃针入度不小于40（单位为0.1mm），弹性恢复不小于70%，PG分级不小于PG82-22，60℃粘度不小于1200Pa·s，135℃粘度不大于3.0Pa·s。

本发明的有益效果如下：

本发明涉及的沥青胶结料，具有强度高、高温性能好，可有效提高沥青路面的抗车辙和抗开裂能力。