[发明专利]一种路面中层面硅改沥青混合料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工与交通运输领域，特别涉及一种路面中层面硅改沥青混合料的制备方法。

背景技术

硅藻土是一种重要的非金属矿物材料, 由于它具有质轻, 孔隙度大, 密度低, 具有优越的理化性能, 成为一种新型的无机改性剂材料。硅改沥青最大的特点是不仅高温、温度稳定性能好, 而且粘附性能特别好, 又有补强、 抗滑的功能, 加工工艺、 施工工艺都比较简单, 价格低廉, 相容性好。它的推广使用, 将对提高高温地区沥青路面质量、延长路面使用寿命、减少养路费用有重要意义。

传统的级配设计方法与理论，既没有考虑构成级配所需原材料的颗粒性能，也没有对沥青混合料最基本的体积性能进行评价，因此无法从体积特性上看出沥青混合料是否拥有抵抗车辙碾压的性能。贝雷法不仅考虑了集料的体积特性，而且提出了具体的矿料评价指标，使之在骨架密实型沥青混合料的设计上具有明显的优势，并且在计算出相应级配后，实验室的仪器就可以进行试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种路面中层面硅改沥青混合料的制备方法。

本发明思路：在利用硅藻土对沥青进行改性的基础上确定一种混合均匀，性能良好硅改沥青掺量，同时利用贝雷法提出一种能够用于高温地区的硅改沥青混合料的级配设计，从而提高硅改沥青路面的高温性能。

具体步骤为：

(1)取AH-70号沥青置于盛样皿中，在沙浴中加热至145~155℃，将选矿提纯后的硅藻土缓慢倒入沥青中，其用量为沥青质量的13%，用机械搅拌机进行搅拌，搅拌速度为50r/min，待气泡消失后再持续搅拌15min，制得硅改沥青材料。

(2)将石灰石矿粉在155~175℃下恒温加热4小时，制得干燥矿粉。

(3)按照表1贝雷法自行设计的级配进行配料，制得粗细集料，其中油石比为4.3%，在165~185℃下，将粗细集料与步骤(1)制得的硅改沥青材料在沥青混合料搅拌机中混合搅拌1.5min，然后加入步骤(2)制得的干燥矿粉继续混合搅拌1.5min，即制得路面中层面硅改沥青混合料。

表1

本发明在制备了硅改沥青的基础上确定了硅改沥青混合均匀，性能良好的最佳掺量，在满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）前提下提供了一种适合高温地区硅改沥青混合料的级配设计方法，同时依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）对最佳掺量硅改沥青及其混合料进行了相关的性能测试，其中硅改沥青的软化点较基质沥青提高了28℃，硅改沥青混合料的稳定度为10.03KN，高温车辙动稳定度达到4818，较基质沥青提高了3倍，冻融劈裂强度比为89.49%，完全满足高温地区沥青路面性能的要求。

附图说明

图1为本发明实施例所制备的硅改沥青材料的电镜图。

图2为本发明实施例所制备的硅改沥青材料的显微图。

具体实施方式

实施例：

(1)称取300g AH-70号沥青置于盛样皿中，在沙浴中加热至150℃，称取四川攀枝花选矿提纯后的硅藻土39g缓慢倒入到加热至流动的沥青中，用机械搅拌机进行搅拌，搅拌速度50r/min，待气泡消失后再搅拌15min，制得硅改沥青材料。

(2)称取桂林大圩矿粉厂生产的石灰石矿粉51.6g，放入165℃的烘箱中恒温加热4小时，制得干燥矿粉。

(3)根据表1贝雷法自行设计的级配称取相应质量的石灰岩配制粗细集料，在175℃下，将粗细集料与51.6g步骤(1)制得的硅改沥青材料在沥青混合料搅拌机中混合搅拌1.5min，然后加入步骤(2)制得的干燥矿粉继续混合搅拌1.5min，即制得路面中层面硅改沥青混合料。

本实施例制得的路面中层面硅改沥青混合料的空隙率为3.95%，矿料空隙率为13.38%，饱和度66.34%，流值为2.97，毛体积相对密度为2.43，满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对混合料标准的要求。

本实施例中硅改沥青材料的软化点较基质沥青提高了28℃，硅改沥青混合料的稳定度为10.03KN，高温车辙动稳定度达到4818，较基质沥青提高了3倍，冻融劈裂强度比为89.49%，完全满足高温地区沥青路面性能的要求。