[发明专利]一种高性能聚合物纤维沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能聚合物纤维密级配沥青混合料，包括：粗集料54‑61份；细集料30‑37份；石油沥青3‑5.5份；矿粉4‑5份；高性能聚合物纤维0.2‑0.4份；界面活性剂0.02‑0.05份；以上份量均按重量份数计；其中，所述高性能聚合物纤维的抗拉强度≥1000MPa，弹性模量≥25GPa。本发明通过界面活性剂使得高性能纤维更易于分散，高性能聚合物纤维密级配沥青混合料具有耐高温性能、抗低温开裂性能均有提高。本发明还提供一种高性能聚合物纤维密级配沥青混合料的制备方法。

技术领域

本发明属于道路工程材料技术领域，特别是涉及一种高性能聚合物纤维密级配沥青混合料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国公路发展迅速，截止到2016年底，全国公路总里程数达463.63万公里，高速公路总里程数达到13.10万公里，公路养护里程459.00万公里，占公路里程的97.7％。大部分新建和养护路面均为沥青路面，沥青路面具有柔性、低油耗、行车舒适及轮胎寿命长等特点，在越来越多的道路中广泛使用，在公路和机场道面的路面结构中占据重要的地位。但是，由于我国道路交通量日益增长、车辆大型化、重载和超重载比例不断加大，加之气候条件、渠化交通等因素影响，沥青路面的车辙、拥包、开裂、松散等早期破坏现象严重。无法满足设计使用年限的要求。

为改善沥青混合料的抗高温性能、抗低温开裂等性能，延长沥青路面的使用寿命，国内外许多道路工作者和材料开发商均做出了大量的研究与探索，比如采用改性沥青、新型矿料级配及各种添加材料。聚合物纤维材料作为一种新型的沥青路面专用增强纤维，它具有弹性模量大，塑性变形小，强度高等特点，被应用在沥青路面中。聚合物纤维在沥青混合料中，通过加筋作用、吸附和吸收沥青作用、分散作用、稳定作用，可以有效改善沥青路面的高温稳定性、低温抗开裂性等，延长沥青路面的使用寿命。

但是目前，聚合物纤维的抗拉强度大多在＞500，弹性模量＞7GPa的水平，普遍偏低，为了更好的解决路面的沥青路面的车辙、开裂等病害，提高沥青路面的质量和使用寿命，这种由抗拉强度＞1000MPa、弹性模量＞25GPa的高强度高模量聚合物纤维制备的密级配沥青混合料是非常符合我国国情的。

发明内容

为提高沥青路面的性能，延长沥青路面的使用寿命的问题，本发明提供了一种高性能聚合物纤维密级配沥青混合料，该高性能聚合物纤维密级配沥青混合料能够提高了沥青路面的高温性能及抗低温开裂性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高性能聚合物纤维密级配沥青混合料，包括：粗集料54-61份；细集料30-37份；石油沥青3-5.5份；矿粉4-5份；高性能聚合物纤维0.2-0.4份；界面活性剂0.02-0.05份；以上份量均按重量份数计；

优选地，所述高性能聚合物纤维的抗拉强度≥1000MPa，弹性模量≥25GPa。

优选地，所述粗集料和细集料为辉绿岩、玄武岩、石灰岩中、黄岗岩的一种或多种。

优选地，所述矿粉为偏碱性石灰岩矿粉。

优选地，所述石油沥青为道路或者机场道面用的沥青。

优选地，所述高性能聚合物纤维为聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或多种。

优选地，所述界面活性剂为为两性离子型表面活性剂为烷基咪唑啉型卤化物酸盐或烷基甜菜碱卤化物酸盐一种或几种。

另外，本发明还提供一种上述的高性能聚合物纤维密级配沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述界面活性剂通过喷洒对高性能聚合物纤维表面进行改性；

(2)将粗集料和细集料在烘箱中预热后，加入到拌和锅中，预拌合30-60s；

(3)将高性能聚合物纤维加入到拌和锅中，撒在集料的表面，在拌合锅中拌和60-180s；