一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料的制作方法

2021-01-31 04:01:09|

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本发明属于道路工程材料
技术领域：
，具体涉及一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。
背景技术：
：近年来，我国经济实现持续飞速发展，建设交通强国成为我国目前发展的重大战略，国家对沥青路面建设的投入在不断地增加。截至2019年底，我国已有超过14.26万公里的高速公路，其中沥青路面占了相当大的比重。但是，随着超载情况越来越频繁，公路沥青路面的裂缝等病害问题也日趋严重，许多沥青路面在早期使用时就需要采取维修养护措施，因此改善沥青混合料的性能成为当前路面材料领域研究的当务之急。目前有很多纤维被应用于沥青混合料中用以提高其性能，玄武岩纤维就是其中一种，它是一种绿色环保的材料，并且具有出色的物理、化学及抗腐蚀性能。掺入玄武岩纤维后，沥青路面的各项性能均出现不同程度的改善；相较于普通沥青混合料，其具有更大的优点。但现有技术多集中使用单一长度玄武岩纤维，未能最大程度发挥纤维的作用。技术实现要素：本发明的目的是提供一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，通过向沥青混合料中掺入一定比例的混合长度玄武岩纤维，可以显著提高抗裂性能。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，以沥青混合料的质量百分比计，该沥青混合料包括纤维0.3～0.4％和矿料95.3％～95.5％，以及占矿料总重量4.7％～4.9％的sbs改性沥青。进一步的，所述的纤维是以长度为3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比1～3:1～3:1～3构成，优选质量比为1:1:1、1:2:2、1:3:3、2:3:1、3:2:1和3:3:2。进一步的，矿料包括集料和矿粉。具体的，集料为玄武岩和石灰岩，集料中的1#料，2#料，3#料，4#料分别占矿料总质量的19％，34％，14％，28％。具体的，矿粉为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩，矿粉占矿料总质量的5％。进一步的，所述的沥青混合料采用ac-13连续级配。上述提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：(1)先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态并保温备用；(2)在170～180℃下将矿料中的集料和矿粉预先加热4h以上；(3)将拌合锅加热至165～175℃，先将步骤(2)预热的集料加入拌合锅内，再掺入纤维拌合85～95s，再加入步骤(1)保温的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入步骤(2)预热的矿粉拌合85～95s，制得所述的沥青混合料。与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明所述的提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，能够充分发挥混合长度玄武岩纤维的优势，与掺加单一长度玄武岩纤维相比，显著提高了ac-13沥青混合料的抗裂性能；(2)本发明所述的提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，在明显提高沥青混合料抗裂性能的同时，对其他各项路用性能及力学性能也有一定程度的改善。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明所述的一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料做进一步说明。本发明充分利用了混合长度玄武岩纤维在ac-13沥青混合料中的优势，有效提高了其抗裂性能，其中，下述实施例中涉及的玄武岩纤维生产自江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司、sbs改性沥青生产自江苏宝利沥青有限公司。实施例1本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比1:1:1混合(即3mm玄武岩纤维6.013g，6mm玄武岩纤维6.013g，9mm玄武岩纤维6.013g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。实施例2本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.038g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比1:2:2混合(即3mm玄武岩纤维3.608g，6mm玄武岩纤维7.215g，9mm玄武岩纤维7.215g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。实施例3本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比1:3:3混合(即3mm玄武岩纤维2.577g，6mm玄武岩纤维7.731g，9mm玄武岩纤维7.731g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。实施例4本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比2:3:1混合(即3mm玄武岩纤维6.013g，6mm玄武岩纤维9.020g，9mm玄武岩纤维3.006g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。实施例5本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比3:2:1混合(即3mm玄武岩纤维9.020g，6mm玄武岩纤维6.013g，9mm玄武岩纤维3.006g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。实施例6本实施例提供了一种提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，其制备方法为：先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g混合长度玄武岩纤维一同在拌合锅内拌合85～95s，其中混合长度玄武岩纤维是将3mm、6mm、9mm玄武岩纤维按质量比3:3:2混合(即3mm玄武岩纤维6.765g，6mm玄武岩纤维6.765g，9mm玄武岩纤维4.509g)。再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。对比例1将只掺加3mm玄武岩纤维的ac-13沥青混合料作为对比例1。先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g玄武岩纤维(3mm)一同在拌合锅内拌合85～95s，再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。对比例2将只掺加6mm玄武岩纤维的ac-13沥青混合料作为对比例2。先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g玄武岩纤维(6mm)一同在拌合锅内拌合85～95s，再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。对比例3将只掺加9mm玄武岩纤维的ac-13沥青混合料作为对比例3。先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)与18.039g玄武岩纤维(9mm)一同在拌合锅内拌合85～95s，再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。对比例4将不掺玄武岩纤维的ac-13沥青混合料作为对比例4。先将sbs改性沥青在160～170℃烘箱中加热至熔融状态，保温备用。在170～180℃条件下预先加热5711.875g集料和300.625g矿粉4h以上，将沥青混合料拌合锅加热至165～175℃。先将预先加热的5711.875g集料(其中1#料、2#料、3#料与4#料的质量分别为1085.256g、1942.038g、799.662g，1599.325g)在拌合锅内拌合85～95s，再加入294.613g保温备用的sbs改性沥青拌合85～95s，最后掺入300.625g矿粉拌合85～95s，制备成所述的混合长度玄武岩纤维沥青混合料。表1ideal开裂试验结果混合料类型l75/dctindex实施例10.061757.21实施例20.067733.20实施例30.065731.45实施例40.069762.31实施例50.058643.28实施例60.062758.14对比例10.053349.03对比例20.054573.86对比例30.050442.57对比例40.041302.65。表2其它性能试验结果由表1可以看出，混合长度玄武岩纤维能够显著提高沥青混合料抗裂性能，最高可使沥青混合料ctindex指标达到762.31(实施例4)，相较于不掺及单掺3mm、6mm、9mm玄武岩纤维分别提高了152.4％、118.3％、33.0％、72.4％。由表2可以看出，本发明所述的提升道路抗裂性能的混合长度玄武岩纤维沥青混合料，在显著提高沥青混合料抗裂性能的同时，其他各项性能均符合规范要求，且高温稳定性能、低温抗裂性能及抗疲劳性能均一定程度的改善。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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