[发明专利]一种热拌热铺减排改性沥青混合料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种热拌热铺减排改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术

热拌沥青混合料（HMA）在公路建设中以其良好的使用性能受到世界众多国家的青睐。迄今为止，HMA是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种沥青混合料。但随着社会经济、技术的发展以及人们环保意识的提高，热拌沥青混合料逐渐显现出一些缺陷：在拌制、运输以及摊铺过程中沥青烟、有害气体排放较多，对施工人员健康不利。因此，通过一定技术措施降低沥青烟和废气的排放量变的尤为重要。应运而生的温拌技术虽然在一定程度上解决了拌和温度高、沥青烟排放大的问题，但是由于目前所用温拌剂一般都为有机物，存在着添加后对沥青混合料路用性能尤其是低温性能有一定负面影响的问题，因此，热拌沥青混合料仍然是主流路面材料。在这种形势下，发明一种热拌热铺减排型沥青混合料具有十分重要的意义。

大部分具备环境功效的路面材料是在基本不影响或改善路面材料性能前提下，通过掺加一定量的具有特殊性能的添加剂而形成，其功能属性主要来源于添加剂。在已有的众多添加剂中，未有具有明显的热拌热铺减排功效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有非常显著的热拌热铺减排功能的改性沥青混合料。该沥青混合料能有效降低拌和、摊铺过程中沥青烟以及废气的释放量，路用性能良好，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热拌热铺减排改性沥青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：矿料100份，沥青3～9份，电气石0.5～3份，层状硅酸盐0～1份，偶联剂0～0.05份；所述电气石为电气石粉和/或电气石负离子粉；所述层状硅酸盐为蒙脱石、硅藻土、膨润土和高岭土中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂。

上述的一种热拌热铺减排改性沥青混合料，由以下重量份的原料制成：矿料100份，沥青3～6份，电气石0.77～2份，层状硅酸盐0.05～1份，偶联剂0.02～0.05份。

上述的一种热拌热铺减排改性沥青混合料，由以下重量份的原料制成：矿料100份，沥青5.67份，电气石1.13份，层状硅酸盐0.08份，偶联剂0.03份。

上述的一种热拌热铺减排改性沥青混合料，所述沥青为普通基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青或橡胶改性沥青。

另外，本发明还提供了一种制备上述热拌热铺减排改性沥青混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将沥青加热至140℃～170℃，然后将电气石和层状硅酸盐加入加热后的沥青中匀速搅拌5min～10min，接着采用高速剪切仪以1000rpm～2000rpm的转速搅拌15min～20min，再以3000rpm～5000rpm的转速搅拌25min～30min，最后以1000rpm～2000rpm的转速搅拌10min～20min，得到混合料；

步骤二、将加热至170℃～200℃的矿料投入拌合锅中拌和90s～100s；

步骤三、将步骤一中所述混合料加入步骤二中所述拌和锅中与拌合锅内的矿料一同拌和90s～100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性沥青混合料。

本发明还提供了另一种制备上述热拌热铺减排改性沥青混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将矿料中的集料加热至170℃～200℃，将沥青加热至140℃～170℃，然后将加热后的沥青与加热后的集料投入拌和锅中拌合90s～100s，得到混合料；

步骤二、将电气石、层状硅酸盐和矿料中的矿粉加入步骤一中所述拌和锅中，与拌和锅内的混合料一同拌和90s～100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性沥青混合料。

所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的沥青混合料具有非常显著的热拌热铺减排功能，能有效降低拌和、摊铺过程中沥青烟以及废气的释放量，路用性能良好，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的特点。

2、将本发明的沥青混合料按照我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）相关规程分别进行高温抗车辙、低温抗裂以及水稳定性试验，试验结果表明本发明沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留稳定度和冻融劈裂残留强度比均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中的相关规定。