[发明专利]改进湿热地区沥青路面性能的硅改沥青混合料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进湿热地区沥青路面性能的硅改沥青混合料的制备方法，属于材料加工与交通运输领域。

背景技术

随着我国现代公路交通事业的不断发展，沥青路面以其优异的性能和舒适的行车环境逐渐成为我国高等级公路路面结构的主要形式。可是在雨热资源较丰富的地区，沥青路面容易遭受水害和高温破坏，加之当前道路运输量的增大，沥青路面已经无法适应现实的需求。对沥青进行改性，提高其路用性能，使其在湿热地区能够更好的为人们服务显得尤为迫切。

硅藻土的主要成份为非晶质SiO₂，具有化学稳定性好、松散、多孔吸附性强等特性，能够显著改善路面的温度稳定性、路面强度、吸声减振等性能。硅藻土改性沥青路面以其优异的性能、舒适的行车环境、简便的施工、低廉的成本等特点正受到人们的普遍重视。针对不同的气候以及行车要求，沥青路面的配合比也是不同的，采用本发明确定的硅藻土改性沥青混合料可以显著改善沥青路面中层面的强度、耐高温以及抗水害等性能。

发明内容

本发明的目的是通过采用硅藻土对沥青进行改性，制备硅改沥青路面中层面材料的方法，提高了沥青路面的耐高温和抗水害性能，同时还降低了生产成本，提高了使用寿命，特别适宜在湿热地区沥青路面中进行推广。

具体步骤为：

（1）取AH-70号沥青在沙浴中加热至130℃～150℃。

（2）将选矿提纯后的硅藻土缓慢倒入步骤（1）所得沥青中，硅藻土用量为沥青质量的6-12%，用机械搅拌机进行搅拌，持续5～20分钟，即得到硅改沥青。

（3）根据AC-20级配称取相应质量的石灰岩粗细集料，称取55～57g石灰石矿粉分别置于烘箱中加热至140℃～180℃，恒温2～5小时。

（4）将步骤（2）制得的硅改沥青与步骤（3）所得粗细集料在升温至160℃～200℃的沥青混合料搅拌机中混合搅拌1～3分钟，然后加入步骤（3）所得矿粉继续搅拌1～3分钟，即得到硅改沥青混合料，其中油石比为4.7%。

本发明采用硅藻土改性沥青，并且确定出沥青混合料的最佳配比。对制备的硅藻土改性沥青材料以及最佳配比情况下的沥青混合料依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）进行了相关性能测试。结果显示硅藻土改性沥青的延度较基质沥青下降了30%，但是软化点提高了15℃，温度敏感度改善了10%。沥青混合料稳定度提升到12KN，高温车辙较基质沥青混合料提高1.1倍，达到2235次/mm；浸水残留稳定度达到92%，冻融劈裂强度比达到91.2%，完全满足湿热地区对沥青路面性能要求的技术指标。

附图说明

图1为本发明实施例所选用的硅藻土电镜图。

具体实施方式

实施例：

（1）取东海牌AH-70号沥青300g于盛样皿中，置于沙浴中加热至140℃。

（2）称取选矿提纯后的硅藻土27g缓慢倒入步骤（1）所得的沥青中，同时用搅拌机进行搅拌，持续10分钟，即得到硅改沥青。

（3）根据AC-20级配称取相应质量的桂林石料厂生产的石灰岩粗细集料，称取56.4g桂林石油六公司大圩矿粉厂生产的石灰石矿粉，将粗细集料和矿粉分别置于烘箱中加热至150℃，恒温4个小时。

（4）将步骤（2）制得的硅改沥青与步骤（3）所得粗细集料在升温至180℃的沥青混合料搅拌机中混合搅拌1.5分钟，然后加入步骤（3）所得矿粉继续搅拌1.5分钟，即得到硅改沥青混合料，其中油石比为4.7%。

硅藻土在沥青中属于物理分散，其多孔结构将沥青牢牢的吸附在其表面与孔内形成稳定统一的整体，意味着硅藻土改性沥青工艺比较简单。形成的沥青混合料在高温载荷以及水损害情况下，硅藻土以其优异的高温稳定性以及耐腐蚀性可作为受力粒子承受破坏，从而提高沥青路面的高温稳定性和水稳性能。并且我国硅藻土储量丰富、价格便宜，适合推广。

硅藻土改性沥青的延度较基质沥青下降了30%，但是软化点提高了15℃，温度敏感度改善了10%。沥青路面中层面中混合料稳定度提升到12KN，高温车辙较基质沥青混合料提高1.1倍，达到2235次/mm；浸水残留稳定度达到92%，冻融劈裂强度比达到91.2%。在耐高温与耐水害方面表现出极大的优势，适合在湿热地区沥青路面进行推广。