[发明专利]一种公路施工用沥青混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保及资源的循环利用领域，包括生产有机硅单体(CH3)2SiCl2过程中产生的高沸物综合利用，尤其是一种公路施工用沥青混凝土及其制备方法。

技术背景

纤维改性沥青混凝土是一种通过掺入纤维材料，改善沥青胶浆以及沥青混合料的综合性能，从而提高沥青路面使用品质的复合材料。相比于其它改性方法(如聚合物改性)，纤维改性沥青混凝土的突出特点是能阻止混凝土结构中裂缝的扩展(包括温缩裂缝和反射裂缝)并 减少车辙流动变形和疲劳破坏的出现，对于延长沥青路面的使用寿命具有显著作用，从而达到提高公路建设投资效益的目的，因此纤维改性沥青混凝土近年来得到了越来越多的研究和 应用。纤维的掺入能使沥青混合料的路用性能得到提高的关键在于纤维对沥青混凝土的稳定 与加筋作用，木质素纤维主要表现为依靠吸附稳定沥青来提高热稳定性，但对沥青混合料的 其它性能无明显改善作用，由于其较低廉的价格，该类纤维在实际工程中应用较广泛；而聚酯和聚丙烯腈等聚合物纤维除了具有一定的吸附稳定作用之外，其对沥青的桥接加筋作用更加明显，因此沥青混合料的各项路用性能均能得到很大程度的提高，当纤维量为0.3％时，矿物纤维、碳纤维和木质纤维沥青混凝土的动态稳定性分别提高了66％、 42％和24％。因此，纤维量的增加能够明显提高沥青混凝土的耐高温性。分析其原因，一方面是由于大量纵横交错的纤维变形和沥青砂浆粘结力共同产生的桥联合效应，这种效应能够防 止骨料的脱落，还能够承受温度应力以提高沥青的粘结力，进而提高了沥青混凝土的高温稳 定性；另一方面，纤维的直径一般不到20μm，每克纤维的表面积高达几平方米，并且它巨 大的表面积和沥青渗透所形成的界面在沥青混凝士作为一种复合材料的不同阶段缓冲压力， 改性沥青通过纤维和在界面形成的化学键来增加沥青的粘度，降低了沥青的温度敏感度，从而提高了沥青混凝土的高温稳定性。但由于碳纤维和聚丙烯腈纤维等聚合物纤维的价格昂贵因素，制约了该类纤维复合沥青混凝土在实际工程中的应用。

CN101215123A涉及一种多组分纤维复合沥青混凝土及其制备方法，该混凝土包含粗集料、细集料和矿粉填料及沥青，还包含多组分纤维材料，其掺入量为所述多组分纤维复合沥青混凝土质量的0.2～0.4％wt。该混凝土的制备方法是：先将集料加热至170℃和多组分纤维拌和，然后与150℃～170℃的沥青拌和，再加入矿粉填料拌和均匀后采用马歇尔击实法将多组分纤维复合沥青混凝土两面各击实75次，或者采用轮碾法成型，往返碾压15～18次，或者采用旋转压实法根据具体情况选择旋转压实次数成型。本发明对于多组分纤维复合沥青混凝土在高等级路面上的大规模推广应用、降低工程造价、提高路面的使用品质等方面具有重大的经济和社会效益。

CN103739238A公开了提出了一种毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料，其特征在于：材料成份为毯状矿物纤维与沥青；本发明还公开上述毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料的制备方法，在矿棉纤维甩丝成纤的同时，将稀释过的沥青基液体通过高压泵雾状喷洒在甩丝喷吹气流中与矿棉纤维充分接触吸附，集棉成纤维毯后挤压粘结成所需厚度板材，再进行表面浸渍沥青基液体后，挤压出多余的沥青基液体，最终切割后形成柔性片状的矿物纤维与沥青结合产品。

CN102745946B公开了一种沥青路面材料，它是以7～10份GA沥青，15～40份石灰石矿粉，60～80份碎石，0.1～5份纤维为原料制得，均以重量份计；所述纤维为玻璃纤维、矿物纤维、木质素纤维、碳纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、钢纤维中的一种或几种以任意配比组合，纤维长度为1～30mm。本发明沥青路面材料是一种自流平材料，其强度高，同时具有优异的高温抗重载能力、抗弯拉能力和抗裂性能，其疲劳性能和耐久性也得到大幅度提高，施工流动性好，空隙率小、不会产生水损害，使用寿命可达20年；其制备方法简便、制备成本低，在制备过程中没有有害气体的释放及有害残留物、操作安全；该沥青路面材料具有很高的推广应用价值。

随着有机硅工业的迅速发展，氯硅烷单体的产量越来越大。在生产中，除目标产物二甲基二氯硅烷外，还含有高沸物和低沸物等。其中沸点超过70℃的部分称为高沸物，国内约占粗产物总量7%-8%。由于高沸物难以用简单的方法处理，所以到目前为止，造成严重的环保问题和安全隐患，又浪费资源。高沸物的处理问题成为制约有机硅工业发展的一个严重障碍。因此，对高沸物进行开发利用具有重要意义。