[发明专利]高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维沥青混合料及其制备方法。该沥青混合料以质量百分比计，包括如下组分组成：SBS改性沥青4.316%～4.635%、级配玄武岩纤维0.347%~0.416%、矿料94.328%~95.973%，其步骤为：先将预先加热的粗细集料与级配玄武岩纤维在拌合锅内拌合90s，再加入预加热的SBS改性沥青拌合90~100s，最后掺入预加热的矿粉拌合90~100s，制备成所述的沥青混合料。该沥青混合料掺入级配玄武岩纤维，可以大幅度混合料的抗疲劳性能，其疲劳寿命与SBS改性沥青混合料及基质沥青混合料相比有显著的提高，在应变水平为650微应变条件下，该沥青混合料的疲劳寿命是基质沥青混合料的1.5~7倍，是SBS改性沥青混合料的1.5~5倍。

技术领域

本发明属于道路工程材料，道路养护技术领域，特别是一种高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维沥青混合料及其制备方法。

背景技术

改革开放以来，随着我国经济的不断发展，我国的道路建设事业得到了前所未有的发展空间，由于我国的气候和交通荷载条件复杂，车辆超载现象严重等原因，公路沥青路面产生了一系列路面病害及结构破坏等问题。因此，如何提高路面质量，延长路面使用寿命这个问题就摆在了道路科研工作者的面前。

沥青路面在使用过程中，受到车辆荷载的反复作用和环境温度交替变化所产生的温度应力作用，沥青路面长期处于应力应变反复变化的状态。随着荷载作用次数的增加，材料内部缺陷，微裂纹不断扩展，路面结构强度逐渐衰弱，直到发射疲劳破坏，路面出现裂缝。

近些年来，提高沥青路面抗疲劳开裂的主要措施有掺入纤维改善沥青混合料的抗裂性能，常用的纤维有木质素纤维、聚酯纤维、钢纤维、有机纤维等。玄武岩纤维作为一种新型的矿物纤维，与传统使用的纤维相比，玄武岩纤维用有很大的优势和突出的特点，对沥青混合料的抗疲劳性能的提高有着显著的作用。然而现有的纤维添加方式并不能最大化发挥纤维的作用，本发明提出的级配玄武岩纤维组合对沥青混合料的抗疲劳开裂性能有显著提高。

发明内容

本发明的目的是提出一种高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维沥青混合料及其制备方法，该混合料可以大大提高沥青混凝土路面的抗疲劳开裂性能，减少道路维修次数，延长其使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高抗疲劳性能的级配玄武岩纤维改性沥青混合料，以质量百分比计，包括如下组分组成：SBS改性沥青4.316％～4.635％、级配玄武岩纤维0.347％～0.416％、矿料94.328％～95.973％。

进一步的，所述的级配玄武岩纤维采用如下组合方式中的任意一种：

组合Ⅰ：0.010％～0.020％6mm+0.190％～0.195％9mm+0.190％～0.195％12mm；

组合Ⅱ：0.040％～0.060％6mm+0.185％～0.215％9mm+0.135％～0.165％12mm；

组合Ⅲ：0.085％～0.115％6mm+0.185％～0.215％9mm+0.085％～0.115％12mm；

组合Ⅳ：0.135％～0.165％6mm+0.185％～0.215％9mm+0.040％～0.060％12mm；

组合Ⅴ：0.190％～0.195％6mm+0.190％～0.195％9mm+0.010％～0.020％12mm。

进一步的，所述矿料包括粗细集料和矿粉，矿粉占矿料总质量的3％；其中，粗细集料材料为玄武岩，粗细集料中1#料、2#料、3#料与4#料分别占矿料总质量的23％、32％、13％与29％；矿粉为粒度为0.075mm以下磨细的石灰岩。

进一步的，所述的级配玄武岩纤维改性沥青混合料采用AC-20悬浮密实连续级配。