[发明专利]一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法

说明书

本申请涉及沥青材料技术领域，具体公开了一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法，一种低温抗裂沥青混合料，包括如下重量份的原料：改性沥青20‑40份、碎石8‑10份、天然砂5‑7份、聚酯纤维0.3‑0.5份、煤矸石粉10‑20份、柠檬酸三正丁酯1‑3份、烷基醇酰胺0.3‑0.5份、加氢石脑油0.1‑0.3份、脂肪酸甲酯0.05‑0.07份和矿粉4‑6份；所述改性沥青通过苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物改性而得。本申请得到的沥青混合料残留稳定度、动态模量、低温弯曲破坏应变和冻融劈裂抗拉强度比最高分别为91.5%、7833MPa、64253με和97.5%，提高了沥青混合料的低温抗裂性和耐久性。

技术领域

本申请涉及沥青材料领域，更具体地说，它涉及一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，在已建成的公路中，绝大多数路面采用沥青路面，沥青路面是由沥青混合料铺设加工而成，沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，使路面较为平整，噪音较低，更加耐磨。

但是，沥青路面在低温时较易开裂，路面开裂会导致路表水浸入裂缝，引起基层软化，面层水损害，路面承载能力骤降等问题，在交通荷载反复作用下，路面会出现坑槽和网裂等次生严重路面问题。因此，解决低温开裂问题对提高路面耐久性具有重大意义。

发明内容

为了提高沥青混合料的低温抗裂性能，本申请提供了一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种低温抗裂沥青混合料，其采用如下技术方案：

一种低温抗裂沥青混合料，其包括如下重量份的原料：改性沥青20-40份、碎石8-10份、天然砂5-7份、聚酯纤维0.3-0.5份、煤矸石粉10-20份、柠檬酸三正丁酯1-3份、烷基醇酰胺0.3-0.5份、加氢石脑油0.1-0.3份、脂肪酸甲酯0.05-0.07份和矿粉4-6份；所述改性沥青通过苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物改性而得。

通过采用上述技术方案，采用苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物对沥青进行改性，提高了沥青的粘度，增加了沥青与其他原料的粘附性，改善了沥青混合料的低温抗裂性。碎石和天然砂分别作为沥青混合料的粗骨料和细骨料加入，两者配合形成较佳的承重骨架，使得沥青混合料的密实度较佳，从而使得沥青混合料的承重能力较佳，提高沥青混合料的低温抗裂性。

加入聚酯纤维，在沥青混合料内部形成了均匀且分散的网络结构，同时由于聚酯纤维自身的加筋作用，使得沥青混合料的整体性更高，抵抗变形的能力更强，增强沥青混合料的低温抗裂性能，并且可以降低反射裂缝对沥青混合料的危害。

煤矸石粉的粒径比矿粉粒径小，可以填充更小的孔隙来提高级配密度；同时，煤矸石粉与矿粉的分子之间产生具有物理吸附意义的耦合作用，牢牢地吸附沥青，增加结构的整体粘聚力，使沥青混合料抵抗外力的能力增强，进一步提高沥青混合料的抗裂性能。聚酯纤维和煤矸石粉复合加入，明显提高混合料的均匀性，从而提高沥青混合料各原料的作用。

柠檬酸三正丁酯作为增塑剂加入，可改善沥青混合料的感温性能，低温性能和抗老化能力，提高沥青混合料的低温抗裂性。烷基醇酰胺作为温拌剂加入，使极性很弱的分子迅速进入到各个组分中，使各组分间的流动性变差，其自身可形成分散结构，降低沥青混合料的粘度，提高沥青混合料的抗裂性能。

脂肪酸甲酯和加氢石脑油作为稀释剂加入，脂肪酸甲酯不仅可降低沥青混合料的软化点，提高针入度，还可提高延性，加氢石脑油作为轻油加入，可起到稀释改性沥青的作用，二者复合加入，可提高沥青混合料的强度和水稳定性。

矿粉的加入，可减少沥青混合料的空隙，起到填充作用，矿粉和改性沥青共同形成沥青混合料，可提高沥青混合料的强度和稳定性，从而提高沥青混合料的低温抗裂性。