一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法技術

本發明專利技術提供了一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法，主要包括以下步驟：1)配制稀釋瀝青、2)配制稀釋瀝青冷補料、3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：在已經拌和好的稀釋瀝青冷補料中加入一定量的水泥。水泥以水泥顆粒團簇形式分布在集料表面形成的瀝青薄膜中，且不與瀝青薄膜包裹的集料接觸，在遇到凍脹循環和輪胎動水壓力抽吸的情況下，瀝青薄膜中的水泥顆粒團簇將會與入侵的水分產生水化反應，一方面消耗掉入侵的水分，減少了到達瀝青與集料的接觸面的水分，防止產生更加嚴重的破壞；另一方面，水泥水化反應產物膠體能夠補償由于水入侵造成的冷拌瀝青混合料顆粒間的粘結性。因而，這種方法可以顯著提高稀釋瀝青料的水穩定性。

Method for improving water stability of dilute asphalt cold filling material

The present invention provides a method for diluted asphalt cold patching material for improving the water stability, mainly includes the following steps: 1) preparing diluted asphalt, 2) preparation of diluted asphalt cold patching material, 3) cold feeding water enhance the stability of diluted asphalt: in diluted bitumen has good mixing cold patching material in a certain amount cement. The cement cement particle clusters are distributed in the form of asphalt film formed on the surface of aggregate, aggregate and not to contact the asphalt film wrapping, in the face of frost heave cycle and tire dynamic water pressure suction under the condition of asphalt film in the cement particle clusters and water intrusion will produce hydration reaction, on the one hand, consumption off the invasion of water, reducing water to the contact surface of the asphalt and aggregate, to prevent more serious damage; on the other hand, the hydration products of cement colloidal mixture can compensate for the inter particle bonding of cold asphalt water intrusion caused by. Therefore, the water stability of the diluted asphalt can be remarkably improved by the method.

【技術實現步驟摘要】
一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法
本專利技術涉及一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法，屬于道路養護領域。
技術介紹
稀釋瀝青冷補料是將加熱的瀝青溶解到汽油、煤油、柴油等溶劑中制成稀釋瀝青，與集料拌合，用袋裝或堆放儲存。冷補料主要用來修補路面坑洞。在壓實成型，汽油、煤油、柴油等溶劑揮發后，冷補料形成強度與普通熱拌瀝青混合料無異。由于汽油、煤油和柴油等溶劑的揮發速度不同，稀釋瀝青冷補料可分為快凝、中凝和慢凝三種；稀釋瀝青冷補料是最常用的修補路面坑洞的材料，由于路面坑洞多是由于水損壞或者冬季時凍融破壞導致，提高冷補料的水穩定性，即抵抗水損壞的性能，對保證坑洞修補的耐久性和穩定性非常重要。工程界已采用將消石灰或水泥等堿性材料作為礦粉摻加在瀝青混合料中，來提高其水穩定性。水會導致瀝青粘附性下降的機理是：當水侵入到了瀝青-礦粉-集料的界面內，由于水分子是極性物質，水更易與集料結合，會使瀝青或者瀝青膠漿整體從集料表面剝落；瀝青中含有少量羧酸(carboxylic)，堿性礦粉中的氫氧化鈣與羧酸接觸，會生成鹼土鹽，鹼土鹽能夠粘附在集料表面而不剝落，這樣極性的水分子無法使瀝青膠漿從集料表面剝落；但是這種方法只是利用堿性礦粉與瀝青中酸性物質的反應產物與集料的粘附性來抵抗水分子入侵到集料和瀝青膠結料的界面處。目前，同時利用水泥水化和瀝青膠黏作為膠結料的建筑材料有兩種：一種是法國人專利技術的將配制好的水泥漿灌入開級配瀝青混凝土路面中，形成介于剛性路面和柔性路面之間的路面結構類型，具有較好的抗車轍性能。另一種是將水泥加入乳化瀝青中制成乳化瀝青砂漿。利用乳化瀝青中的水分與水泥發生水化反應，生成水泥膠砂，具備一定強度。主要用于高速鐵路板式無砟軌道彈性墊層專用填充材料。這兩種材料在制備時，水泥已經發生水化反應。本專利技術中采用的冷補料為稀釋瀝青冷補料，并不含有水分。水泥顆粒團簇分布儲存在瀝青薄膜表面，在遇到水入侵時，發生水化反應，消耗掉入侵水分，而水泥顆粒團簇的水化產物也可補償水入侵造成的瀝青混合料強度損失。
技術實現思路
技術問題：本專利技術的目的是提供一種提高稀釋瀝青冷補料的水穩定性的方法，該方法簡單易行，可以顯著提高稀釋瀝青冷補料的水穩定性、抵抗凍融循環破壞的能力。技術方案：本專利技術提供了一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法，該方法包括以下步驟：1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至130～140℃后，加入質量為瀝青質量1/2～1/3的柴油，充分攪拌均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將集料加熱到70～100℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青攪拌均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋瀝青冷補料，且稀釋瀝青冷補料中瀝青的質量含量為4～5％；3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：保持步驟2)得到的稀釋瀝青冷補料的溫度為70～100℃，加入質量為稀釋瀝青冷補料質量3～6％的水泥，繼續攪拌5～10min，至稀釋瀝青冷補料表面無水泥形成的水泥顆粒團簇即可。其中：步驟1)和步驟2)所述攪拌均勻過程中攪拌頻率為35～50rpm，攪拌時長為20～30s。所述的水泥以水泥顆粒團簇的形式分布于在集料表面形成的瀝青薄膜中，且不與瀝青薄膜包裹的集料接觸。所述的水泥為普通水泥或者快凝水泥。所述的集料為普通石灰巖粗集料。步驟3)所述攪拌的時間需要嚴格控制，過度攪拌會導致水泥顆粒團簇過于分散。有益效果：與現有技術相比，本專利技術具有以下優勢：本專利技術提出的一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法簡單易行，只需在生產稀釋瀝青冷補料的過程中，增加一道工序，即在稀釋瀝青冷補料拌和結束時，加入一定量的水泥繼續攪拌；水泥以水泥顆粒團簇的形式存在于稀釋瀝青冷補料中瀝青薄膜的表面，水泥顆粒團簇與入侵的水分發生水化反應，消耗掉入侵的水分，并且水化產物可以補強入侵水分引起的粘結力損失。經過室內凍融循環試驗結果表明，該方法可以顯著提高稀釋瀝青冷補料的水穩定性、抵抗凍融循環破壞的能力。附圖說明圖1為普通水泥摻入量不同的試件在干燥、泡水和凍融之后劈裂抗拉強度示意圖；圖2為普通水泥摻入量不同的試件的劈裂抗拉強度比示意圖，其中“凍融/干燥”表示凍融循環后的劈裂抗拉強度/干燥試件的劈裂抗拉強度、“凍融/泡水”表示凍融循環后的劈裂抗拉強度/浸在水中的試件的劈裂抗拉強度；圖3為快凝水泥摻入量不同的試件在干燥、泡水和凍融之后劈裂抗拉強度示意圖；圖4為快凝水泥摻入量不同的試件的劈裂抗拉強度比示意圖，其中“凍融/干燥”表示凍融循環后的劈裂抗拉強度/干燥試件的劈裂抗拉強度、“凍融/泡水”表示凍融循環后的劈裂抗拉強度/浸在水中的試件的劈裂抗拉強度；圖5為添加水泥的稀釋瀝青冷補料中瀝青薄膜、集料、水泥顆粒團簇位置示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步說明。實施例1普通水泥質量含量為3％的稀釋瀝青冷補料1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至130℃后，加入質量為瀝青質量1/2的柴油，在攪拌頻率為35rpm的條件下充分攪拌20s，直至均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將普通石灰巖粗集料按照以下級配配制：篩孔尺寸(mm)12.59.54.752.380.60.075通過百分率(％)1009025102.51混合好后，將集料加熱到70℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青，在攪拌頻率為35rpm的條件下攪拌20s，直至均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋瀝青冷補料，且稀釋瀝青冷補料中瀝青的質量含量為4～5％；3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：保持步驟2)得到的稀釋瀝青冷補料的溫度為70℃，加入質量為稀釋瀝青冷補料質量3％的普通水泥，繼續攪拌5min，至稀釋瀝青冷補料表面無水泥形成的水泥顆粒團簇即可。實施例2普通水泥質量含量為6％的稀釋瀝青冷補料1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至135℃后，加入質量為瀝青質量2/5的柴油，在攪拌頻率為40rpm的條件下充分攪拌22s，直至均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將普通石灰巖粗集料按照以下級配配制：篩孔尺寸(mm)12.59.54.752.380.60.075通過百分率(％)1009025102.51混合好后，將集料加熱到80℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青，在攪拌頻率為40rpm的條件下攪拌22s，直至均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋瀝青冷補料，且稀釋瀝青冷補料中瀝青的質量含量為4～5％；3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：保持步驟2)得到的稀釋瀝青冷補料的溫度為80℃，加入質量為稀釋瀝青冷補料質量6％的普通水泥，繼續攪拌6min，至稀釋瀝青冷補料表面無水泥形成的水泥顆粒團簇即可。實施例3普通水泥質量含量為9％的稀釋瀝青冷補料1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至140℃后，加入質量為瀝青質量1/3的柴油，在攪拌頻率為50rpm的條件下充分攪拌24s，直至均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將普通石灰巖粗集料按照以下級配配制：篩孔尺寸(mm)12.59.54.752.380.60.075通過百分率(％)1009025102.51混合好后，將集料加熱到90℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青，在攪拌頻率為50rpm的條件下攪拌24s，直至均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至130～140℃后，加入質量為瀝青質量1/2～1/3的柴油，充分攪拌均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將集料按照級配混合好后，加熱到70～100℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青攪拌均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋瀝青冷補料，且稀釋瀝青冷補料中瀝青的質量含量為4～5％；3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：保持步驟2)得到的稀釋瀝青冷補料的溫度為70～100℃，加入質量為稀釋瀝青冷補料質量3～6％的水泥，繼續攪拌5～10min，至稀釋瀝青冷補料表面無水泥形成的水泥顆粒團簇即可。

【技術特征摘要】
1.一種提高稀釋瀝青冷補料水穩定性的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：1)配制稀釋瀝青：將瀝青加熱至130～140℃后，加入質量為瀝青質量1/2～1/3的柴油，充分攪拌均勻，得到稀釋瀝青；2)配制稀釋瀝青冷補料：將集料按照級配混合好后，加熱到70～100℃，之后加入步驟1)得到的稀釋瀝青攪拌均勻，使得瀝青完全包裹集料，在集料表面形成瀝青薄膜，得到稀釋瀝青冷補料，且稀釋瀝青冷補料中瀝青的質量含量為4～5％；3)提高稀釋瀝青冷補料水穩定性：保持步驟2)得到的稀釋瀝青冷補料的溫度為70～100℃，加入質量為稀釋瀝青冷補料質量3～6％的水泥，繼續攪拌5～10min，至稀釋瀝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董僑，黃寶山，宋衛民，顧興宇，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32