一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料及制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料制備方法,包括以下步驟：(1)選用廢胎膠粉，要求橡膠烴含量≥50％，炭黑含量≥30％；(2)選用基質(zhì)瀝青(3)生產(chǎn)橡膠瀝青，保證180℃布什旋轉(zhuǎn)黏度在2.5～3.0Pa·s之間；(4)集料選取及級配范圍設(shè)計。調(diào)整0.6mm、2.36mm、4.75mm、9.5mm篩孔通過率，使得調(diào)整后的級配整體范圍變窄，細料通過率變低。本發(fā)明專利技術(shù)同時公開了一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料。發(fā)明專利技術(shù)公開的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料，其低溫抗裂性、抗凍性和耐久性等均有顯著的改善；油石比增加到6.5％～7.5，空隙率增加到4％～6％，不僅降低了裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險，還降低了行車噪音。

Rubber asphalt mastic mixture with rubber asphalt content and adaptability to cold zone climatic conditions and preparation method thereof

The invention discloses a rich rubber asphalt content to rubber mastic asphalt mixture preparation method in cold climate conditions, including the following steps: (1) the waste tire rubber powder, rubber hydrocarbon content is more than 50%, the content of carbon black is not less than 30%; (2) the matrix asphalt (3) production of rubber asphalt Bush, to ensure 180 degrees rotation viscosity between 2.5 ~ 3.0Pa / S; (4) the aggregate gradation range selection and design. By adjusting the pass ratio of 0.6mm, 2.36mm, 4.75mm and 9.5mm, the overall range of the adjusted gradation is narrowed, and the passing rate of fine material is reduced. The present invention also discloses a rubber asphalt mastic mixture which is rich in rubber asphalt content and can adapt to climatic conditions in cold regions. The rubber asphalt mastic mixture invented by the invention has remarkable improvement in low temperature crack resistance, frost resistance and durability, and the asphalt ratio increases to 6.5% to 7.5, and the void ratio increases to 4% to 6%, which not only reduces the risk of cracks, but also reduces the traffic noise.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料及制備方法
本專利技術(shù)屬于交通土建
，涉及一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料及制備方法。
技術(shù)介紹
目前，我國西部寒冷地區(qū)(最冷月平均溫度-10～0℃，日平均溫度≤5℃的天數(shù)為90～145d。)的瀝青路面大都采用AC結(jié)構(gòu)，受凍融循環(huán)作用的影響，寒冷地區(qū)這種結(jié)構(gòu)類型的瀝青路面出現(xiàn)的早期病害比一般地區(qū)更為嚴重，往往在經(jīng)歷幾個大溫差的凍融循環(huán)后，瀝青路面會出現(xiàn)強度降低、松散、裂縫等病害，嚴重影響路面的使用質(zhì)量和壽命。雖然部分寒冷地區(qū)嘗試著應(yīng)用SUP、SMA等結(jié)構(gòu)類型的瀝青路面，但由于對極端氣候考慮的不足(如晝夜溫差大、溫度突變等)，其設(shè)計空隙率通常為3％～5％(以4％控制)，使得瀝青路面極易發(fā)生裂縫等損壞，且所用瀝青大都為SBS改性瀝青，不僅造價高昂，不能實現(xiàn)廢舊資源的循環(huán)利用，而且其長期性能還有待觀察。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了能夠在寒區(qū)鋪筑性能優(yōu)良的瀝青路面和實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，本專利技術(shù)公開了一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料制備方法：(1)選用廢胎膠粉選取載重車輪胎剔除鋼絲和纖維，采用常溫研磨法生產(chǎn)成廢胎膠粉，要求廢胎膠粉的細度為符合下表1要求，橡膠烴含量≥50％，炭黑含量≥30％；表1廢胎膠粉細度要求篩孔(目)203040507090通過率(％)10095～10085～10020～3010～205～10(2)選用基質(zhì)瀝青選用四組分比例為：瀝青質(zhì)6％～15％、膠質(zhì)19％～39％、芳香分32％～60％、飽和分13％～31％的瀝青；(3)生產(chǎn)橡膠瀝青將所選廢胎膠粉和基質(zhì)瀝青按照廢胎膠粉20％～24％摻量(外摻)、185℃反應(yīng)溫度、60min反應(yīng)時間的工藝進行改性；根據(jù)基質(zhì)瀝青的不同適當(dāng)調(diào)整廢胎膠粉摻量，使得其180℃布什旋轉(zhuǎn)黏度在2.5～3.0Pa·s之間，最佳控制在2.7Pa·s，要求生產(chǎn)完成的橡膠瀝青在24h內(nèi)用完；(4)集料選取及級配范圍設(shè)計集料選用10-15mm、5-10mm、0-3mm規(guī)格的機制砂，礦粉選用石灰?guī)r礦粉，級配范圍采用如下表2所示范圍；表2橡膠瀝青瑪蹄脂混合料級配要求篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限(％)1001007535282420151210下限(％)1009055252015121086優(yōu)選地，所述橡膠瀝青瑪蹄脂混合料配合比設(shè)計要求：馬歇爾試驗擊實次數(shù)根據(jù)交通量確定，一般為雙面各擊實75次，重載交通路段提高到100次；強度要求流值為3mm時的穩(wěn)定度不小于7kN，設(shè)計空隙率4％～6％，礦料間隙率要求不小于14％，最佳油石比在6.5％～7.5之間。優(yōu)選地，所述橡膠瀝青瑪蹄脂混合料的設(shè)計空隙率5％。優(yōu)選地，所述橡膠瀝青瑪蹄脂混合料性能要求：高溫車轍試驗標(biāo)準(zhǔn)實驗動穩(wěn)定度不小于3000次/mm，相對變形不大于5％；水穩(wěn)定性試驗浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度不小于80％，凍融劈裂強度比不小于75％；低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變不小于2500(με)，線膨脹率不大于1％。本專利技術(shù)同時公開了由上述制備方法得到的一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料。本專利技術(shù)公開的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料技術(shù)性能高(廢胎膠粉要求高、瀝青含量高、級配范圍嚴，試驗方法切合實際、混合料性能指標(biāo)符合寒區(qū)特征)，造價成本低(不添加木質(zhì)素纖維，節(jié)約材料費用及工藝成本)，能降低噪音(空隙率大及橡膠瀝青效果)，行車舒適性高(膠粉摻量高)。并且低溫抗裂性、抗凍性和耐久性等均有顯著的改善。對于推進西部寒冷地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用橡膠瀝青鋪筑技術(shù)，有效改善路面裂縫等病害的形成，降低施工成本，有效利用廢舊輪胎資源，保護環(huán)境，提高路面質(zhì)量和使用壽命具有重要意義。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料的級配泰勒曲線圖。具體實施方式本專利技術(shù)公開了一種富瀝青含量的適用于寒區(qū)的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料的制備方法，包括以下步驟：(1)選用廢胎膠粉選取載重車輪胎剔除鋼絲和纖維，采用常溫研磨法生產(chǎn)成廢胎膠粉，要求廢胎膠粉的細度為符合下表1要求，橡膠烴含量≥50％，炭黑含量≥30％。表1本專利廢胎膠粉細度要求篩孔(目)203040507090通過率(％)10095～10085～10020～3010～205～10(2)選用基質(zhì)瀝青選用四組分比例為：瀝青質(zhì)6％～15％、膠質(zhì)19％～39％、芳香分32％～60％、飽和分13％～31％的瀝青進行改性。(3)生產(chǎn)橡膠瀝青將所選廢胎膠粉和基質(zhì)瀝青按照廢胎膠粉20％～24％摻量(外摻)、185℃反應(yīng)溫度、60min反應(yīng)時間的工藝進行改性。根據(jù)基質(zhì)瀝青的不同適當(dāng)調(diào)整廢胎膠粉摻量，使得其180℃布什旋轉(zhuǎn)黏度在2.5～3.0Pa·s之間，以2.7Pa·s控制。要求生產(chǎn)完成的橡膠瀝青在24h內(nèi)用完。(4)集料選取及級配范圍設(shè)計集料選用10-15mm、5-10mm、0-3mm(機制砂)規(guī)格，礦粉選用石灰?guī)r礦粉。級配范圍采用如下表2所示范圍，其泰勒曲線級配范圍圖如圖1所示。表2本專利橡膠瀝青瑪蹄脂混合料級配要求篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限(％)1001007535282420151210下限(％)1009055252015121086此橡膠瀝青瑪蹄脂混合料級配范圍中0.6mm篩孔以下的通過率較普通瀝青瑪蹄脂偏低，2.36mm的通過率偏大，4.75mm的下限通過率提高到25％，9.5mm的下限通過率提高到55％。整體級配范圍變窄，細料通過率變低。(5)配合比設(shè)計①馬歇爾試驗擊實次數(shù)。根據(jù)交通量確定，一般為雙面各擊實75次，重載交通路段提高到100次。②強度。要求流值為3mm時的穩(wěn)定度不小于7kN。③空隙率。設(shè)計空隙率4％～6％(以5.5％控制)。④礦料間隙率。要求不小于14％。⑤毛體積密度。采用蠟封法測定。⑥最大理論密度。真空法測定。⑦油石比。最佳油石比在6.5％～7.5之間(6)混合料性能要求①高溫車轍。標(biāo)準(zhǔn)實驗動穩(wěn)定度不小于3000(次/mm)，相對變形不大于5％。②水穩(wěn)定性。浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度不小于80％，凍融劈裂強度比不小于75％。③低溫彎曲。破壞應(yīng)變不小于2500(με)。④線膨脹率。混合料線膨脹率不大于1％。專利技術(shù)公開的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料，其低溫抗裂性、抗凍性和耐久性等均有顯著的改善。由于廢胎膠粉摻量高，瀝青路面的彈性有了一定的增加，相應(yīng)的行車舒適性得到了一定的提升。空隙率增加到4％～6％(以5.5％控制)，不僅降低了裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險，還降低了行車噪音。不加木質(zhì)素纖維，降低了工程造價。且由于廢胎膠粉(選用炭黑成分含量≥30％)的存在，瀝青路面的耐車轍、抗老化能力增加，公路的外觀感官也得到提升。最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本專利技術(shù)，盡管參照前述實施例對本專利技術(shù)進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料制備方法,其特征在于，以下步驟：(1)選用廢胎膠粉選取載重車輪胎剔除鋼絲和纖維，采用常溫研磨法生產(chǎn)成廢胎膠粉，要求廢胎膠粉的細度為符合下表1要求，橡膠烴含量≥50％，炭黑含量≥30％；表1?廢胎膠粉細度要求

【技術(shù)特征摘要】
1.一種富橡膠瀝青含量的能夠適應(yīng)寒區(qū)氣候條件的橡膠瀝青瑪蹄脂混合料制備方法,其特征在于，以下步驟：(1)選用廢胎膠粉選取載重車輪胎剔除鋼絲和纖維，采用常溫研磨法生產(chǎn)成廢胎膠粉，要求廢胎膠粉的細度為符合下表1要求，橡膠烴含量≥50％，炭黑含量≥30％；表1廢胎膠粉細度要求篩孔(目)203040507090通過率(％)10095～10085～10020～3010～205～10(2)選用基質(zhì)瀝青選用四組分比例為：瀝青質(zhì)6％～15％、膠質(zhì)19％～39％、芳香分32％～60％、飽和分13％～31％的瀝青進行改性；(3)生產(chǎn)橡膠瀝青將所選廢胎膠粉和基質(zhì)瀝青按照廢胎膠粉20％～24％摻量、185℃反應(yīng)溫度、60min反應(yīng)時間的工藝進行改性；根據(jù)基質(zhì)瀝青的不同適當(dāng)調(diào)整廢胎膠粉摻量，使得其180℃布什旋轉(zhuǎn)黏度在2.5～3.0Pa·s之間，最佳控制在2.7Pa·s，要求生產(chǎn)完成的橡膠瀝青在24h內(nèi)用完；(4)集料選取及級配范圍設(shè)計，得到橡膠瀝青瑪蹄脂混合料，集料選用10-15mm、5-10mm、0-3mm規(guī)格的機制砂，礦粉選用石灰?guī)r礦粉，級配范圍采用如下表2所示范圍，表2橡膠瀝青瑪蹄脂混合料級配...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮小偉，張新雨，支鵬飛，張巖，李政，武紅娟，張微，王綱，趙喜彬，
申請(專利權(quán))人：甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：甘肅,62