【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種抗路面結冰的瀝青混合料及其制備方法和設備，屬于瀝青混凝土。
技術介紹
1、瀝青路面具有平整度高、噪音小、行車舒適性好等優點，是道路建設中的主要路面類型，廣泛應用于高速公路、城市道路、機場跑道等。在低溫情況下，降水在瀝青路面上容易造成路面結冰。瀝青混凝土結合料與集料間的粘結力以及瀝青混合料的強度都會在低溫下大幅降低，導致路面直接或間接破壞。不僅影響路面的使用性能和安全性，還增加了維護成本。并且一旦發生凝凍，路面抗滑性能降低，造成安全隱患。目前，傳統路面除冰法大多強調事后除冰，如人工除冰法、化學除冰法和導電混凝土除冰法等。但這些傳統的除冰方法均存在一定不足，如人工除冰法工作量大，化學除冰法易對路面造成侵蝕，導電混凝土除冰法則能耗較高。因此，研究開發一種能夠有效抗路面結冰的瀝青混合料將其應用于寒冷或者高海拔地區道路建設，對于提高道路工程質量和降低安全隱患具有重要意義。
2、瀝青路表結冰層清除的難題在于，路表積雪轉變成水后，在低溫下結冰形成銷釘嵌入瀝青路面表面空隙，使路表結冰層與路表之間形成較高的界面強度，難以用除冰設備將其清除。因此，如果能降低路面結冰層與路表之間的界面強度，則可使結冰層在行車荷載或者機械除雪設備的作用下快速從瀝青路面表層脫落，并在外力作用下進一步發生破碎，從而快速清除路表結冰層。同時根據瀝青路面凝冰損傷基本原理，如果能夠有效降低冰水含量，防止路面內外的冰水積蓄，也能有效提高瀝青路面的抗凝冰性能。
3、瀝青路面混合料中摻入橡膠顆粒，會使路表面的集料周圍分布大量的橡膠顆粒。由于存
4、將相變材料橡膠應用于瀝青混合料以達到抗路面結冰的研究報道較多，如：zhong等（zhong?k,?sun?m?z.?performance?evaluation?of?high-elastic/salt-storageasphalt?mixture?modified?with?mafilon?and?rubber?particles[j].constructionand?building?materials,2018,?193:153-161.）使用橡膠顆粒置換部分細集料，并設計自應力除冰效果。試驗結果表明，用橡膠顆粒替代部分細集料可以使瀝青混合料的除冰性能提高5倍。肖慶一等（肖慶一,?劉美彤等.?瀝青路面鑲嵌橡膠塊鋪裝結構破冰機理研究[j].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),?2014,?38(05):?1022-1025）根據車輛荷載分布特點提出了正交和橫向交錯兩種瀝青路面橡膠塊的鑲嵌鋪裝結構。通過計算冰層在荷載作用下的應力和應變值，發現橡膠塊的正交和橫向交錯分布可以使得混合料表面冰層的剪切應變破壞和拉應變破壞在橡膠顆粒處達到峰值，從而實現自應力破冰。陳淵召等（陳淵召,李振霞.橡膠顆粒瀝青路面的除冰機理[j].中南大學學報(自然科學版),?2013,44(05):2073-2081.）提出應變能密度因子準則作為判斷冰層破壞的依據，并通過室內模擬試驗發現路面冰層破壞的主要形式是混合型斷裂破壞，復合型斷裂破壞產生的裂紋呈輻射狀向外擴展，在行車荷載反復作用下使得冰局部發生破碎。雖然應用橡膠材料的瀝青路面可以實現薄冰覆蓋的路面除冰，但是僅靠橡膠顆粒的自應力除冰效果不佳。因為橡膠材料的疏水性較弱，當積水逐漸增多時候冰層變厚，難以實現主動清除。
5、因此，為了消除路面積雪結冰對交通的隱患，鑒于抗路面結冰瀝青混合料的現狀，增強含橡膠瀝青的疏水性。設計一種具有疏水抗結冰性能的瀝青混合料是迫切需要的。
技術實現思路
1、為了解決
技術介紹
中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種具有良好的穩定性，能夠增強瀝青路面疏水抗結冰性能的抗路面結冰的瀝青混合料及其制備方法和設備。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術的第一技術目的在于提供一種抗路面結冰的瀝青混合料，由以下重量份數的組分制得：
4、70號基礎瀝青???????50～70份；
5、集料???????????????25～40份；
6、丁苯膠乳???????????10～30份；
7、聚二甲基硅氧烷?????10～20份；
8、納米二氧化硅???????5～10份；
9、抗凝冰劑???????????2～8份；
10、自修復劑???????????1～3份。
11、所述70號基礎瀝青為市售克拉瑪依70#（klm70）瀝青，所述丁苯膠乳、聚二甲基硅氧烷和納米二氧化硅為市售產品。
12、優選的，所述集料為錳渣礦粉、石灰巖礦粉、粉煤灰中的任意一種或幾種混合而成，粒徑≤2.35mm。
13、優選的，所述抗凝冰劑為氯化鈉、氯化鎂、氧化鈣、中的任意一種。
14、優選的，所述自修復劑為硫鋁酸鈣、聚乙烯醇纖維、納米級炭黑、聚丙烯腈基碳纖維中的任意一種或幾種混合而成。
15、本專利技術的第二技術目的在于提供一種抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：
16、s1：制備疏水sbr橡膠相變材料；
17、按照配比稱取丁苯膠乳、聚二甲基硅氧烷、納米二氧化硅和占自修復劑總量30%的自修復劑依次加入混料罐混合均勻，加入密煉機密煉，煉溫度120～200℃、時間0.5～3h，得到混煉膠；將混煉后的混煉膠用壓延機熱壓成薄片，后續根據需要采用壓延機將薄片疊成所需厚度進行二次壓延得到橡膠薄片，粉碎后備用。
18、s2：制備抗路面結冰的瀝青混合料；
19、將克拉瑪依70#（klm70）瀝青、集料、抗凝冰劑占自修復劑總量70%的自修復劑依次加入混料罐混合均勻，常溫常壓下，以150～300r/min的速度攪拌均勻，升溫至80~130℃，以200～300r/min轉速攪拌0.5h后，即得到所述抗路面結冰的瀝青混合料；
20、步驟1中所述壓延機熱壓成型壓力為5～20mpa，薄片厚度為0.2～1.0mm。
21、本專利技術的另一目的在于提供一種制備所述制備抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，s1中所采用的壓延機包括有底座，所述底座的內腔安裝有第一輥筒、第二輥筒和第三輥筒，所述第一輥筒位于所述第二輥筒的一側，所述第三輥筒位于所述第二輥筒的下方，所述第一輥筒和所述第二輥筒之間設置有擋膠板，所述第三輥筒的位置通過調節機構進行調節，所述第三輥筒通過轉動機構進行轉動操作，所述擋膠板的位置通過安裝機構進行調節，所述調節機構包括有第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種抗路面結冰的瀝青混合料，其特征在于，由以下重量份數的組分制得：
2.根據權利要求1所述的一種抗路面結冰的瀝青混合料，其特征在于，所述集料為錳渣礦粉、石灰巖礦粉、粉煤灰中的任意一種或幾種混合而成，粒徑≤2.35mm；所述抗凝冰劑為氯化鈉、氯化鎂、氧化鈣中的任意一種；所述自修復劑為硫鋁酸鈣、聚乙烯醇纖維、納米級炭黑、聚丙烯腈基碳纖維中的任意一種或幾種混合而成。
3.一種制備如權利要求1所述的抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.一種制備如權利要求3所述的抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，S1中所采用的壓延機包括有底座（1），所述底座（1）的內腔安裝有第一輥筒（2）、第二輥筒（3）和第三輥筒（4），所述第一輥筒（2）位于所述第二輥筒（3）的一側，所述第三輥筒（4）位于所述第二輥筒（3）的下方，所述第一輥筒（2）和所述第二輥筒（3）之間設置有擋膠板（5），所述第三輥筒（4）的位置通過調節機構（6）進行調節，所述第三輥筒（4）通過轉動機構（7）進行轉動操作，所述擋膠板（5）的位置通過安裝機構（8）進
5.根據權利要求4所述的一種制備抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，所述轉動機構（7）包括有安裝架（701），所述安裝架（701）固定連接于所述底座（1）的外壁，所述安裝架（701）的一側固定連接有支撐架（702），所述安裝架（701）的外壁安裝有第二電機（703），所述第二電機（703）的輸出端連接有第一直齒輪（704），所述第一直齒輪（704）與所述第一輥筒（2）固定連接，所述第二輥筒（3）的一端固定連接有第二直齒輪（705），所述第二直齒輪（705）與所述第一直齒輪（704）相接觸，所述第二直齒輪（705）的一端固定連接有第三錐齒輪（708），所述第三錐齒輪（708）的外壁設置有第四錐齒輪（709），所述第三錐齒輪（708）與所述支撐架（702）轉動連接，所述第四錐齒輪（709）的底端固定連接有方形桿（710），所述第三輥筒（4）的一端固定連接有第一錐齒輪（706），所述第二活動塊（604）的內部位于所述第一錐齒輪（706）的外壁轉動連接有第二錐齒輪（707），所述方形桿（710）貫穿于所述第二錐齒輪（707）。
6.根據權利要求5所述的一種制備抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，所述安裝機構（8）包括有側板（801），所述側板（801）對稱連接于底座（1）的頂端，兩個所述側板（801）之間固定連接有支撐桿（802），所述側板（801）的外壁位于所述支撐桿（802）的下方轉動連接有第二螺紋桿（803），所述第二螺紋桿（803）的兩端固定連接有轉動塊（804），所述支撐桿（802）和所述第二螺紋桿（803）的外壁滑動連接有位移板（805），所述位移板（805）的外壁開設有連接槽（806），所述連接槽（806）的內壁開設有固定槽（807），所述擋膠板（5）的外壁固定連接有連接塊（808），所述連接塊（808）的內部滑動連接有延伸至所述連接塊（808）外部的固定塊（809），所述固定塊（809）與所述連接塊（808）之間連接有第一彈簧（810），所述連接塊（808）的內部位于所述固定塊（809）的一側滑動連接有下壓座（811），所述下壓座（811）的內部滑動連接有延伸出所述下壓座（811）的橫桿（812），所述橫桿（812）與所述下壓座（811）之間連接有第二彈簧（813），所述下壓座（811）的內部位于所述橫桿（812）的底端轉動連接有第三直齒輪（814），所述下壓座（811）的內部位于所述第三直齒輪（814）的底端滑動連接有推動桿（815），所述推動桿（815）延伸出所述下壓座（811）。
7.根據權利要求4所述的一種制備抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，所述第一活動槽（601）的內壁與所述第一活動塊（603）的外壁相貼合，所述第二活動槽（60...
【技術特征摘要】
1.一種抗路面結冰的瀝青混合料，其特征在于，由以下重量份數的組分制得：
2.根據權利要求1所述的一種抗路面結冰的瀝青混合料，其特征在于，所述集料為錳渣礦粉、石灰巖礦粉、粉煤灰中的任意一種或幾種混合而成，粒徑≤2.35mm；所述抗凝冰劑為氯化鈉、氯化鎂、氧化鈣中的任意一種；所述自修復劑為硫鋁酸鈣、聚乙烯醇纖維、納米級炭黑、聚丙烯腈基碳纖維中的任意一種或幾種混合而成。
3.一種制備如權利要求1所述的抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.一種制備如權利要求3所述的抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，s1中所采用的壓延機包括有底座（1），所述底座（1）的內腔安裝有第一輥筒（2）、第二輥筒（3）和第三輥筒（4），所述第一輥筒（2）位于所述第二輥筒（3）的一側，所述第三輥筒（4）位于所述第二輥筒（3）的下方，所述第一輥筒（2）和所述第二輥筒（3）之間設置有擋膠板（5），所述第三輥筒（4）的位置通過調節機構（6）進行調節，所述第三輥筒（4）通過轉動機構（7）進行轉動操作，所述擋膠板（5）的位置通過安裝機構（8）進行調節，所述調節機構（6）包括有第一活動槽（601）和第二活動槽（602），所述第一活動槽（601）和所述第二活動槽（602）分別開設于所述底座（1）的兩端，所述第一活動槽（601）的內壁滑動連接有第一活動塊（603），所述第二活動槽（602）的內壁滑動連接有第二活動塊（604），所述第三輥筒（4）的兩端與所述第一活動塊（603）和所述第二活動塊（604）轉動連接，所述底座（1）的頂端安裝有第一電機（605），所述第一電機（605）的輸出端連接有第一螺紋桿（606），所述第一螺紋桿（606）貫穿于所述第一活動塊（603），所述第二活動槽（602）的內壁固定連接有貫穿于所述第二活動塊（604）的限位桿（607）。
5.根據權利要求4所述的一種制備抗路面結冰的瀝青混合料的制備方法所用設備，其特征在于，所述轉動機構（7）包括有安裝架（701），所述安裝架（701）固定連接于所述底座（1）的外壁，所述安裝架（701）的一側固定連接有支撐架（702），所述安裝架（701）的外壁安裝有第二電機（703），所述第二電機（703）的輸出端連接有第一直齒輪（704），所述第一直齒輪（704）與所述第一輥筒（2）固定連接，所述第二輥筒（3）的一端固定連接有第二直齒輪（705），所述第二直齒輪（705）與所述第一直齒輪（704）相接觸，所述第二直齒輪（705）的一端固定連接有第三錐齒輪（708），所述第三錐齒輪（708）的外壁設置有第四錐齒輪（709），所述第三錐齒輪（708）與所述支撐架（702）轉動連接，所述第四錐齒輪（709）的底端固定連接有方形桿（710），所述第三輥筒（4）的一端固定連接有第一錐齒輪（706），所述第二活動塊（604）的內部位于所述第一錐齒輪（706）的外壁轉動連接有第二錐齒輪（707），所述方形桿（710）貫穿于所述第二錐齒輪（707）。
6.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂燕濤，
申請(專利權)人：河北勝遠建設工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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