一种早强型乳化沥青冷拌混合料及其制备方法与流程

1.本发明涉及路面预防性养护技术领域，尤其涉及一种早强型乳化沥青冷拌混合料及其制备方法。


背景技术：

2.随着全国路网的不断完善与交通量的持续增长，我国公路“老龄化”公里数不断增加，尤其是早期建成的各等级公路逐步进入养护高峰期，这使得我国道路交通领域面临着形式更为严峻的资源消耗和碳排放问题。当下传统《交通强国建设纲要》指出，促进资源节约集约利用，加强老旧设施更新利用，推广施工材料、废旧材料再生和综合利用，强化节能减排，促进公路货运减排。
3.据统计，交通运输行业碳排放占我国碳排放总量约10.4％，尤其是公路运输，占到全国交通运输碳排放总量85％以上。其中，道路基础设施的“建、管、养、修、拆、改”是公路碳排放总量高的主要原因之一。沥青路面冷拌施工技术能够较好解决道路生命周期过程中高能耗和高碳排放问题，同时降低道路建设成本，当下沥青冷拌混合料的研究是行业内聚焦的热点研究方向。
4.乳化沥青能够较好裹覆集料，较泡沫沥青粘接集料方式牢固，但由于乳化沥青在常温下破乳速率较慢，在实际工程中往往需要结合水泥使用，但添加水泥后的乳化沥青冷拌混合料抗裂性能不足，严重影响材料耐久性和限制材料使用层位，且所使用材料并不能达到原有层位性能需求，需降级使用，无法充分发挥原材料性能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种早强型乳化沥青冷拌混合料及其制备方法，能够在不影响混合料性能的情况下，在常温下实现快速破乳，达到交通快速开放的目的，以克服现有技术中的不足之处。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种早强型乳化沥青冷拌混合料，按照质量份数，包括粗集料400～600份、细集料400～600份、改性乳化沥青90～160份、矿质填料10～30份和水反应型树脂类破乳剂0～8份。
8.优选的，所述粗集料的粒径＞2.36mm。
9.优选的，所述细集料的粒径≤2.36mm。
10.优选的，所述改性乳化沥青为星型sbs改性沥青和线性sbs改性沥青中的任意一种，且所述改性乳化沥青包括改性剂，按照质量百分比，所述改性剂的含量≥4％。
11.优选的，所述改性乳化沥青25℃弹性恢复≥95％，60℃复合剪切模量≥10kpa，60℃动力粘度≥40000pa
·
s，所述改性乳化沥青蒸发残留物的g
＊
/sinδ≥2.2kpa，临界温度≥88℃。
12.一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，用于制备上述早强型乳化沥青冷拌
混合料，包括以下步骤：
13.1、按配比将粗集料和细集料进行混合，均匀搅拌后得到第一混合料；
14.2、按配比将改性乳化沥青和矿质填料与第一混合料进行混合，均匀搅拌后得到第二混合料；
15.3、按配比将水反应型树脂类破乳剂与第二混合料进行混合，均匀搅拌后得到早强型乳化沥青冷拌混合料。
16.优选的，步骤1中，第一混合料的搅拌时间为20～40s。
17.优选的，步骤2中，第二混合料的搅拌时间为50～70s。
18.优选的，步骤3中，早强型乳化沥青冷拌混合料的搅拌时间为30～45s。
19.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
20.1、水反应型树脂类破乳剂在常温下加快沥青破乳形成早期强度，且对混合料整体性能影响小，能够加快交通开放。
21.2、改性乳化沥青兼顾了施工和易性，同时为冷态施工下的混合料内部提供了较强的粘接能力，进而提高了混合料的抗裂等性能。
22.3、冷拌混合料的原料均为有机材料，无水泥添加，便于后期再次回收循环利用。
具体实施方式
23.一种早强型乳化沥青冷拌混合料，按照质量份数，包括粗集料400～600份、细集料400～600份、改性乳化沥青90～160份、矿质填料10～30份和水反应型树脂类破乳剂0～8份。
24.优选的，所述粗集料和细集料均为酸性集料或碱性集料中的其中一种。且更优选地，按照质量份数，乳化沥青冷拌混合料包括粗集料450～550份、细集料450～550份、改性乳化沥青90～160份、矿质填料10～30份和水反应型树脂类破乳剂0～8份。
25.优选的，所述粗集料为辉绿岩碎石或玄武岩碎石中的任意一种，所述细集料为石灰岩机制砂，所述矿质填料为石灰岩矿粉。
26.更进一步说明，所述粗集料的粒径＞2.36mm。
27.更进一步说明，所述细集料的粒径≤2.36mm。
28.更进一步说明，所述改性乳化沥青为星型sbs改性沥青和线性sbs改性沥青中的任意一种，且所述改性乳化沥青包括改性剂，按照质量百分比，所述改性剂的含量≥4％。
29.优选地，所述改性乳化沥青性能不应小于pg88。
30.更进一步说明，所述改性乳化沥青25℃弹性恢复≥95％，60℃复合剪切模量≥10kpa，60℃动力粘度≥40000pa
·
s，所述改性乳化沥青蒸发残留物的g
＊
/sinδ≥2.2kpa，临界温度≥88℃。
31.一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，用于制备上述早强型乳化沥青冷拌混合料，包括以下步骤：
32.1、按配比将粗集料和细集料进行混合，均匀搅拌后得到第一混合料；
33.2、按配比将改性乳化沥青和矿质填料与第一混合料进行混合，均匀搅拌后得到第二混合料；
34.3、按配比将水反应型树脂类破乳剂与第二混合料进行混合，均匀搅拌后得到早强
型乳化沥青冷拌混合料。
35.更进一步说明，步骤1中，第一混合料的搅拌时间为20～40s。
36.优选的，第一混合料的搅拌时间为30s。
37.更进一步说明，步骤2中，第二混合料的搅拌时间为50～70s。
38.优选的，第二混合料的搅拌时间为60s。
39.更进一步说明，步骤3中，早强型乳化沥青冷拌混合料的搅拌时间为30～45s。
40.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
41.实施例1
42.1、按照质量份数，将530份辉绿岩碎石和470份石灰岩机制砂进行混合，均匀搅拌30s后得到第一混合料；
43.2、按照质量份数，将105份星型sbs改性乳化沥青和16份石灰岩矿粉与第一混合料进行混合，均匀搅拌60s后得到第二混合料；
44.3、按照质量份数，将5份水反应型树脂类破乳剂与第二混合料进行混合，均匀搅拌30～45s后得到早强型乳化沥青冷拌混合料。
45.实施例2
46.1、按照质量份数，将550份辉绿岩碎石和450份石灰岩机制砂进行混合，均匀搅拌30s后得到第一混合料；
47.2、按照质量份数，将108份线性sbs改性乳化沥青和17份石灰岩矿粉与第一混合料进行混合，均匀搅拌60s后得到第二混合料；
48.3、按照质量份数，将5份水反应型树脂类破乳剂与第二混合料进行混合，均匀搅拌30～45s后得到早强型乳化沥青冷拌混合料。
49.分别将上述实施例制得的早强型乳化沥青冷拌混合料在常温下压实，并在110℃的温度下养护12h，然后依照《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2019)，将早强型乳化沥青冷拌混合料制备成件成型试件进行相关技术指标的室内试验，其结果如下表1所示：
50.检测项目实施例1实施例2空隙率vv(％)11.7112.1稳定度ms(kn)4.764.29动稳定度(次/mm)62455465飞散损失(％)8.768.95浸水残留稳定度(％)85.883.1冻融劈裂试验残留强度比(％)72.969.6
51.相较常规冷拌混合料，本发明所提供的一种早强型乳化沥青冷拌混合料，在不受添加水泥后抗裂性能下降的影响，能加快形成早期强度，在实际的工程实践中将大大减少对交通造成的干扰、能源消耗、污染排放，体现了极高的环保价值。
52.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种早强型乳化沥青冷拌混合料，其特征在于，按照质量份数，包括粗集料400～600份、细集料400～600份、改性乳化沥青90～160份、矿质填料10～30份和水反应型树脂类破乳剂0～8份。2.根据权利要求1所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料，其特征在于，所述粗集料的粒径＞2.36mm。3.根据权利要求1所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料，其特征在于，所述细集料的粒径≤2.36mm。4.根据权利要求1所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料，其特征在于，所述改性乳化沥青为星型sbs改性沥青和线性sbs改性沥青中的任意一种，且所述改性乳化沥青包括改性剂，按照质量百分比，所述改性剂的含量≥4％。5.根据权利要求1所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料，其特征在于，所述改性乳化沥青25℃弹性恢复≥95％，60℃复合剪切模量≥10kpa，60℃动力粘度≥40000pa
·
s，所述改性乳化沥青蒸发残留物的g
＊
/sinδ≥2.2kpa，临界温度≥88℃。6.一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～5任意一种所述的早强型乳化沥青冷拌混合料，包括以下步骤：1、按配比将粗集料和细集料进行混合，均匀搅拌后得到第一混合料；2、按配比将改性乳化沥青和矿质填料与第一混合料进行混合，均匀搅拌后得到第二混合料；3、按配比将水反应型树脂类破乳剂与第二混合料进行混合，均匀搅拌后得到早强型乳化沥青冷拌混合料。7.根据权利要求6所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，其特征在于，步骤1中，第一混合料的搅拌时间为20～40s。8.根据权利要求6所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，其特征在于，步骤2中，第二混合料的搅拌时间为50～70s。9.根据权利要求6所述的一种早强型乳化沥青冷拌混合料的制备方法，其特征在于，步骤3中，早强型乳化沥青冷拌混合料的搅拌时间为30～45s。

技术总结
本发明公开了一种早强型乳化沥青冷拌混合料及其制备方法，其中，按照质量份数，早强型乳化沥青冷拌混合料包括粗集料400～600份、细集料400～600份、改性乳化沥青90～160份、矿质填料10～30份和水反应型树脂类破乳剂0～8份。本技术方案提出的一种早强型乳化沥青冷拌混合料及其制备方法，能够在不影响混合料性能的情况下，在常温下实现快速破乳，达到交通快速开放的目的，以克服现有技术中的不足之处。以克服现有技术中的不足之处。


技术研发人员：冯致皓 虞将苗
受保护的技术使用者：华运通达科技集团有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/7/17