一种低温沥青混合料及其制备方法 本发明涉及一种低温沥青混合料及其制备方法,属于建筑用沥青材料的处理技术。
在建筑施工中,特别是在道桥路面铺设时,都要用到沥青材料,也就是常说的沥青与石料的混合料。现有技术中公开的沥青混合料只适合于环境温度较高时施工,在气温低时使用则不方便,这样给冬季施工造成很大困难,冬季时路面的养护,路面坑槽的修补则无法进行,因此,寻找一种低温沥青混合料已成为本行业急待解决的课题。
本发明的目的在于提供一种低温沥青混合料。它解决了冬季无法施工的困难。
本发明的目的还在于提供一种低温沥青混合料的制备方法。
本发明的目的是基于以下构思实现的。沥青中添加适宜的稀释溶剂,以改善沥青混合料的工作度和易性,并使沥青混合料在低温下具有相当的储存性能,溶剂的加入只使沥青发生物理变化,并不影响原沥青的力学性能,因此,稀释溶剂的加入要依据如下原则:(1)在满足力学性能指标的前提下,溶剂的掺配量最小;(2)稀释溶剂价格低、来源充足;(3)不同条件下使用工作度最好,并具有相当的储存性能。
此外,要确定合理的稀释沥青与矿料的混合比,即油石比。
经实验,本发明中所使用的沥青稀释溶剂为市售RC-10轻油。
沥青稀释溶剂也可选用市售RM55溶剂油。
沥青稀释溶剂还可选用市售RQ70#溶剂油。
为使混合料具有较好地低温工作度和储存性能,可以在混合料中加入适量的添加剂植物油。
经过对上述三种沥青稀降溶剂的不同配比试件进行稳定度试验,确定了沥青与稀释溶剂的重量配比均可采用如下比例:沥青∶稀释溶剂=80∶10~25,也就是:
沥青混合料中沥青∶RC-10轻油=80∶10~25或
沥青∶RM55溶剂油=80∶10~25或
沥青∶RQ70#溶剂油=80∶10~25
以上均为重量比。
沥青混合料中的植物油添加剂含量为:
沥青∶沥青稀释溶剂∶植物油=80∶10~25∶2~10。
以上为重量比。三种不同的沥青稀释溶剂RC-10轻油、RM55溶剂油和RQ70#溶剂油均为相同比例。
经筛选沥青混合料中稀释沥青与矿料的配合比即油石比为3-8∶100(重量比)。
实验证明,沥青混合料中稀释溶剂的加入量相同时,试件的力学性能依次为RQ70#溶剂油好于RM55溶剂油,RM55溶剂油好于RC-10轻油。
此外,还发现,稀释溶剂品种相同,掺入量多了,试件力学性能不好并有下降规律,因此,稀释溶剂的加入量不宜过多。
一种低温沥青混合料的制备方法,经过如下步骤:
a、沥青稀释
将沥青加热至100-140℃,边加入沥青稀释溶剂边搅拌,同时加入植物油添加剂;
b、级配好的矿料(石料)加热脱水
加热温度控制在50-60℃;
c、稀释好的沥青与矿料以3~8∶100(重量比)混合,搅拌均匀即可。
本发明所取得的技术进步如下:
1、本发明所提供的低温沥青混合料能在低温下(-15℃)进行施工。
2、用以道路中、小维修工程,可保证工程质量,且施工简单方便,操作容易。
3、原料来源广泛,产品制备方法简单、成本低、容易推广。
4、混合料便于储存,储存时间长,可随时取出使用。
下面的实施例用以说明本发明。
实施例一:
一种低温沥青混合料,由沥青、沥青稀释溶剂RC-10轻油和矿料组成,全组分中沥青与稀释溶剂RC-10轴油的重量比为80∶20,全组分中稀释沥青与矿料的重量比为5∶100。
制备方法:
沥青采用山东垦利炼油厂的100#道路石油沥青,其技术指标为: 针入度0.1mm 软化点℃ 延伸度cm 85 51.5 82
RC-10轻油技术指标为: 烷值粘度20℃ 秒 灰分 %闪点闭口℃ 含硫 %酸度 凝点 ℃ 实际 胶质 50.2 6.7 0.023 66 0.19 6.5 -10 68
矿料:达到规范标准的机制矿料
a、沥青稀释
将沥青加热至100-140℃,边加入稀释溶剂RC-10轻油,一边搅拌,再送入胶体磨充分混合研磨,得到稀释沥青。
b、级配好的矿料加热脱水,一般在50-60℃即可烘干。
c、按比例将稀释沥青与烘干的矿料在混凝土拌合机中拌和均匀,即可马上使用或待温度降到常温时装袋贮存,随时使用。
实施例二:
一种低温沥青混合料,由沥青、沥青稀释溶剂RM55溶剂油、植物油添加剂和矿料组成,其中沥青与稀释溶剂RM55溶剂油以及植物油的重量比为沥青∶RM55溶剂油∶植物油=80∶10-25∶2-10,全组分中稀释沥青与矿料的重量比为6∶100。
制备方法:
原料沥青的技术指标与实施例一相同,稀释溶剂RM55溶剂油技术指标为:密度(20℃)kg/cm粘度(20℃) 秒 闪 点 (开口)℃芳香烃含量 %馏程干点 ℃ 0.8 2.3 68 9 258
添加剂植物油技术指标为: 水份%脂肪% 磷脂% 灰分% 粗纤维% 7 24 1.7 3.5 19
矿料:达到规范标准的机制矿料
a、沥青稀释
将沥青加热至100-130℃,搅拌下加入稀释溶剂RM55溶剂油和植物油,送入胶体磨,充分混合研磨,得到稀释沥青。
b、级配好的矿料(石料)加热到50-60℃脱水、烘干。
c、烘干的矿料与稀释沥青在水泥混凝土强制式拌合机中充分拌合到无花白料为止,可得到低温沥青混合料成品,直接使用或装袋贮存。
实施例三:
一种低温沥青混合料,由沥青、沥青稀释溶剂RQ70#溶剂油、植物油添加剂和矿料组成,其中沥青与稀释溶剂RQ70#溶剂油以及植物油的重量比为:沥青∶RQ70#溶剂油∶植物油=80∶10-25∶2-10,全组分中稀释沥青与矿料的重量比为7∶100。
制备方法:
原料沥青的技术指标与实施例一相同。
稀释溶剂RQ70#溶剂油的技术指标为:辛烷值实际胶质不大于 硫含量%腐蚀酸度100ml不大于 70 5 0.15合格 3
植物油添加剂的技术指标与实施例二相同。
矿料:达到规范标准的机制矿料。
制备方法与实施例二相同。
利用上述三种不同的稀释溶剂制备的试件进行稳定度试验,油石比为6%的试验数据列于下表:
马歇尔试验值表项目配 比 作业稳定度 初期稳定度 使用稳定度溶剂沥青与溶剂重量比稳定度(KN) 流 值 cm 空 隙 率 % 稳 定 度 (KN) 流 值 cm 空 隙 率 % 稳 定 度 (KN) 流 值 cm 空 隙 率 %RQ70 80∶20 2.16 30 13 5.8 32 8 4.6 35 7 80∶15 2.83 35 13 6.1 26 9 5.3 28 7RM55 80∶20 1.93 24 14 2.6 32 6 4 34 4 80∶15 2.54 32 14 2.7 28 8 5.1 24 4轻油 80∶20 1.89 23 13 2.7 36 3 3.4 30 6 80∶15 2.18 24 13 3.2 27 5 3.43 27 6
本发明的实施例中给出的三种不同溶剂的低温沥青混合料试验数据均满足规定标准。(参照日本沥青常温材料试验标准马歇尔试验)
本发明的低温沥青混合料的施工方法如下:
1、施工工序(以修补道路坑槽为例)
(1)在坑槽处放样开槽,槽要和路纵向平行,槽壁要垂直。
(2)清扫坑槽,使槽内槽壁无尘土杂物。
(3)按0.3kg/m3粘结油刷好坑底槽壁,粘合沥青用60%稀释沥青,或用60%的稀释沥青浸透旧编织袋铺在槽底。
(4)将混合料摊铺在槽内压实,摊铺系数按1.35-1.45计。
(5)深度大于4cm的路面坑槽要分层铺筑压实,底层用料为LS-30。
(6)脱皮处要在旧路面上刷粘层油,用量0.2kg/m2,刷油后可铺料压实。
(7)压实后,撒一些养护料,即可放行通车。