沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其制备方法及增强稳定方法

摘要

本发明公开了一种沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其制备方法及增强稳定方法，属于道路工程领域。所述增强稳定剂是由强度提升组分和表面稳定组分组成的液态浆体材料，所述强度提升组分由激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂组成；所述的表面稳定组分由生石灰、粉煤灰、矿粉组成。以本发明增强稳定剂浸泡铣刨料后，能够有效的提升路面铣刨料的强度及稳定性，对铣刨料的使用质量起到了进一步的提升，也为未来大环境下的道路绿色可持续性发展等提供了至关重要的作用，且生产及使用方便快捷，适合在道路建筑材料及工程应用中进行推广。

权利要求

1.沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其特征在于：是由强度提升组分和表面稳定组分组成的液态浆体材料，强度提升组分和表面稳定组分的质量比为(30～50):(50～70)，所述强度提升组分由激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂组成，激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂的质量比为(30～50):(35～55):(5～30)；

所述的表面稳定组分由生石灰、粉煤灰、矿粉组成，生石灰、粉煤灰、矿粉的质量比为(40～80):(10～30):(10～30)。

2.根据权利要求1所述的沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其特征在于：所述激发碱为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；

所述硅酸盐溶液为水玻璃；

所述抗裂剂为水泥抗裂剂。

3.沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂制备方法，其特征在于包括：强度提升组分的制备：

将激发碱、水玻璃按一定比例进行掺配，搅拌，并且在搅拌过程中，将抗裂剂按比例逐渐添加到混合液中，添加完后，再进行15～60秒的搅拌，完成强度提升组分的制备，激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂的质量比为(35～45):(40～50):(5～25)；

表面稳定组分：

生石灰、粉煤灰、矿粉按比例进行拌和，搅拌至拌和均匀即可完成表面稳定组分的制备，矿粉、生石灰、粉煤灰的质量比为(40～80):(10～30):(10～30)；

液态浆体材料：

将强度提升组分与表面稳定组分进行充分混合并搅拌，即可得到液态浆体状增强稳定剂，强度提升组分和表面稳定组分的质量比为(30～50):(50～70)。

4.沥青路面铣刨料颗粒增强稳定方法，其特征在于：将铣刨料颗粒浸入权利要求1‑2任意一项所述增强稳定剂中，浸泡5～10min后取出，平铺并静置至表面干硬为止。

5.根据权利要求4所述的沥青路面铣刨料颗粒增强稳定方法，其特征在于：铣刨料颗粒与增强稳定剂的质量比为(70～85):(15～30)。

说明书

沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其制备方法及增强稳定

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及道路工程领域，具体提供一种沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其制备方法及增强稳定方法。

背景技术

[0002] 随着绿色交通理念的不断深入，资源的可持续性发展的逐步进行，在道路工程建设上也力求完善，特别是针对于原旧老沥青路面铣刨料难以被利用的问题，通过不断提高先进技术，已逐渐被作为一种可循环利用的再生料，重复应用到新路面的铺筑中，在保证路用性能的同时，减少石料开采、降低资源浪费、节省建设成本，节能减排等，推动了公路行业发展的同时，也实现了自然资源与生态环境保护的协同进行。

[0003] 作为近年来行业主推的筑路材料，沥青路面铣刨料的不断应用，促使了道路行业的不断升级，一些高性能改性沥青，相比于传统的基质沥青等，更能较好的实现对再生骨料的裹覆与结合，提高混合料整体的路用性能。但由于原有再生料的石材经过多年反复的碾压与其它自然环境的影响，其性能已不及于现有的新开采的集料，尤其是石料的强度，受到的影响较大，另外，现有的沥青路面铣刨方法，从施工工艺上分析，并不能把所有被沥青粘连的集料充分打碎或分离，存在有部分黏连在一起的石料团被作为大粒径的集料使用，而这种黏连的强度伴随着沥青的老化，已远不及石料本身的强度。另外，受施工机械的条件限制，石料经铣刨后表面易松散，部分集料在铣刨时易被机械打裂等情况，也是造成其骨料整体强度降低的主要因素。

发明内容

[0004] 本发明是针对现有沥青路面铣刨料颗粒的强度不足及表面松散、难以被直接利用的问题，提供一种提升铣刨料整体强度，增大其使用范围的沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其特点是由强度提升组分和表面稳定组分组成的液态浆体材料，所述强度提升组分由激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂组成；所述的表面稳定组分由生石灰、粉煤灰、矿粉组成。

[0006] 作为优选，强度提升组分和表面稳定组分的质量比为(30～50):(50～70)，特别优选为(35～45):(55～65)。

[0007] 作为优选，强度提升组分中激发碱、硅酸盐溶液和抗裂剂的质量比为(30～50):(35～55):(5～30)，特别优选为(35～45):(40～50):(5～25)。

[0008] 所述激发碱优选为氢氧化钠水溶液(浓度2.23mol/L)或氢氧化钾水溶液(1.5mol/L)。

[0009] 所述硅酸盐溶液优选为水玻璃(液态、模数大于2)，用于与激发碱形成一定的胶凝物，以此提升整体强度。

[0010] 所述抗裂剂优选为水泥抗裂剂，与其它物料配合能够有效减小无机胶凝材料中裂缝的产生，防止因裂缝产生导致的强度降低。

[0011] 作为优选，表面稳定组分中生石灰、粉煤灰、矿粉的质量比为(40～80):(10～30):(10～30)，特别优选为(50～70):(15～25):(15～25)。

[0012] 生石灰与粉煤灰为常见的二灰材料，可以通过水化反应生成无机胶凝产物，通过裹覆到集料表面，起到增加集料表面强度的作用，而矿粉的加入，可以更好的起到与强度提升组分中各物质的结合与反应，增加集料的抗剥落能力，提高增强稳定剂的整体强度与提升效果，避免凝胶产物在路面长期使用过程中发生剥落，影响路面的录用效果及使用寿命。

[0013] 本发明进一步的技术任务是提供一种沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂的制备方法。

[0014] 将激发碱、硅酸盐溶液、抗裂剂、生石灰、粉煤灰和矿粉充分混合至均匀，即可得到本发明沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂的制备，但优选的制备方法包括：

[0015] 强度提升组分的制备：

[0016] 将激发碱、水玻璃按一定比例进行掺配，搅拌，并且在搅拌过程中，将抗裂剂按比例逐渐添加到混合液中，添加完后，再进行15～60秒的搅拌，完成强度提升组分的制备；

[0017] 表面稳定组分的制备：

[0018] 生石灰、粉煤灰、矿粉按比例进行拌和，搅拌至拌和均匀即可完成表面稳定组分的制备；

[0019] 液态浆体材料的制备：

[0020] 将强度提升组分与表面稳定组分进行充分混合并搅拌，即可得到液态浆体状增强稳定剂。

[0021] 本发明还提供一种沥青路面铣刨料颗粒增强稳定方法，其特点是将铣刨料颗粒浸入上述增强稳定料中，浸泡一定时间后取出，平铺并静置至表面干硬为止。

[0022] 作为优选，铣刨料颗粒与增强稳定剂的质量比为(70～85):(15～30)，特别优选为(70～80):(20～30)。

[0023] 浸泡时间优选为5～10min。

[0024] 和现有技术相比，本发明的沥青路面铣刨料颗粒增强稳定剂，其制备方法及增强稳定方法具有以下突出的有益效果：

[0025] (一)本发明的液态浆体材料，以地质聚合物为主要强度提升材料，并结合一些无机稳定类材料，通过对铣刨料的表面裹覆，以此实现对铣刨料强度的提升及表面稳定，能够极大的提升铣刨料的整体强度，且具有良好的裹覆性，可避免在使用时，铣刨料表面发生松散，起到表面稳定、增强材料整体性，提升铣刨料的强度等作用。

[0026] (二)铣刨料整体强度提升后，可显著增大其使用范围，使利用铣刨料的路面具有良好的承载能力与抗疲劳特性等，使铣刨料更好的被利用到道路建设中。

[0027] (三)还可以应用于增强废弃水泥混凝土碎石骨料的强度及稳定性，其中的地质聚合物与水泥等同属无机结合料，根据材料的特有属性，可以更好的与水泥混凝土表面进行融合，以满足更高的材料要求，提升工程质量与品质。

附图说明

[0028] 附图1是加工前铣刨料样品照片；

[0029] 附图2是裹覆好的铣刨料样品照片。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

[0031] 【实施例1‑3】

[0032] 强度提升组分的制备：

[0033] 所述强度提升组分由激发碱、硅酸盐溶液、抗裂剂混合组成。激发碱采用氢氧化钠3
水溶液(浓度为2.23mol/L)；硅酸盐溶液采用密度为1.48g/cm ，模数2.36的水玻璃；无机抗裂剂采用水泥抗裂剂。各组分的质量比定为氢氧化钠水溶液：水玻璃：水泥抗裂剂＝45:50:
5。

[0034] 将上述配方量的氢氧化钠水溶液、水玻璃按一定比例进行掺配，并采用水泥净浆拌和锅进行搅拌。在搅拌过程中，将水泥抗裂剂按比例逐渐添加到混合液中，添加完后，再进行30秒的搅拌，完成强度提升组分的制备。

[0035] 表面稳定组分的制备：

[0036] 所述表面稳定组分为矿粉(固态)、生石灰(固态)、粉煤灰(固态)混合组成，矿粉为常用的道路建筑使用的矿粉，生石灰采用二级钙质灰；各组份中矿粉、生石灰、粉煤灰的质量比为40:30:30、60:20:20和80:10:10。

[0037] 铣刨料表面增强稳定剂的制备：

[0038] 所述增强稳定剂由上述强度提升组分与表面稳定组分充分混合而成。强度提升组分与表面稳定组分的质量比为50:50、40:60、33:67。

[0039] 铣刨料采用某省道原道路铣刨后的再生料，该料特点是相较于一般的石料，表面裹覆了一层较薄的沥青。经过一定的筛分后，得到粒径在10‑15mm的铣刨料如附图1所示。参照JTG E42‑2005《公路工程集料试验规程》中粗集料的压碎值试验及洛杉矶磨耗试验，对铣刨料进行试验检测，得到其压碎值为25.4％，磨耗值为26.7％，满足规程中的要求。

[0040] 沥青路面铣刨料颗粒表面增强稳定方法，具体为：

[0041] S1.将待使用的10‑15mm的铣刨料，全部浸入到配置好的表面增强稳定剂中，浸泡8min。其中，铣刨料与增强稳定剂的质量比为75:25。

[0042] S2.捞出已经浸泡好的铣刨料(如附图2所示)，放置于室温下的阴凉通风处，直到其表面发生终凝为止，即可用于路面材料及建筑方面的使用，若需提高其直接使用的强度效果，可进行一段时间的露天养生。

[0043] 对实施例1～3进行集料的试验分析，将得到的试验数据列于表1。

[0044] 表1.不同掺配比例的表面强度稳定剂制备后养生七天试验数据

[0045]

[0046] 如表1可知，随着铣刨料表面增强稳定剂中强度提升组分的减少，表面稳定组分的增多，其压碎值的数值均逐渐减小，说明强度提升组分对增加强度具有一定的效果，而磨耗值损失值均出现先减小后增大的情况，通过大量对比试验中试样的外观可以明显看出，虽然表面稳定组分的掺量逐渐增加，可以对铣刨料表面的起到较好的裹覆作用，但掺量过多时，由于强度也不断提升，导致其表面容易在养生期间开裂，使得裹覆于在铣刨料表面的表面稳定组分更容易因开裂而脱落。所以强度提升组分与表面稳定组分的质量比最佳为40:60。

[0047] 实施例1‑3中，随着表面稳定组分中矿粉掺量占比增加，其压碎值逐渐减小，磨耗值逐渐增大，说明矿粉掺量的增加，可以有效提升了一部分的铣刨料强度，但在表面裹覆效果不及生石灰与粉煤灰的效果，导致磨耗损失值增加，所以，表面稳定组分中各组份中矿粉、生石灰、粉煤灰的质量比为60:20:20时效果最好，可同时兼顾铣刨料的强度与表面稳定。

[0048] 【实施例4‑7】

[0049] 强度提升组分的制备：

[0050] 与实施例1相同。

[0051] 表面稳定组分的制备：

[0052] 所述的表面稳定组分为矿粉(固态)、生石灰(固态)、粉煤灰(固态)混合组成，矿粉为常用的道路建筑使用的矿粉，生石灰采用二级钙质灰；各组份中矿粉、生石灰、粉煤灰的质量比为60:20:20。

[0053] 铣刨料表面增强稳定剂的制备：

[0054] 所述铣刨料表面增强稳定剂由强度提升组分与表面稳定组分组成。强度提升组分与表面稳定组分的质量比为40:60。

[0055] 所述铣刨料与实施例1相同。

[0056] 沥青路面铣刨料颗粒表面增强稳定方法，具体为：

[0057] S1.将待使用的10‑15mm的铣刨料，全部浸入到按比例配置好的表面增强稳定剂中，浸泡8min。其中，铣刨料与增强稳定剂的质量比为75:25。

[0058] S2.捞出已经浸泡好的铣刨料，放置于室温下的阴凉通风处，直到其表面发生终凝为止，即可用于路面材料及建筑方面的使用，若需提高其直接使用的强度效果，可进行一段时间的露天养生。

[0059] 在不同掺配比下的不同养生龄期进行集料试验检测，将试验数据整理到表2。

[0060] 表2.不同养生龄期下的试验数据

[0061]

[0062] 如表2所示，随养生龄期的逐渐增加，铣刨料的压碎值及磨耗损失值均逐渐减小，说明铣刨料的强度与表面稳定性逐渐增强，也说明在实际的施工过程中，若要求的施工工期较长，可适当增加养生龄期进行使用，效果更好。

[0063] 【实施例8‑10】

[0064] 强度提升组分的制备：

[0065] 所述的强度提升剂由激发碱、硅酸盐溶液、抗裂剂混合组成。激发碱采用氢氧化钾3
水溶液(2.23mol/L)；硅酸盐溶液采用密度为1.48g/cm ，模数2.36的水玻璃；无机抗裂剂采用水泥抗裂剂。各组分的质量比定为氢氧化钾水溶液：水玻璃：水泥抗裂剂。

[0066] 将上述配方量的氢氧化钾水溶液、水玻璃按一定比例进行掺配，并采用水泥净浆拌和锅进行搅拌。在搅拌过程中，将无机抗裂剂按比例逐渐添加到混合液中，添加完后，再进行30秒的搅拌，完成强度提升组分的制备。

[0067] 表面稳定组分的制备：

[0068] 与实施例1相同。

[0069] 铣刨料表面增强稳定剂的制备：

[0070] 与实施例1相同。

[0071] 铣刨料表面增强稳定剂由强度提升组分与表面稳定组分组成，强度提升组分与表面稳定组分的质量比为50:50、40:60、33:67。

[0072] 所述铣刨料与实施例1相同。

[0073] 沥青路面铣刨料颗粒表面增强稳定方法与实施例1相同。

[0074] 采用氢氧化钾水溶液作为激发碱进行试验研究，以此进行试验对比，参照实施例1～3中的相关试验流程与掺配方式等进行试验分析，将试验检测数据列于表3。

[0075] 表3采用氢氧化钾为激发碱的试验数据

[0076]

[0077] 由表3可以看出，对于采用氢氧化钾作为激发碱，其各项数据虽然与与采用氢氧化钠在数值上略有不同，但从强度与稳定性的大体发展趋势上是相同的，所以根据实际情况，可以进行选择不同的激发碱使用或采用掺配方式使用。

[0078] 为了对本发明的技术特征做进一步了解，以上分析、试验及结合具体实施例对本发明进行详细阐述，实施例只对本发明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用。本领域内的技术人员在本发明的基础之上做出的非实质性修改，都属于本发明保护范畴。