一种用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料及其制备与施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种渐青混合料及其制备方法与施工方法，具体设及一种将铜尾矿回 收利用且应用于水泥混凝±路面薄层罩面的渐青混合料及其制备方法与施工方法，属于道 路工程中所用的建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 渐青混凝±路面是一种柔性高级路面，对于旧渐青路面修补加铺渐青混凝±面层 比较简单，只需要对病害处理好并做好新旧路面的搭接工序，就可W整体发挥出渐青混凝 ±路面的效果。
[0003] 与之相对地，水泥混凝±路面是一种刚性高级路面，在自然环境和车辆荷载的长 期作用下，加上其自身存在的缺陷，路面一旦破损，很难修补，而且在应力集中的作用下，破 损的路面很容易迅速扩展开来。为了降低水泥混凝±路面破损段的维修成本，W及避免或 减少水泥混凝±路面过早地受到损坏，我们有必要采取一些修复和预防性养护措施。国内 外研究表明，对水泥混凝±路面的改造最可行的措施是在原有路面的基础上加铺渐青混凝 ±面层作磨耗层。但是，对于水泥混凝±路面加铺渐青面层比较复杂，目前，我国渐青混合 料薄层罩面技术在渐青路面上的应用较为成熟，但是在水泥混凝±路面上的应用还比较 少。我国《公路水泥混凝±路面设计规范》（JTGD40-2011)对旧水泥混凝±路面上的渐青 加铺层只给出一些指导性的建议；应根据气温、荷载、混凝±路面承载能力、接缝传荷能力 等合理选用减缓反射裂缝的措施，包括增加渐青加铺层的厚度；在渐青混合料中渗加纤维 及橡胶等改性剂；在混凝±板顶面或加铺层内设置应力吸收层或±工织物夹层等。渐青加 铺层的厚度应兼顾渐青混合料的公称最大粒径相匹配和减缓反射裂缝的要求确定。高速公 路和一级公路的最小厚度宜为100mm，其他等级公路的最小厚度宜为80mm，该种厚度不仅 提高了路面的综合造价，而且某些地段提高了路面标高会影响道路设施。因此，如果加铺厚 度能够降至2cm左右，会显著降低维修和预养护成本。但是，仅2cm的加铺层厚度会给混合 料的压实带来很大难度，尤其在低温天气。
[0004] 此外，尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分。目前，我国尾 矿量高达100亿吨W上，年排出尾矿量高达5亿tW上，其中铜尾矿占了很大一部分，而我 国的尾矿综合利用率非常低，大量的尾矿长期堆积不但对空气和水±造成了严重的污染， 而且占用了大量农用±地，加上尾矿库如果管理、设计不善，极易发生倒巧事故，造成人员 伤亡。此外，随着建筑业及公路事业的发展，对砂石材料的需求量日益增大，然而天然的砂 石材料是一种短时间内不可再生资源，致使砂石资源紧缺，价格不断上涨。尾矿种类多样， 组分复杂，各类尾矿可利用性也不尽相同，每种尾矿由于组分不同，其亲水系数、塑性指数 和加热安定性等性质也有所区别，因此对于不同的尾矿需要经过大量的研究和试验才能得 到充分有效的利用。
[0005] 目前，仅有些资料显示将铁尾矿砂取代渐青混合料中的细集料进行使用，还没有 资料显示可w将铜尾矿应用到渐青混合料中，尤其是应用于水泥混凝上路面薄层罩面渐青 混合料的填料中，其对于原材料要求较高。因此，如何将铜尾矿应用到水泥混凝±路面薄层 罩面的渐青混合料中，如何减薄渐青混合料的加铺厚度，同时满足混合料的压实要求，还能 降低路面的综合造价是目前亟待解决的难题。
【发明内容】
[0006] 发明目的；本发明第一目的是提供一种集回收利用铜尾矿、修复和预养护水泥混 凝±路面为一体的渐青混合料；
[0007] 本发明的第二目的是提供该渐青混合料的制备方法；
[000引本发明的第=目的是提供该渐青混合料的施工方法。
[0009] 技术方案；本发明所述的渐青混合料，包括矿料、渐青、纤维稳定剂W及添加剂，其 中，所述矿料由集料和填料组成，集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩，填料为铜尾矿粉，集料和 填料的重量百分比为96~94% ;4~6% ;所述渐青为聚合物改性渐青或重交通普通渐青， 前者油石比为5. 6~6. 0%，后者油石比为5. 8~6. 2%，其油石比为渐青占矿料的重量百 分比；所述纤维稳定剂为聚醋纤维或木质素纤维，其重量为矿料总重量的0. 1~0. 3% ;所 述添加剂为复合增效剂，其重量为矿料总重量的0. 3~0. 6%。
[0010] 所说的添加剂由复合增效剂和温拌剂混合而成，其中，复合增效剂和温拌剂的重 量各占矿料总重量的0. 3~0. 6%。渐青混合料的最大公称粒径为6. 7mm。
[0011] 矿料的级配范围为：
[0012]
【主权项】
1. 一种用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料，其特征在于：包括矿料、沥青、纤 维稳定剂以及添加剂，其中，所述矿料由集料和填料组成，集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩， 填料为铜尾矿粉，集料和填料的重量百分比为96~94% :4~6% ;所述沥青为聚合物改性 沥青或重交通普通沥青，前者油石比为5. 6~6. O %，后者油石比为5. 8~6. 2 %，其油石比 为沥青占矿料的重量百分比；所述纤维稳定剂为聚酯纤维或木质素纤维，其重量为矿料总 重量的〇. 1~〇. 3% ;所述添加剂为复合增效剂，其重量为矿料总重量的0. 3~0. 6%。
2. 根据权利要求1所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料，其特征在于：所 述添加剂由复合增效剂和温拌剂混合而成，其中，复合增效剂和温拌剂的重量各占矿料总 重量的〇. 3~0. 6%。
3. 根据权利要求1或2所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料，其特征在于： 所述沥青混合料的最大公称粒径为6. 7_。
4. 根据权利要求1或2所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料，其特征在于： 所述矿料的级配范围为：
5. 根据权利要求1所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料的制备方法，其特 征在于包括如下步骤： 对于聚合物改性沥青，预先将矿料加热至180~190°C，聚合物改性沥青加热至165~ 175°C ;接着将矿料、纤维稳定剂和添加剂混合干拌10~15s，其中，矿料中作为填料的铜尾 矿粉是由铜尾矿经粉磨筛分后满足细度和级配要求后使用；然后加入聚合物改性沥青湿拌 50~55s，最后出料并控制出料温度为170~180°C ; 对于重交通普通沥青，预先将矿料加热至170~180°C，重交通普通沥青加热至155~ 165°C ;接着将矿料、纤维稳定剂和添加剂混合干拌10~15s，其中，矿料中作为填料的铜尾 矿粉是由铜尾矿经粉磨筛分后满足细度和级配要求后使用；然后加入重交通普通沥青湿拌 50~55s，最后出料并控制出料温度为160~170°C。
6. 根据权利要求1所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料的施工方法，其特 征在于包括如下步骤： (1) 根据原水泥混凝土路面情况对其进行预处理； (2) 清扫路面； (3) 对清扫后的路面的裂缝处粘贴高性能聚酯布或聚酯玻纤布制成的SBS ; (4) 对贴布后的路面喷洒高强度改性乳化沥青粘层油； (5) 待高强度改性乳化沥青粘层油中的乳化沥青完全破乳后依次摊铺和碾压沥青混 合料，所述沥青混合料铺设于水泥混凝土路面表层1. 5~2. 5cm，其中，摊铺温度不低于 130°C，碾压的初始温度不低于120°C，碾压的终了温度不低于90°C，碾压后路面的温度低 于50 °C时即可逐步开放交通。
7. 根据权利要求6所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料的施工方法，其特 征在于：步骤（1)中，所述预处理包括调平处理或接缝处理，其中，所述调平处理是先测定 路面的平整度，然后将路面上高出的部分铣刨掉，低陷的部分用所述沥青混合料填补；所述 接缝处理是将原水泥混凝土路面以斜三角的方式渐变延伸至新路面。
8. 根据权利要求6所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料的施工方法，其特 征在于：步骤（2)中，所述清扫路面是对路面先用洒水车清洗，接着用强力清刷机清扫，再 用洒水车冲洗，最后用吹风机吹干净。
9. 根据权利要求6所述用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料的施工方法，其 特征在于：步骤（3)中，所述粘贴高性能聚酯布或聚酯玻纤布制成的SBS的厚度不超过 2. 5mm，宽度为 30 ~50cm。
【专利摘要】本发明公开了一种用于水泥混凝土路面薄层罩面的沥青混合料及其制备与施工方法，沥青混合料包括矿料、沥青、纤维稳定剂以及添加剂，其中，矿料中的填料为铜尾矿粉。本发明的优点是将铜尾矿粉用作沥青混合料中的填料，实现了铜尾矿的综合回收利用，且该沥青混合料性能优异、且易压实，能加铺在水泥混凝土路面上1.5～2.5cm，施工后能够迅速修复破损路面，恢复路面的平整性和抗滑性，改善路面质量，延长路面的使用寿命，提高行车舒适性及安全性，还能预养护路面，降低建设成本，节约能源和资源，减少对环境和设施的影响等。此外，本发明的沥青混合料制备方法和施工方法简单易行，容易操作，实用性强。
【IPC分类】E01C7-35, C04B26-26
【公开号】CN104762863
【申请号】CN201510117004
【发明人】张方群
【申请人】江苏航卓建设股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月17日