一种吸收微波的沥青路面混合料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸收微波的沥青路面混合料，由以下质量百分比的原料制成：改性沥青4％～5.5％、粗集料33％～65％、细集料25％～55％、矿粉2％～5％、羟基铁粉3％～7％；另外，本发明还公开了制备所述吸收微波的沥青路面混合料的方法，该方法为：一、将原料预热；二、将原料混合后搅拌，得到吸收微波的沥青路面混合料。本发明的沥青路面混合料铺筑于路面表层时，能够显著增强路面表层吸收微波的能力，微波穿透冰层能够使路面表层快速发热升温，通过热传导将能量传递给冰雪层，使冰雪层熔化为液态水，从而使冰层和路面剥离，然后再采用人工或机械的方式清除冰雪，极大地提高了微波除冰雪方法的工作效率。
【专利说明】一种吸收微波的沥青路面混合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于路面功能材料【技术领域】，具体涉及一种吸收微波的浙青路面混合料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国北方地区及高海拔的山区普遍具有较长的冰雪期，有的甚至超过半年，积雪、 积冰对道路交通及机场飞机起降造成了严重的影响。目前，国内比较常用的除冰雪方法有 人工法、机械法和化学方法。然而这些方法均需要投入大量的人力物力，人工作业劳动强度 大，作业效果低，且易造成二次结冰。
[0003] 近年来，已经有学者开发研究了利用微波加热路面原理将路面和冰层分离，进而 采用人工、机械振捣等方法彻底清除冰雪的微波除冰雪方法。目前微波除冰雪方法的不足 之处在于：1.冰的介质损耗角正切tan δ很小，基本不吸收微波，而且路面材料吸收微波的 能力不足，除冰雪效率极低；2.除冰雪微波常用频率下的加热厚度为十几厘米，路面表层 的能量不足，造成能量浪费，制约了除冰雪效率。
[0004] 专利号为200910254549. 2和200910219359. 7的发明专利中公开了利用磁性粉和 磁性冶金矿渣或磁性砂、碳化硅砂等全部或部分取代传统浙青混合料中石灰质矿粉和粗集 料，从而获得具有微波吸收浙青混凝土路面材料的专利，其不足之处在于：1.不同磁性矿 粉的吸波特性不同，对不同频率微波的吸收能力差异很大，专利中未明确磁性矿粉的种类、 含量、微波频率等与所制备路面材料吸收微波能力的关系，过于笼统；2.磁性矿粉与粗集 料的置换比例过高，易造成所制备的微波吸收路面材料的路用性能发生较大变化，同时成 本过高。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种吸收微波 的浙青路面混合料及其制备方法。该浙青路面混合料铺筑于路面表层时，能够显著增强路 面表层吸收微波的能力，当使用微波除冰雪方法融化冰雪时，微波能够穿透冰层，使路面表 层快速发热升温，通过热传导将能量传递给冰雪层，使冰雪层熔化为液态水，从而使冰层和 路面剥离，然后再采用人工或机械的方式清除冰雪，极大地提高了微波除冰雪方法的工作 效率。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种吸收微波的浙青路面混 合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：改性浙青4%?5. 5%、粗集料33%? 65 %、细集料25 %?55 %、矿粉2 %?5 %、羟基铁粉3 %?7 %，其中所述矿粉和所述羟基 铁粉的质量百分数之和不大于9% ;所述改性浙青为SBS改性浙青或SBR改性浙青，所述羟 基铁粉中铁的质量含量不低于97. 5 %，羟基铁粉的平均粒度不大于5 μ m。
[0007] 上述的一种吸收微波的浙青路面混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料 制成：改性浙青4. 5%?5. 5%、粗集料41. 5%?50%、细集料35. 5%?45%、矿粉2%? 4%、羟基铁粉5%?7%。
[0008] 上述的一种吸收微波的浙青路面混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料 制成：改性浙青5 %、粗集料46 %、细集料40 %、矿粉2 %、羟基铁粉7 %。
[0009] 进一步，本发明还提供了一种制备上述吸收微波的浙青路面混合料的方法，其特 征在于，该方法包括以下步骤：
[0010] 步骤一、将改性浙青预热至165°C?170°C，将矿粉和羟基铁粉混合后预热至 185°C?195°C，将粗集料和细集料混合后预热至190°C?220°C ; toon] 步骤二、将步骤一中预热后的矿粉、羟基铁粉、改性浙青、粗集料和细集料混合后 搅拌60s，得到吸收微波的浙青路面混合料。
[0012] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0013] 1、本发明的浙青路面混合料铺筑于路面表层时，能够显著增强路面表层吸收微波 的能力，当使用微波除冰雪方法融化冰雪时，微波能够穿透冰层，使路面表层快速发热升 温，通过热传导将能量传递给冰雪层，使冰雪层熔化为液态水，从而使冰层和路面剥离，然 后再采用人工或机械的方式清除冰雪，极大地提高了微波除冰雪方法的工作效率。
[0014] 2、本发明制备的浙青路面混合料中添加羟基铁粉作为吸波材料，首先将羟基铁粉 与适量矿粉混合，在引入吸波功能的同时，充分发挥矿粉的活性作用，由于在进一步将各原 料混合时，矿粉和改性浙青混合后能够形成浙青胶浆，提高浙青路面混合料的强度和稳定 性，因此本发明的浙青路面混合料能够在保证路用性能的情况下，显著提高其吸收微波的 能力，将该浙青路面混合料经摊铺工艺摊铺在路面作为上面层，在采用微波除冰雪的方法 过程中，选择频率为IGHz?IOGHz的微波对路面进行加热时的吸收效率最佳。
[0015] 3、本发明的浙青路面混合料制备工艺简单，成本相对低廉，且具有较广的适用性， 对地域限制少，适合规模化推广使用，与微波除冰雪设备结合使用，能够快速剥离路面冰 层，显著提高冬季除冰雪效率。
[0016] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【具体实施方式】
[0017] 本发明实施例中粗集料、细集料、矿粉、SBS改性浙青和SBR改性浙青均满足《公路 浙青路面设计规范》（JTG D50-2006)和《公路浙青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)的 相关技术要求，所述粗集料为粒径不小于4. 75mm的集料，所述细集料为粒径小于4. 75mm的 集料，实施例1?3中羟基铁粉为江苏天一超细金属粉末有限公司生产的牌号为RW的羟基 铁粉，实施例4?6中羟基铁粉为江苏天一超细金属粉末有限公司生产的牌号为YWl的羟 基铁粉，其相关性能参数如表1所示。
[0018] 表1两种牌号的轻基铁粉的相关性能参数
[0019]
【权利要求】
1. 一种吸收微波的浙青路面混合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：改 性浙青4%?5. 5 %、粗集料33 %?65 %、细集料25 %?55 %、矿粉2 %?5 %、羟基铁粉 3%?7%，其中所述矿粉和所述羟基铁粉的质量百分数之和不大于9% ;所述改性浙青为 SBS改性浙青或SBR改性浙青，所述羟基铁粉中铁的质量含量不低于97. 5 %，羟基铁粉的平 均粒度不大于5 y m。
2. 按照权利要求1所述的一种吸收微波的浙青路面混合料，其特征在于，由以下质 量百分比的原料制成：改性浙青4. 5%?5. 5%、粗集料41. 5%?50%、细集料35. 5%? 45%、矿粉2%?4%、羟基铁粉5%?7%。
3. 按照权利要求2所述的一种吸收微波的浙青路面混合料，其特征在于，由以下质量 百分比的原料制成：改性浙青5 %、粗集料46 %、细集料40 %、矿粉2 %、羟基铁粉7 %。
4. 一种制备如权利要求1、2或3所述吸收微波的浙青路面混合料的方法，其特征在于， 该方法包括以下步骤： 步骤一、将改性浙青预热至165°C?170°C，将矿粉和羟基铁粉混合后预热至185°C? 195°C，将粗集料和细集料混合后预热至190°C?220°C ; 步骤二、将步骤一中预热后的矿粉、羟基铁粉、改性浙青、粗集料和细集料混合后搅拌 60s，得到吸收微波的浙青路面混合料。
【文档编号】C04B26/26GK104310860SQ201410583182
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】王选仓, 魏桥, 周平, 蔡良才, 原驰, 冯国通, 张舒畅, 王鸿遥, 唐姚宏, 李理, 旷晓云, 袁伦, 周建娇, 黄蕾 申请人:长安大学