一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料及其制备方法与流程

本发明涉及沥青混合料，尤其涉及一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料及其制备方法。

背景技术：

1、沥青路面在使用过程中，受到车辆荷载的反复作用和环境温度交替变化所产生的温度应力作用，沥青路面长期处于应力应变反复变化的状态。随着荷载作用次数的增加，材料内部缺陷，微裂纹不断扩展，路面结构强度逐渐衰弱，直到发射疲劳破坏，路面出现裂缝。

2、近年来，提高沥青路面抗疲劳开裂的主要措施在sbs改性沥青中掺入纤维，制得热拌沥青混合料，以改善沥青混合料的抗裂性能。但是传统热拌沥青的制备过程不仅消耗了大量能源，还会产生了大量的co2、烟尘和有害气体，造成了环境污染。并且沥青在高温拌和过程中容易发生老化，对沥青路面的各项路用性能都有不同程度的负面影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，具有高抗疲劳性能，大幅延长了冷拌沥青混合料的工程寿命，提升冷拌沥青混合料路用性能，还能解决传统热拌沥青混合料在加热过程中有毒有害气体的排放，减少对周围环境的污染的问题。

2、本发明的另一个目的还在于提出一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料的制备方法，可以得到的一种冷拌沥青混合料，该冷拌沥青混合料具有高抗疲劳性能，解决了传统沥青路面容易疲劳开裂的问题。

3、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

4、一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，包括以下质量份数的各原料组分：高粘改性乳化沥青9～11份、玄武岩纤维0.3～0.5份和矿料88.5～90.7份；

5、所述高粘改性乳化沥青的残留分含量范围为55%～65%，软化点≥82℃，60℃动力粘度≥40000pa·s，以及弹性恢复≥92%。

6、进一步的，所述玄武岩纤维直径为15um，抗拉强度大于2500mpa，弹性模量大于85gpa，断裂延伸率大于3%。

7、进一步的，所述玄武岩纤维包括第一玄武岩纤维和第二玄武岩纤维，所述第一玄武岩纤维的长度为6mm，所述第二玄武岩纤维的长度为12mm，第一玄武岩纤维占玄武岩纤维总质量的比为25%～37%，第二玄武岩纤维占玄武岩纤维总质量的比为63%～75%。

8、进一步的，所述矿料包含第一粗集料、第二粗集料、细集料、石灰岩矿粉和普通硅酸盐水泥，所述第一粗集料占矿料总质量的比为55%～65%，所述第二粗集料占矿料总质量为5%～15%，所述细集料占矿料总质量为25%～35%，所述石灰岩矿粉占矿料总质量为2%～6%，普通硅酸盐水泥占矿料总质量为0.5%～1.5%。

9、进一步的，所述第一粗集料的直径为5～10mm，所述第二粗集料的直径为3～5mm，所述细集料的直径为0～3mm。

10、进一步的，所述第一粗集料、第二粗集料和细集料均为玄武岩、辉绿岩、闪长岩和变质砂岩中的一种。

11、进一步的，所述普通硅酸盐水泥的硬度等级为42.5。

12、进一步的，所述矿料的级配范围为：13.2mm筛孔通过率为100％，9.5mm筛孔通过率为95～100％，4.75mm筛孔通过率为35～45％，2.36mm筛孔通过率为25～35％，1.18mm筛孔通过率为20～25％，0.6mm筛孔通过率为15～20％，0.3mm筛孔通过率为10～15％，0.15mm筛孔通过率为5～10％和0.075mm筛孔通过率为4～8％。

13、上述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料的制备工艺，包括以下步骤：

14、（1）将第一粗集料、第二粗集料和细集料进行拌合，拌合时间为10~15s；

15、（2）将高粘改性乳化沥青加入到步骤（1）的混合料中，进行拌合，拌合时间为40~45s；

16、（3）将玄武岩纤维加入到步骤（2）的混合料中，进行拌合，拌合时间为30~35s；

17、（4）将石灰岩矿粉加入到步骤（3）的混合料中，进行拌合，拌合时间为30~35s；

18、（5）将普通硅酸盐水泥加入到步骤（4）的混合料中，进行拌合，拌合时间为30~35s，制得一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料。

19、与现有技术相比，本发明的实施例具有以下有益效果：

20、1、通过高粘改性乳化沥青、玄武岩纤维和矿料共同制备，得到的一种具有高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，大幅延长了冷拌沥青混合料的工程寿命，提升冷拌沥青混合料路用性能，还可以替代传统的热拌沥青混合料，从而解决传统热拌沥青混合料在加热过程中有毒有害气体的排放，减少对周围环境的污染的问题；

21、2、对限定软化点≥82℃和60℃动力粘度≥40000pa·s可以提供冷拌沥青混合料更强的粘结能力，限定弹性恢复≥92%可实现冷拌沥青混合料的韧性以及抗裂性能，以体现本方案采用特定的沥青材料制备得到的冷拌沥青混合料可以达到高抗疲劳性能的技术效果。

技术特征：

1.一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，包括以下质量份数的各原料组分：高粘改性乳化沥青9～11份、玄武岩纤维0.3～0.5份和矿料88.5～90.7份；

2.根据权利要求1所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述玄武岩纤维直径为15um，抗拉强度大于2500mpa，弹性模量大于85gpa，断裂延伸率大于3%。

3.根据权利要求1所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述玄武岩纤维包括第一玄武岩纤维和第二玄武岩纤维，所述第一玄武岩纤维的长度为6mm，所述第二玄武岩纤维的长度为12mm，第一玄武岩纤维占玄武岩纤维总质量的比为25%～37%，第二玄武岩纤维占玄武岩纤维总质量的比为63%～75%。

4.根据权利要求1所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述矿料包含第一粗集料、第二粗集料、细集料、石灰岩矿粉和普通硅酸盐水泥，所述第一粗集料占矿料总质量的比为55%～65%，所述第二粗集料占矿料总质量为5%～15%，所述细集料占矿料总质量为25%～35%，所述石灰岩矿粉占矿料总质量为2%～6%，普通硅酸盐水泥占矿料总质量为0.5%～1.5%。

5.根据权利要求4所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述第一粗集料的直径为5～10mm，所述第二粗集料的直径为3～5mm，所述细集料的直径为0～3mm。

6.根据权利要求4所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述第一粗集料、第二粗集料和细集料均为玄武岩、辉绿岩、闪长岩和变质砂岩中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥的硬度等级为42.5。

8.根据权利要求4所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料，其特征在于，所述矿料的级配范围为：13.2mm筛孔通过率为100％，9.5mm筛孔通过率为95～100％，4.75mm筛孔通过率为35～45％，2.36mm筛孔通过率为25～35％，1.18mm筛孔通过率为20～25％，0.6mm筛孔通过率为15～20％，0.3mm筛孔通过率为10～15％，0.15mm筛孔通过率为5～10％和0.075mm筛孔通过率为4～8％。

9.一种根据权利要求2-8中的任意一项所述的一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高抗疲劳性能的冷拌沥青混合料及其制备方法，属于沥青材料领域，包括以下质量份数的各原料组分：高粘改性乳化沥青9～11份、玄武岩纤维0.3～0.5份和矿料88.5～90.7份；所述高粘改性乳化沥青的残留分含量范围为55%～65%，软化点≥82℃，60℃动力粘度≥40000Pa·s，以及弹性恢复≥92%。在发明中对限定软化点和60℃动力粘度进行限定可以提供冷拌沥青混合料更强的粘结能力，限定弹性恢复可实现冷拌沥青混合料的韧性以及抗裂性能，以体现本方案只能采用特定的沥青材料制备得到的冷拌沥青混合料才能达到高抗疲劳性能的技术效果。

技术研发人员：杨倪坤,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：
技术公布日：2024/1/15