一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方的制作方法

专利2022-06-29  70

本申请涉及沥青混合料技术领域,尤其涉及一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方。



背景技术:

沥青混凝土(bituminousconcrete)俗称沥青砼,人工选配具有一定级配组成的矿料,如碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等,与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。沥青砼在路面施工中运用非常广泛,相当一部分的沥青砼技术现已非常成熟,并被制定为国家标准或者行业规范。

然而,在高海拔寒冷地区如西藏,根据以往作业规范,采用空隙率上限控制的沥青砼配合比,其中的矿粉与沥青用量比采用1.0-1.2,导致铺筑路面开裂严重、沥青砼路面的温缩性无法满足要求。

因此,亟待一种改进型的沥青砼配方,适应高海拔寒冷地区的气候特征,提供良好的温缩性进而降低沥青砼路面的开裂率。



技术实现要素:

本申请提供了一种适合高海拔寒冷地区的沥青砼配方,以解决高海拔寒冷地区常规沥青砼配方铺筑路面开裂率较高的问题。

本申请采用的技术方案如下:

一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,包括集料、矿粉和沥青,其中:

集料分为细集料和粗集料,设细集料与粗集料的分界线的粒径为a,如果集料粒径≤a,则为细集料,如果集料粒径>a,则为粗集料,所述a的取值范围为:2.3mm≤a≤2.4mm;

设所述细集料在所述集料中的质量百分比为b,所述b的取值范围为:28%≤b≤32%;

设所述配方中油石比为c,所述c的取值范围为:4.6%≤c≤5.2%;

所述矿粉与沥青的用量比为0.8-1.0。

可选的,所述a=2.36mm。

可选的,所述b=30%。

可选的,所述矿粉与沥青的用量比为0.9。

可选的,所述沥青为sbr改性沥青。

可选的,所述c=5%。

采用本申请的技术方案的有益效果如下:

本申请的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,由集料、矿粉和沥青组成,集料分为细集料和粗集料,设细集料与粗集料的分界线的粒径为a,如果集料粒径≤a,则为细集料,如果集料粒径>a,则为粗集料,a的取值范围为:2.3mm≤a≤2.4mm;细集料在集料中的质量百分比为b,且28%≤b≤32%;矿粉与沥青的用量比为0.8-1.0。本申请通过调整沥青砼配方中的矿料级配,使细集料的通过率降低,选择规范要求级配包络线的下限,同时,降低矿粉与沥青用量比,减少矿粉用量,从而达到施工后沥青砼路面的空隙率增大的目的,提高了沥青砼路面的温缩性能,降低了沥青砼路面的开裂率,实现了本申请的目的。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

本申请提供的一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,包括集料、矿粉和沥青,其中:

集料分为细集料和粗集料,设细集料与粗集料的分界线的粒径为a,如果集料粒径≤a,则为细集料,如果集料粒径>a,则为粗集料,所述a的取值范围为:2.3mm≤a≤2.4mm;

设所述细集料在所述集料中的质量百分比为b,所述b的取值范围为:28%≤b≤32%;

设所述配方中油石比为c,所述c的取值范围为:4.6%≤c≤5.2%;

所述矿粉与沥青的用量比为0.8-1.0。

本实施例中,细集料与粗集料的定义并不同于行业内的标准定义,而是作为本申请中的一种特定描述,其实质是便于区分集料中粒径较细与较粗的颗粒。不应简单地理解为行业内的专业词汇。本实施例中细集料与粗集料的分界线粒径有一个取值范围:2.3mm≤a≤2.4mm,从而在满足发明目的的前提下获得了较宽的保护范围。在此范围内,按照本实施例的配方进行生产的沥青砼,能够产生相对较大的空隙率,详见下表:

表1矿粉与沥青用量比与空隙率关系曲线表

在实际铺筑路面中,申请人对常规配方进行了试验段取芯,发现原配比沥青砼(矿料混合料筛分2.36mm以下通过率为38%,矿粉与沥青用量比为1.2,油石比为5.3%)压实度较高平均为98.6%,空隙率为1.4%,不符合设计的空隙率5%的目标值,且不利于沥青砼路面温度收缩,极易产生裂缝。而采用本实施例中的配方进行实际的路面铺筑后,进而完成试验段取芯,能保持空隙率在5%左右,非常适应在高海拔寒冷地区,本配方的沥青砼具有良好的温缩性和适应性,基本无裂缝。

可选的,所述a=2.36mm。

本实施例中,由于行业内通用的区分细集料和粗集料的标准值为2.36mm,选择行业标准值一方面有利于在成本投入上进行简化,各种采用标准值生产的相关设备和工艺均可以直接适用,避免重新研发的成本投入;另一方面避免引起工作人员的混淆,有利于数据统计。

可选的,所述b=30%。

本实施例中,通过多次试验对比,认为在b的值在30%附近时能较好地体现本配方的优异性能。

可选的,所述矿粉与沥青的用量比为0.9。

本实施例中,采用矿粉与沥青的用量比为0.9,进一步使本配方生产的沥青砼的空隙率控制在5%以及非常接近5%,从而保证了本配方生产的沥青砼具有良好的温缩性能,满足了高海拔寒冷地区的铺筑需要,进而降低了铺筑路面的开裂率。

可选的,所述沥青为sbr改性沥青。

本实施例中,emulsion-polymerizedstyrenebutadienerubber(e-sbr),又称聚苯乙烯丁二烯共聚物,俗称丁苯橡胶。sbr改性沥青就是添加了此类改性剂的沥青。本申请人进行了添加a-90号普通道路石油沥青和添加a-110号普通道路石油沥青与添加sbr改性沥青的配方的研究对比,具体研究对比过程及结论如下:

根据对日喀则至谢通门s208省道及国道318日喀则至拉萨机场段的调查,其分别采用a-90号普通道路石油沥青和a-110号普通道路石油沥青进行沥青砼施工,两种普通道路石油沥青均采用原配方(矿料混合料筛分2.36mm以下通过率为38%,矿粉与沥青用量比为1.2,油石比为5.3%)生产的沥青砼。在沥青砼铺筑后两年内出现大面积沥青砼路面开裂,出现不同程度纵横向及网状裂缝,其中,日喀则至谢通门s208省道全线长83km,沿线大面积损坏,出现纵向裂缝12处,横向裂缝1700余道,网状裂缝9处;国道318日喀则至拉萨机场段全长13km,出现纵向裂缝4处,横向裂缝300余道。具体研究参数见下表:其中a-90号普通道路石油沥青为原配方1,a-110号普通道路石油沥青为原配方2,数据源自铺筑路面后两年时间节点的取样结果。

表2各配方空隙率与裂缝统计表

可选的,所述c=5%。

本实施例中,采用5%的油石比,进一步满足本配方生产的沥青砼的空隙率,试验证明增加空隙率至5%或接近5%非常有利于优化本配方生产的沥青砼的温缩性,进而实现降低铺筑路面开裂率的目标。

本申请的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,由集料、矿粉和沥青组成,集料分为细集料和粗集料,设细集料与粗集料的分界线的粒径为a,如果集料粒径≤a,则为细集料,如果集料粒径>a,则为粗集料,a的取值范围为:2.3mm≤a≤2.4mm;细集料在集料中的质量百分比为b,且28%≤b≤32%;矿粉与沥青的用量比为0.8-1.0。本申请通过调整沥青砼配方中的矿料级配,使细集料的通过率降低,选择规范要求级配包络线的下限,同时,降低矿粉与沥青用量比,减少矿粉用量,从而达到施工后沥青砼路面的空隙率增大的目的,提高了沥青砼路面的温缩性能,降低了沥青砼路面的开裂率,实现了本申请的目的。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。


技术特征:

1.一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,由集料、矿粉和沥青组成,其中:

集料分为细集料和粗集料,设细集料与粗集料的分界线的粒径为a,如果集料粒径≤a,则为细集料,如果集料粒径>a,则为粗集料,所述a的取值范围为:2.3mm≤a≤2.4mm;

设所述细集料在所述集料中的质量百分比为b,所述b的取值范围为:28%≤b≤32%;

设所述配方中油石比为c,所述c的取值范围为:4.6%≤c≤5.2%;

所述矿粉与沥青的用量比为0.8-1.0。

2.根据权利要求1所述的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,所述a=2.36mm。

3.根据权利要求1所述的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,所述b=30%。

4.根据权利要求1所述的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,所述矿粉与沥青的用量比为0.9。

5.根据权利要求1所述的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,所述沥青为sbr改性沥青。

6.根据权利要求1所述的适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,其特征在于,所述c=5%。

技术总结
本申请属于沥青混合料技术领域,尤其涉及一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方。沥青砼在路面施工中运用非常广泛,并已形成多种规范施工的国家标准。但在高海拔寒冷地区如西藏,根据以往作业规范生产出的沥青砼铺筑路面开裂严重、温缩性无法满足要求。本申请提供一种适合高海拔寒冷地区沥青砼配方,由集料、矿粉和沥青组成,本申请通过调整沥青砼配方中的矿料级配,使细集料的通过率降低,选择规范要求级配包络线的下限;同时,降低矿粉与沥青用量比,减少矿粉用量,从而达到施工后沥青砼路面的空隙率增大的目的,提高了沥青砼路面的温缩性能,降低了沥青砼路面的开裂率,实现了本申请的目的。

技术研发人员:王峰;李建功;殷胜光;李茜;杨伟威;张玉桂
受保护的技术使用者:中交路桥北方工程有限公司;中交路桥建设有限公司
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2020.06.05

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