纤维悬浮液配方及其制备方法及降噪抗裂稀浆封层工艺与流程

1.本发明涉及公路养护材料技术领域，尤指一种纤维悬浮液配方及其制备方法及降噪抗裂稀浆封层工艺。


背景技术：

2.经过近四十年的快速发展，我国高速公路黄金建设期已经接近尾声，以“五纵七横”为骨干的高速公路网络将全面建成，截至2020年底，我国高速公路总里程数将近20万公里，稳居世界第一。如何保证这么庞大的高速公路资产的保值增值，发挥其最大的经济效益和社会效益，是一个艰巨的工程与经济兼顾的系统性问题。对高速公路进行及时地养护和维修，保持其良好的路用性能，是实现高速公路资产保值增值的最基本要求。
[0003]“在适当的时候、对适当的项目、实施适当的养护”的“三适”原则是最适宜的高速公路养护原则。实践证明，高速公路通车3
‑
5年后，即对其实施适当的预防性养护，是保证最佳路况和路用性能的有效手段。稀浆封层及在其基础上发展起来的微表处技术是一种既经济又有效的预防性养护技术，对高速公路早期出现的轻微的诸如光滑、磨光、乏油、细微裂缝或松散等病害能够起到一定的修复作用，提高了原有路面防滑、防水、耐磨性，延缓了沥青路面出现严重病害的时间。
[0004]
现有稀浆封层与微表处的问题和缺点比较明显：自身固有的连续级配结构，导致路面行车噪音大，影响乘车者的舒服度；该系统的纵向抗剪切能力较差、抗弯曲挠度较低，对原有路面稍微严重一些的病害的修复能力有限，特别是对原有路面反射裂缝的修复，几乎无能为力。为了弥补这些缺陷，提高现有稀浆封层与微表处的修复性功能，人们试图在混合料中添加各种不同的纤维，以达到解决问题的目的，例如，有使用玻璃纤维、木质素纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维等。但是，由于这些纤维的各自特点与性能不同，效果都不太明显。而且现有的添加方法都是将干纤维直接加到混合料里，纤维很难分散、容易在稀浆料里结团，因此，需要选择更合适的纤维，采用新的添加技术手段，来提高现有稀浆封层与微表处的功能性特点，拓展其应用领域。


技术实现要素：

[0005]
为解决上述问题，本发明提供一种纤维悬浮液配方及其制备方法及降噪抗裂稀浆封层工艺，通过添加精选的聚酯纤维，以提高现有稀浆封层与微表处的柔性、抗弯曲挠度和纵向抗剪切力，实现降噪和修复原有路面反射裂缝的目的；通过对聚酯纤维进行预先的分散、浸润、增滑处理，制成专门的纤维悬浮液，以解决聚酯纤维在混合料分散困难的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纤维悬浮液配方，所述纤维悬浮液的配方及其重量份为水90
‑
110份、氢氧化铵0.10
‑
1.15份、蒸馏氢化牛脂基伯胺0.04
‑
0.08份、羟乙基纤维素0.64
‑
0.72份、聚酯纤维5
‑
8份。
[0007]
具体地，所述纤维悬浮液的配方及其重量份为水100份、氢氧化铵0.12份、蒸馏氢化牛脂基伯胺0.05份、羟乙基纤维素0.68份、聚酯纤维6份。
[0008]
还提供一种采用上述纤维悬浮液的制备方法，所述纤维悬浮液的制备步骤如下：
[0009]
s11，将需要的水注入配制容器内，开启搅拌器进行搅拌；
[0010]
s12,称取需要的氢氧化铵，然后倒入容器内，继续搅拌；
[0011]
s13,称取需要的蒸馏氢化牛脂基伯胺，然后倒入容器内，继续搅拌；
[0012]
s14，称取需要的羟乙基纤维素，并且采用筛子将羟乙基纤维素筛入容器内，并且加大搅拌器的转速；
[0013]
s15，直至羟乙基纤维素完全溶解后，称取需要的聚酯纤维，从容器的加料口缓慢加入到容器内，再次加大转速，得到配制好的纤维悬浮液。
[0014]
进一步地，在步骤s11中，通过配制容器的液位计计量水的用量，并且搅拌机的转速设定为80
‑
100转/分钟。
[0015]
进一步地，在步骤s13中，倒入蒸馏氢化牛脂基伯胺后搅拌5分钟。
[0016]
进一步地，在步骤s14中，筛子的筛孔为1.18mm，倒入羟乙基纤维素后，搅拌器转速调到160
‑
180转/分钟，搅拌20
‑
30分钟，检查羟乙基纤维素的溶解状况，若没有完全溶解，则延长搅拌时间，直至完全溶解。
[0017]
进一步地，在步骤s15中，加入聚酯纤维后，搅拌器调速到600
‑
620转/分钟，搅拌30分钟。
[0018]
进一步地，配制好的纤维悬浮液在使用过程中，需要将搅拌器的转速设定为340
‑
360转/分钟。
[0019]
还提供一种采用上述纤维悬浮液的降噪抗裂稀浆封层工艺，包括以下工艺步骤：
[0020]
s1，分别把乳化沥青、纤维悬浮液、水泥、细集料、粗集料和水按级配要求配制好矿料；
[0021]
s2，拌合摊铺；
[0022]
s3，胶轮压路机碾压2
‑
3遍；
[0023]
s4，养生3
‑
5小时后，开放交通。
[0024]
其中，在步骤s1中，乳化沥青采用sbr胶乳改性乳化沥青，水泥采用硅酸盐水泥，细集料采用石灰岩，粗集料采用玄武岩。
[0025]
本发明的有益效果在于：
[0026]
1)解决了聚酯纤维在混合料分散困难、容易结团的问题；
[0027]
2)解决了现有稀浆封层与微表处行车噪音大的问题：
[0028]
3)提高了现有稀浆封层与微表处的柔性、抗弯曲挠度和抗剪切力，解决了其不能修复反射裂缝的问题。
附图说明
[0029]
图1是本实施例施工工艺流程图。
具体实施方式
[0030]
本发明关于一种纤维悬浮液配方，所述纤维悬浮液的配方及其重量份为水100g、氢氧化铵0.12g、蒸馏氢化牛脂基伯胺0.05g、羟乙基纤维素0.68g、聚酯纤维6.0g。
[0031]
本发明需要的聚酯纤维的指标要求如下表：
[0032]
项目单位指标要求密度g/cm31.35
±
0.05长度mm5.5
±
0.5当量直径mm0.1
‑
0.15横断面/圆形抗拉强度mpa≧500断裂延伸率％≧15高温收缩率％≧18吸油率％4.5
±
0.5燃点％≧550
[0033]
纤维悬浮液配制流程：将需要的水注入配制容器内，通过配制容器的液位计计量水的用量——开启搅拌器，转速设定为80
‑
100转/分钟——准确称取需要的氢氧化铵，倒入容器内，继续搅拌——准确称取需要的蒸馏氢化牛脂基伯胺，倒入容器内，搅拌5分钟——准确称取需要的羟乙基纤维素，用1.18mm筛孔的筛子，缓慢地将羟乙基纤维素筛入容器内，搅拌器转速调到160
‑
180转/分钟——搅拌20
‑
30分钟，检查羟乙基纤维素的溶解状况，如果没有完全溶解，可以适当延长搅拌时间，直至完全溶解——准确称取需要的聚酯纤维，从容器的加料口缓慢加入到容器内，搅拌器转速增加到600
‑
620转/分钟——聚酯纤维添加完成后，继续强力搅拌30分钟——配制好的纤维悬浮液在使用过程，将搅拌器转速设定为340
‑
360转/分钟。
[0034]
实施例1
[0035]
沥青胶结料：sbr胶乳改性乳化沥青，固含量62.6％，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；用量10.4％。
[0036]
纤维：不加纤维悬浮液。
[0037]
填料：425#普通硅酸盐水泥，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；添加量1.2％。
[0038]
矿料：细集料采用石灰岩，粗集料采用玄武岩，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求。
[0039]
矿料级配(水洗法)：
[0040]
筛孔(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)100.078.757.640.627.017.32.76.5
[0041]
实施例2
[0042]
沥青胶结料：sbr胶乳改性乳化沥青，固含量62.6％，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；乳化沥青用量11.5％。
[0043]
纤维：加2.5％纤维悬浮液。
[0044]
填料：425#普通硅酸盐水泥，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；添加量1.2％。
[0045]
矿料：细集料采用石灰岩，粗集料采用玄武岩，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求。
[0046]
矿料级配(水洗法)：
[0047]
筛孔(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)100.078.757.640.627.017.32.76.5
[0048]
实施例3
[0049]
沥青胶结料：sbr胶乳改性乳化沥青，固含量62.6％，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；乳化沥青用量12.2％。
[0050]
纤维：加4.2％纤维悬浮液。
[0051]
填料：425#普通硅酸盐水泥，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；添加量1.2％。
[0052]
矿料：细集料采用石灰岩，粗集料采用玄武岩，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求。
[0053]
矿料级配(水洗法)：
[0054]
筛孔(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)100.078.757.640.627.017.32.76.5
[0055]
实施例4
[0056]
沥青胶结料：sbr胶乳改性乳化沥青，固含量62.6％，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；乳化沥青用量12.8％。
[0057]
纤维：加5.8％纤维悬浮液。
[0058]
填料：425#普通硅酸盐水泥，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求；添加量1.2％。
[0059]
矿料：细集料采用石灰岩，粗集料采用玄武岩，其各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40
‑
2004)的要求。
[0060]
矿料级配(水洗法)：
[0061]
筛孔(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)100.078.757.640.627.017.32.76.5
[0062]
对上述4例的试验路段进行行车噪音测试。测试条件：开放交通7天后测试，使用行车里程10万公里左右的车况良好的进口轿车，车速80公里/小时，车内副驾驶室测试。测试结果如下表：
[0063]
项目实施例1路段实施例2路段实施例3路段实施例4路段噪音(db)84787571
[0064]
由于路况、车况、测试条件的差异性，本次的测试结果仅做趋势性预测，不宜做结论性评判。
[0065]
请参阅图1所示，上述4个实施例的施工工艺步骤如下：
[0066]
s1，分别把乳化沥青、纤维悬浮液、水泥、细集料、粗集料和水按级配要求配制好矿料；
[0067]
s2，拌合摊铺；
[0068]
s3，胶轮压路机碾压2
‑
3遍；
[0069]
s4，养生3
‑
5小时后，开放交通。
[0070]
其中，上述步骤s2
‑
s4为本领域的常规技术手段，在此不再赘述。
[0071]
此外，本发明对上述4个实施例的混合料或沥青纤维复合胶结料的性能进行了试验室室内评估试验，通过高温(修正)马歇尔试验、维姆内聚力试验、抗折试验、弯曲挠度试验(4℃)、bbr挠度蠕变试验等试验，做了不同维度的性能测试，测试结果如下表：
[0072][0073]
从反应混合料与沥青胶结料性能的各个试验数据都表明，添加了聚酯纤维的稀浆封层比不加纤维的现有微表处的抗剪切、抗弯曲能力都强，而且，随着纤维添加量的增加，抗剪切力、抗弯曲力也相应地增加，验证了实际工程中，该技术具有修复路面反射裂缝的能力。
[0074]
本发明首先、选择了柔韧性更佳的聚酯纤维，使混合料具有更加突出的柔性、抗弯曲挠度和抗剪切力，以降低行车噪音和吸收原有路面的反射裂缝；其次，将精选的聚酯纤维进行预先的分散、浸润、增滑处理，制成专门的纤维悬浮液，由直接干加法被转变为湿加法，解决了直接干加法出现的分散困难、容易结团的问题。
[0075]
本发明的实施方法：首先、将需要的化学剂品在一个特制的容器里配制好溶液，并对溶液进行准确计量；其次、将需要的聚酯纤维分批次加入到溶液里，通过不同转速的转换，对纤维进行强力搅拌、分散、浸润，使纤维与溶液形成均质的纤维悬浮液；第三、利用专门的泵送系统，完成纤维添加与摊铺施工的同步实施。
[0076]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0077]
1)解决了聚酯纤维在混合料分散困难、容易结团的问题；
[0078]
2)解决了现有稀浆封层与微表处行车噪音大的问题：
[0079]
3)提高了现有稀浆封层与微表处的柔性、抗弯曲挠度和抗剪切力，解决了其不能修复反射裂缝的问题；
[0080]
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。