一种冷缝连续摊铺沥青、生产工艺及摊铺工艺的制作方法

1.本技术涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种冷缝连续摊铺沥青、生产工艺及摊铺工艺


背景技术：

2.沥青路面作为我国公路以及城市道路路面结构的主要形式，具有施工技术成熟、行车舒适安全、养护维修管理方便等优点。
3.在道路施工过程中，由于道路需要连续摊铺和碾压成型，才能保证路面整体的连贯性，但是在实际施工中，时常会出现中途停止碾压和摊铺的情况，一旦沥青混凝土冷却后，在下一次的摊铺碾压中冷热沥青之间的连接强度会受到影响，导致新旧沥青之间容易形成冷接缝。如果形成的接缝为横向的，极易在下雨天雨水渗漏，或在沥青冷却后出现裂痕，损环路面完整性如果雨水渗透路面中，在雨停后会发现其他路面已经干透，而接缝处却形成了明显的雨水痕迹，主要是由于接缝处空隙较大，含水量较多，导致干燥时间较长。长此以往，会导致路面材料脱离，内部结构损坏。


技术实现要素：

4.为了增强新旧沥青路面之间的连接强度，本技术提供一种冷缝连续摊铺沥青、生产工艺及摊铺工艺。
5.本技术提供的一种冷缝连续摊铺沥青、生产工艺及摊铺工艺，采用如下的技术方案：第一方面，本技术提供一种冷缝连续摊铺沥青，采用如下的技术方案：一种冷缝连续摊铺沥青，包括以下重量份的原材料：基质沥青80-100份、相容剂4-6份、碎石180-220份、沥青树脂10-20份、抗老化剂4-6份、橡胶粉8-15份、环氧磷酸酯3-5份、有机硅烷偶联剂10-18份。
6.通过采用上述技术方案，由于沥青树脂具有优异的耐热性、抗老化性、亲和性以及粘结性，将沥青树脂掺入沥青中，能够提高沥青的耐热性、耐磨性、抗老化性能和粘结性，从而增强新旧沥青之间的粘结强度；橡胶粉掺入沥青中，对沥青的高温性能和温度敏感性具有一定的改善作用，减少由于热胀冷缩，使得新旧沥青之间产生裂缝的可能性；环氧磷酸酯具有丰富的官能团，能够提供优异的附着性，从而增强新旧沥青之间的连接强度，减少新旧沥青之间冷接缝的生成，除此之外，环氧磷酸酯与沥青的相容性好，还能提升沥青的耐水性能和耐磨性能，从而减少冷接缝内存水进而导致沥青路面结构损坏的可能性，提高沥青路面的使用寿命；有机硅烷偶联剂能够在粘接界面形成强力较高的化学键，能够增强沥青的粘合强度、防水和耐气候等性能，从而增强新旧沥青之间的连接强度，减少新旧沥青之间冷接缝的生成；通过化学偶联剂和环氧磷酸酯进一步进行网络缠绕作用，再加上橡胶粉与化学偶
联剂以及环氧磷酸酯的交联共混，协同增强了沥青的粘结性能和弹性，进一步减少冷接缝的生成，增强新旧沥青之间的连接强度。
7.优选的，所述基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青。
8.通过采用上述技术方案，石油沥青是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，石油沥青具有很好的高温稳定性、低温抗裂性、抗水害及耐久性，粘附性优异、弹性恢复率高；用布敦岩沥青改性石油沥青，可以显著提高沥青路面的高温稳定性、抗水性能、抗老化性能和耐候性，从而减少沥青路面产生裂缝的可能性，进而减少冷接缝中存水的可能性。
9.优选的，所述相容剂为马来酸酐。
10.通过采用上述技术方案，马来酸酐不仅能够提高冷缝连续摊铺沥青中各组分的相容性，还能提高沥青的粘结力，增强新旧沥青之间的相容性。
11.优选的，所述沥青树脂为环氧树脂、c9石油树脂或者聚氯乙烯pvc树脂的一种或多种。
12.通过采用上述技术方案，环氧树脂、c9石油树脂和聚氯乙烯pvc树脂为耐热性能、抗老化性能以及粘结性能优良的沥青树脂。
13.优选的，所述橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为(12-14)：4：(15-17)。
14.通过采用上述技术方案，橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比在(12-14)：4：(15-17)的范围内，制备的冷缝连续摊铺沥青粘结强度较好。
15.优选的，所述所述石油沥青和布敦岩沥青的质量比为(2-3)：1。
16.通过采用上述技术方案，石油沥青和布敦岩沥青的质量比为(2-3)：1的范围内，制备的沥青的粘结性能较为优异。
17.第二方面，本技术提供一种冷缝连续摊铺沥青的生产工艺，采用如下的技术方案：一种冷缝连续摊铺沥青的生产工艺，包括以下步骤：s1：先将沥青熔化，得到熔化后的沥青；s2：将熔化后的沥青、碎石、相容剂、沥青树脂、抗老化剂、橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂混合均匀，得到冷缝连续摊铺沥青。
18.第三方面，本技术提供一种冷缝连续摊铺沥青的摊铺工艺，采用如下的技术方案：一种冷缝连续摊铺沥青的摊铺工艺，包括以下步骤：s1：先将沥青熔化，得到熔化后的沥青；s2：将熔化后的沥青、碎石、相容剂、沥青树脂、抗老化剂、橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂混合均匀，得到冷缝连续摊铺沥青；s3：将冷缝连续摊铺沥青摊铺到路面上，将冷缝连续摊铺沥青路面压实。
19.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、橡胶粉掺入沥青中，对沥青的高温性能和温度敏感性具有一定的改善作用，减少由于热胀冷缩，使得新旧沥青之间产生裂缝的可能性；环氧磷酸酯具有丰富的官能团，能够提供优异的附着性，从而增强新旧沥青之间的连接强度，减少新旧沥青之间冷接缝的生
成，除此之外，环氧磷酸酯与沥青的相容性好，还能提升沥青的耐水性能和耐磨性能，从而减少冷接缝内存水进而导致沥青路面结构损坏的可能性，提高沥青路面的使用寿命；有机硅烷偶联剂能够在粘接界面形成强力较高的化学键，能够增强沥青的粘合强度、防水和耐气候等性能，从而增强新旧沥青之间的连接强度，减少新旧沥青之间冷接缝的生成；通过化学偶联剂和环氧磷酸酯进一步进行网络缠绕作用，再加上橡胶粉与化学偶联剂以及环氧磷酸酯的交联共混，协同增强了沥青的粘结性能和弹性，进一步减少冷接缝的生成，增强新旧沥青之间的连接强度；2、石油沥青是原油加工过程的一种产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，石油沥青具有很好的高温稳定性、低温抗裂性、抗水害及耐久性，粘附性优异、弹性恢复率高；用布敦岩沥青改性石油沥青，可以显著提高沥青路面的高温稳定性、抗水性能、抗老化性能和耐候性，从而减少沥青路面产生裂缝的可能性，进而减少冷接缝中存水的可能性。
具体实施方式
20.原料来源有机硅烷偶联剂：有效物质含量99％，来自济南鑫顺化工有限公司；环氧磷酸酯：aet氨基磷酸酯；碎石：玄武岩，粒径0.1-1cm；石油沥青：90#沥青；抗老化剂：来自石家庄骏隆化工产品销售有限公司。
21.制备例制备例1基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青，其中石油沥青和布敦岩沥青的质量比为2:1，基质沥青由石油沥青和布敦岩沥青熔融后均匀混合在一起得到。
22.制备例2基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青，其中石油沥青和布敦岩沥青的质量比为3:1，基质沥青由石油沥青和布敦岩沥青熔融后均匀混合在一起得到。
23.制备例3基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青，其中石油沥青和布敦岩沥青的质量比为2.5:1，基质沥青由石油沥青和布敦岩沥青熔融后均匀混合在一起得到。
24.制备例4基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青，其中石油沥青和布敦岩沥青的质量比为1.5:1，基质沥青由石油沥青和布敦岩沥青熔融后均匀混合在一起得到。
25.制备例5基质沥青包括石油沥青和布敦岩沥青，其中石油沥青和布敦岩沥青的质量比为3.5:1，基质沥青由石油沥青和布敦岩沥青熔融后均匀混合在一起得到。实施例
26.实施例1冷缝连续摊铺沥青，包括以下原材料：基质沥青80kg、马来酸酐4kg、碎石180kg、环
氧树脂10kg、抗老化剂4kg、橡胶粉8kg、环氧磷酸酯3kg、有机硅烷偶联剂10kg；冷缝连续摊铺沥青的生产工艺：包括以下步骤：s1：先将80kg基质沥青熔化，得到熔化后的基质沥青；s2：将s1中得到的熔化后的基质沥青、180kg碎石、4kg马来酸酐、10kg环氧树脂、4kg抗老化剂、8kg橡胶粉、3kg环氧磷酸酯和10kg有机硅烷偶联剂混合均匀，得到冷缝连续摊铺沥青；冷缝连续摊铺沥青的摊铺工艺，包括以下步骤：将冷缝连续摊铺沥青摊铺到路面上，将冷缝连续摊铺沥青路面压实；其中基质沥青来自制备例1。
27.实施例2实施例2与实施例1的不同之处在于，冷缝连续摊铺沥青组分的含量不同，其余步骤均与实施例1相同，冷缝连续摊铺沥青包括以下原材料：基质沥青90kg、马来酸酐5kg、碎石200kg、环氧树脂15kg、抗老化剂5kg、橡胶粉12kg、环氧磷酸酯4kg、有机硅烷偶联剂14kg。
28.实施例3实施例3与实施例2的不同之处在于，冷缝连续摊铺沥青组分的含量不同，其余步骤均与实施例1相同，冷缝连续摊铺沥青包括以下原材料：基质沥青100kg、马来酸酐6kg、碎石220kg、环氧树脂20kg、抗老化剂6kg、橡胶粉15kg、环氧磷酸酯5kg、有机硅烷偶联剂18kg。
29.实施例4实施例4与实施例2的不同之处在于，基质沥青来自制备例2，其余步骤均与实施例2相同。
30.实施例5实施例5与实施例4的不同之处在于，基质沥青来自制备例3，其余步骤均与实施例4相同。
31.实施例6实施例6与实施例4的不同之处在于，基质沥青来自制备例4，其余步骤均与实施例4相同。
32.实施例7实施例7与实施例4的不同之处在于，基质沥青来自制备例5，其余步骤均与实施例4相同。
33.实施例8实施例8与实施例4的不同之处在于，未添加马来酸酐，其余步骤均与实施例4相同。
34.实施例9实施例9与实施例4的不同之处在于，沥青树脂为c9石油树脂，其余步骤均与实施例4相同。
35.实施例10实施例10与实施例4的不同之处在于，沥青树脂为聚氯乙烯pvc树脂，其余步骤均与实施例4相同。
36.实施例11
实施例11与实施例4的不同之处在于，有机硅偶联剂为15kg，即橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为12:4:15，其余步骤均与实施例4相同。
37.实施例12实施例12与实施例11的不同之处在于，橡胶粉为13kg，有机硅偶联剂为16kg，即橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为13:4:16，其余步骤均与实施例11相同。
38.实施例13实施例13与实施例12的不同之处在于，橡胶粉为14kg，有机硅偶联剂为17kg，即橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为14:4:17，其余步骤均与实施例12相同。
39.实施例14实施例14与实施例12的不同之处在于，橡胶粉为11kg，有机硅偶联剂为14kg，即橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为11:4:14，其余步骤均与实施例12相同。
40.实施例15实施例15与实施例12的不同之处在于，橡胶粉为15kg，有机硅偶联剂为18kg，即橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比为15:4:18，其余步骤均与实施例12相同。
41.对比例对比例1对比例1与实施例12的不同之处在于，未添加橡胶粉，其余步骤与实施例12相同。
42.对比例2对比例2与实施例12的不同之处在于，未添加环氧磷酸酯，其余步骤与实施例12相同。
43.对比例3对比例3与实施例12的不同之处在于，未添加有机硅烷偶联剂，其余步骤与实施例12相同。
44.性能检测试验检测方法参照《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》(jtg/t3364-02—2019)，将实施例1-15以及对比例1-3制备的冷缝连续摊铺沥青制成圆柱形的沥青试件a，待沥青试件a冷却后，在沥青试件a顶部铺平冷缝连续摊铺沥青并且压紧，得到粘结在沥青试件a上的沥青试件b，待沥青试件b冷却后，得沥青试件，其中沥青试件a和沥青试件b的直径为5cm，高为5cm，使用万能材料试验机对沥青试件进行层间拉拔试验，得到冷缝连续摊铺沥青的抗拉强度，实施例1-15以及对比例1-3制备的冷缝连续摊铺沥青路面抗拉强度如下表所示：表1实施例1-15以及对比例1-3制备的冷缝连续摊铺沥青路面抗拉强度
结合实施例1-3以及表1的数据可以看出，实施例3制备的冷缝连续摊铺沥青路面抗拉强度比较大，即新旧冷缝连续摊铺沥青路面之间的粘结性能较好；结合实施例2、实施例4-7以及表1的数据可以看出，实施例4制备的冷缝连续摊铺沥青路面抗拉强度比较大，即石油沥青和布敦岩沥青的质量比为2.5:1时，制备的基质沥青的粘结性较强；结合实施例4、实施例8以及表1的数据可以看出，马来酸酐能提高冷缝连续摊铺沥青的粘结力，增强了新旧冷缝连续摊铺沥青之间的连接强度；结合实施例4、实施例11-15以及表1的数据可以看出，橡胶粉、环氧磷酸酯和有机硅烷偶联剂的质量比在(12-14)：4：(15-17)的范围内，制备的冷缝连续摊铺沥青粘结强度较好，从而新旧冷缝连续摊铺沥青之间的连接强度较大；结合对比例1-3、实施例12以及表1的数据可以看出，橡胶粉、有机硅烷偶联剂以及环氧磷酸酯的交联共混，协同增强了沥青的粘结性能和弹性，进一步减少冷接缝的生成，增强缝连续摊铺沥青之间的连接强度。
45.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。