一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料及其制備方法，屬于瀝青技術領域，包括如下重量份原料：集料80

【技術實現步驟摘要】
一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料及其制備方法


[0001]本專利技術屬于瀝青
，具體涉及一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料及其制備方法。

技術介紹

[0002]瀝青路面建成后，其面層在基層未出現結構性損壞的情況下，由于車輛載荷、氣溫、降水等外部因素和材料特性、質量缺陷等內部因素共同影響下，通常會出現表面老化、細集料散失、粗集料剝落、坑洞以及輕微裂縫等不同程度的早期病害。這些病害不僅影響道路通行能力，更為重要的是大大縮短了道路的使用壽命。瀝青路面超薄罩面技術其施工期短，造價低廉，適用于舊瀝青路面及新建路面的表面功能恢復與提高。
[0003]超薄罩面瀝青混合料因為其位于路面結構最上層，需要其具有良好的耐低溫和耐高溫性能，例如在夏季時直接與強烈陽光接觸后，溫度迅速增加，混合料的模量和抗剪強度迅速降低瀝青混合料軟化，可能出現路面瀝青厚度不一，造成路面凹凸不平的缺陷；在北方的低溫條件下，路面容易脆化結殼，瀝青混合料拱起，失去路面平整度；此外，超薄罩面瀝青混合料需要具有一定的抗車轍能力，在行車荷載的反復作用下路面容易產生諸如波浪、推移、車轍等病害，影響行駛舒適性和路面的抗滑性能，對行車安全性造成威脅。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于提供一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料及其制備方法，以解決
技術介紹
中的問題。
[0005]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
[0006]一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料，包括如下重量份原料：
[0007]集料80
?
85份、基質瀝青10
?
12份、礦粉3
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4份、改性氧化石墨烯2.5
?
3份、改性纖維2
?
3份、填料2
?
3份；
[0008]改性氧化石墨烯通過如下步驟制備：
[0009]步驟S1、將氧化石墨烯加入去離子水中，超聲分散15min，然后加入聚乙烯亞胺，升溫至80℃，攪拌反應8h，反應結束后，經過離心洗滌，冷凍干燥后，得到預處理氧化石墨烯；
[0010]步驟S2、在氮氣保護條件下，將預處理氧化石墨烯、木質素磺酸鈉加入水中，攪拌分散，然后加入過硫酸鉀和N,N
′?
亞甲基雙丙烯酰胺升溫至85℃反應2h，反應結束后，經過過濾、水洗、干燥后得到改性氧化石墨烯。
[0011]進一步地，步驟S1中氧化石墨烯、聚乙烯亞胺和去離子水的用量比為0.1g：100mL：5g；步驟S2中預處理氧化石墨烯、木質素磺酸鈉和水的用量比為1g：1g：100mL；過硫酸鉀的添加量為木質素磺酸鈉質量的0.5％，N,N
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亞甲基雙丙烯酰胺的添加量為木質素磺酸鈉質量的0.2％。首先，將氧化石墨烯和聚乙烯亞胺反應，在氧化石墨烯上引入氨基，得到預處理氧化石墨烯，為后續反應提供反應基團，再與木質素磺酸鈉發生接枝反應，得到改性氧化石墨烯。
[0012]進一步地，所述集料包括3mm
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5mm連續級配的第一集料和0mm
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3mm連續級配的第二集料，所述第一集料和所述第二集料的質量比為7：3。集料屬于天然集料，包括碎石、卵石、浮石、天然砂等。
[0013]進一步地，所述礦粉的粒徑小于0.08mm；所述基質瀝青為70#基質瀝青。
[0014]進一步地，改性纖維通過如下步驟制備：
[0015]將鹽酸多巴胺加入Tris
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HCl緩沖液中，調節pH值為8.5，然后加入丙烯腈纖維浸泡20h，浸泡結束后取出，經過水洗、真空干燥后得到預處理纖維；Tris
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HCl緩沖液的濃度為10mmol/L，鹽酸多巴胺、Tris
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HCl緩沖液和丙烯腈纖維的用量比為1g：50mL：1g。
[0016]將預處理纖維加入正十二硫醇的乙醇溶液中浸泡20h，浸泡結束后取出，用乙醇沖洗，然后在30℃條件下干燥得到改性纖維。乙醇可重復利用。正十二硫醇的乙醇溶液的濃度為0.5mmol/L，預處理纖維和正十二硫醇的乙醇溶液的用量比為1g：50mL。
[0017]利用多巴胺對纖維進行表面進行處理，在纖維表面沉積一層聚多巴胺層，經過多巴胺修飾后，會引入多種如兒茶酚、胺等官能團作為活性位點，并經過正十二硫醇處理后提高了纖維表面的疏水性，提高應用效果。
[0018]一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：
[0019]第一步、按照重量份稱取原料，將集料80
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85份、基質瀝青10
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12份混合得到預混料，混合溫度為175
?
185℃，混合時間為30
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35min；
[0020]第二步、向預混料中加入礦粉3
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4份、改性氧化石墨烯2.5
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3份、改性纖維2
?
3份和填料2
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3份，保持溫度不變，繼續混合30
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35min，得到一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料。
[0021]本專利技術的有益效果：
[0022]出于減少對路面標高影響以及節約工程造價的原則，通常采用薄層加鋪類工藝對瀝青面層進行加鋪處理，從而恢復道路的表觀功能、改善行駛質量和延長路面的使用壽命，本專利技術在制備一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料的過程中制備了改性氧化石墨烯，以改性氧化石墨烯作為原料添加到混合料中具有較好的固態交聯網絡，改性氧化石墨烯的加入可以提高瀝青的表面自由能，進而提升瀝青的黏附性能；改性氧化石墨烯是與氧化石墨烯和木質素磺酸鈉接枝反應后得到，氧化石墨烯的層層結構能有效防止熱氧的入侵，再結合木質素磺酸鈉能與老化產生的自由基進行結合的能力進一步抑制熱氧老化，此外，木質素磺酸鈉與氧化石墨烯接枝后所形成的復合結構可以與阻止微裂縫的進一步發展，增強瀝青混合料的穩定性，提高其低溫抗裂性，更好地提高瀝青混合料耐久性。
[0023]另外，添加了一種改性纖維，纖維作為一種瀝青混合料添加劑，能有效改善瀝青混合料的水穩定性、高溫穩定性、低溫抗裂性等路用性能，本專利技術中經過聚多巴胺修飾的聚丙烯腈纖維同樣可以黏附在多種類型的有機、無機材料表面，有利于改性纖維與瀝青復合材料之間的機械鉚合作用，同時使纖維的疏水性也有所提高，纖維在瀝青等油性液體中擁有更好的分散性。纖維瀝青混合料增強機理主要有橋接阻裂作用、界面增強作用、穩定作用及增韌阻裂作用。改性纖維與改性氧化石墨烯具有協同作用，進一步提高超薄罩面鋪裝用瀝青混合料整體性能。
具體實施方式
[0024]下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，
顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0025]實施例1
[0026]制備改性纖維：
[0027]將鹽酸多巴胺加本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料，其特征在于，包括如下重量份原料：集料80
?
85份、基質瀝青10
?
12份、礦粉3
?
4份、改性氧化石墨烯2.5
?
3份、改性纖維2
?
3份、填料2
?
3份；改性氧化石墨烯通過如下步驟制備：步驟S1、將氧化石墨烯加入去離子水中，超聲分散15min，然后加入聚乙烯亞胺，升溫至80℃，攪拌反應8h，反應結束后，經過離心洗滌，冷凍干燥后，得到預處理氧化石墨烯；步驟S2、在氮氣保護條件下，將預處理氧化石墨烯、木質素磺酸鈉加入水中，攪拌分散，然后加入過硫酸鉀和N,N
′?
亞甲基雙丙烯酰胺升溫至85℃反應2h，反應結束后，經過過濾、水洗、干燥后得到改性氧化石墨烯。2.根據權利要求1所述的一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料，其特征在于，步驟S1中氧化石墨烯、聚乙烯亞胺和去離子水的用量比為0.1g：100mL：5g；步驟S2中預處理氧化石墨烯、木質素磺酸鈉和水的用量比為1g：1g：100mL；過硫酸鉀的添加量為木質素磺酸鈉質量的0.5％，N,N
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亞甲基雙丙烯酰胺的添加量為木質素磺酸鈉質量的0.2％。3.根據權利要求1所述的一種超薄罩面鋪裝用瀝青混合料，其特征在于，所述集料包括3mm
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張亞國，張焱博，
申請(專利權)人：安徽露德新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：