一種改善瀝青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善瀝青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維其包括第一摻加成分，第二摻加成分和第三摻加成分，所述第一摻加成分為A纖維；所述第二摻加成分為B纖維；所述第三摻加成分為C纖維或D添加劑。其可以解決瀝青混凝土面層存在的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性等問(wèn)題,并可以在不同氣候區(qū)域條件下選擇使用。
【專利說(shuō)明】一種改善瀝青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改善浙青混合料路用性能的添加劑，具體涉及一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維。 【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，以高速公路為主線的公路網(wǎng)發(fā)展迅猛，浙青路面以其表面平整、無(wú)接縫、 行車舒適、噪音低、施工期短和維修方便等優(yōu)良特性，在我國(guó)公路中得到廣泛應(yīng)用。但是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、交通量急劇增長(zhǎng)以及不斷增加的車輛荷載，對(duì)高速公路浙青路面的使用性能提出了越來(lái)越高的要求，新建浙青路面運(yùn)營(yíng)不久就出現(xiàn)推移、擁包、坑槽、車轍、裂縫、泛油、松散等病害，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給行車留下了隱患。
[0003]浙青作為一種粘彈性材料，其相對(duì)分子量較低且分布范圍較寬，對(duì)溫度的敏感性較強(qiáng)，高溫時(shí)變軟發(fā)粘，低溫時(shí)變脆易裂，且耐疲勞性能較差，這在一定程度上制約了浙青及其混合料的發(fā)展，雖然浙青廠商不斷探索新的生產(chǎn)工藝來(lái)改善浙青性能，道路設(shè)計(jì)部門也采用優(yōu)質(zhì)重交通道路浙青，但是效果不理想，因此對(duì)浙青進(jìn)行改性就成為一種行之有效的方法。浙青改性是指在基質(zhì)浙青或基質(zhì)浙青混合料中摻加一種或幾種改性添加材料，通過(guò)適當(dāng)加工工藝，使改性材料熔融、分散在基質(zhì)浙青或者基質(zhì)浙青混合料中，形成改性浙青混合料，從而改善或提高浙青混合料的路用性能。目前大多數(shù)浙青改性劑各有優(yōu)點(diǎn)和不足之處:采用有機(jī)改性劑，改性浙青生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，需要專用改性設(shè)備，增加了成本；采用無(wú)機(jī)改性劑，優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單，但是容易受到地域性的限制，不能兼顧改善高溫性能和低溫抗裂性能，有些外摻材料在改善普通浙青混合料單一方面性能同時(shí)有會(huì)對(duì)其他性能帶來(lái)一定的負(fù)面影響。
[0004]鑒于此，需要發(fā)明一種可改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其可以解決浙青混凝土面層存在的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性等問(wèn)題， 并可以在不同氣候區(qū)域條件下選擇使用。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其包括第一摻加成分，第二摻加成分和第三摻加成分,所述第一摻加成分為A纖維,其狀態(tài)為絮狀,吸油率為6.15-6.41% ;所述第二摻加成分為B纖維，其為細(xì)絲狀，抗拉強(qiáng)度為506-527Mpa，吸油率為3.80-3.96% ； 所述第三摻加成分為C纖維或D添加劑，所述C纖維抗拉強(qiáng)度為1200-2100，熔點(diǎn)為 1200-1400 °C,斷裂伸長(zhǎng)率為300-330%;所述D添加劑為密度為0.9-1.lg/cm3，熔點(diǎn)為 120-130，吸水率≥2%。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維為一種有機(jī)聚合物纖維，B纖維為一種合成纖維，C纖維為一種天然礦物纖維。[0008]作為發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維直徑為0.041-0.043mm,優(yōu)選地，其熔點(diǎn)為 200-260。。。[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述B纖維斷裂伸長(zhǎng)率為32.34-33.66%，優(yōu)選的熔點(diǎn)為 240-260 °C。[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述C纖維長(zhǎng)度為15X10-3mm，，狀態(tài)為致密土狀。[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維、B纖維和D添加劑重量比為3:2:3。[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維、B纖維和D添加劑重量比為3:2:4。[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維、B纖維和C纖維重量比為1:1:1。[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述A纖維、B纖維和C纖維重量比為1:1:2。[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述交織化復(fù)合纖維的使用方法是:交織化復(fù)合纖維的摻量為浙青混合料總質(zhì)量的0.3-0.5%，在拌合過(guò)程中，交織化復(fù)合纖維的摻加方式采用 “干法”工藝，先將交織化復(fù)合纖維和集料干拌60s，使其在集料中分散均勻，然后再加入基質(zhì)浙青，拌合60s,最后加入礦粉,拌合60s,總拌合時(shí)間為3min。[0016]本發(fā)明通過(guò)對(duì)摻加不同交織化復(fù)合纖維的浙青混合料的馬歇爾試驗(yàn)表明，摻加交織化復(fù)合纖維后可使浙青混合料毛體積相對(duì)密度減小、空隙率以及最佳浙青用量增大。針對(duì)基質(zhì)浙青混合料、四種交織化復(fù)合纖維改性浙青混合料和SBS改性浙青混合料分別進(jìn)行了車轍試驗(yàn)、貫入剪切試驗(yàn)、小梁低溫彎曲試驗(yàn)、浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗(yàn)、動(dòng)水沖刷試驗(yàn)、彎曲疲勞試驗(yàn)，本發(fā)明經(jīng)研究表明交織化復(fù)合纖維可以有效地改善浙青混合料的高溫、 低溫、水穩(wěn)定性能和抗疲勞性能。[0017]本發(fā)明利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法制備了不同組成方案和摻配比例的交織化復(fù)合纖維，通過(guò)對(duì)交織化復(fù)合纖維改性浙青進(jìn)行半圓針入度試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析和方差分析；此外進(jìn)一步通過(guò)對(duì)纖維進(jìn)行SEM試驗(yàn),135°C粘度試驗(yàn)、vialit試驗(yàn)和網(wǎng)籃析出試驗(yàn)分析纖維對(duì)浙青材料的作用機(jī)理，同時(shí)分析了復(fù)合添加劑對(duì)浙青的改善作用機(jī)理，得到如下結(jié)果:
1、根據(jù)單種纖維原材料對(duì)路用性能的改善作用，確定了 A纖維、B纖維和D添加劑作為交織化復(fù)合纖維的第一種復(fù)配方案，A纖維、B纖維和C纖維作為交織化復(fù)合纖維的第二種復(fù)配方案。
[0018]2、對(duì)交織化復(fù)合纖維改性浙青試樣的半圓針入度試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，可以得到其蠕變?nèi)崃繒r(shí)間曲線圖。通過(guò)對(duì)比不同浙青試樣在半無(wú)限空間介質(zhì)條件下位于IOOs時(shí)的蠕變?nèi)崃恐?，可以比較不同浙青試樣粘彈性的大小，從而對(duì)不同交織化復(fù)合纖維的改性效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。[0019]3、對(duì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果分別進(jìn)行了極差分析和方差分析，發(fā)現(xiàn)兩種分析方法得到的結(jié)論是基本一致的，結(jié)合考慮路用性能的綜合改善效果和經(jīng)濟(jì)性等因素，確定了交織化復(fù)合纖維的四種摻配方案如表1所示。
【權(quán)利要求】
1.一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:其包括第一摻加成分，第二摻加成分和第三摻加成分，所述第一摻加成分為A纖維,其狀態(tài)為絮狀,吸油率為 6.15-6.41% ;所述第二摻加成分為B纖維，其為細(xì)絲狀，抗拉強(qiáng)度為506-527Mpa，吸油率為 3.80-3.96% ;所述第三摻加成分為C纖維或D添加劑，所述C纖維抗拉強(qiáng)度為1200-2100 Mpa，熔點(diǎn)為1200-1400°C，斷裂伸長(zhǎng)率為300-330% ;所述D添加劑密度為0.9-1.lg/cm3，熔點(diǎn)為120-130，吸水率≥2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:所述A纖維為一種有機(jī)聚合物纖維，B纖維為一種合成纖維，C纖維為一種天然礦物纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:所述A纖維直徑為0.041-0.043mm,優(yōu)選地，其熔點(diǎn)為200-260°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:所述B纖維斷裂伸長(zhǎng)率為32.34-33.66%，優(yōu)選的熔點(diǎn)為240_260°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:所述C纖維長(zhǎng)度為15X 10-3mm,,狀態(tài)為致密土狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維， 其特征在于:所述A纖維、B纖維和D添加劑重量比為3:2:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維， 其特征在于:所述A纖維、B纖維和D添加劑重量比為3:2:4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維， 其特征在于:所述A纖維、B纖維和C纖維重量比為1:1:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維， 其特征在于:所述A纖維、B纖維和C纖維重量比為1:1:2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種改善浙青混合料路用性能的交織化復(fù)合纖維，其特征在于:所述交織化復(fù)合纖維的使用方法是:交織化復(fù)合纖維的摻量為浙青混合料總質(zhì)量的0.3-0.5%，在拌合過(guò)程中，交織化復(fù)合纖維的摻加方式采用“干法”工藝，先將交織化復(fù)合纖維和集料干拌60s，使其在集料中分散均勻，然后再加入基質(zhì)浙青，拌合60s，最后加入礦粉,拌合60s,總拌合時(shí)間為3min。
【文檔編號(hào)】C04B16/06GK103553389SQ201310487394
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】張忠山, 蔡獻(xiàn)東, 岳靜芳, 肖淑青, 禹海龍, 崔靜, 張菊峰, 趙洪宇, 李艷明, 梁志強(qiáng), 尹江媛, 張碩欣 申請(qǐng)人:匯通路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司