一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法，其特征在于，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：橡胶粉25‑30kg/m³、425水泥300‑330kg/m³、河砂550‑590kg/m³、碎石1080‑1180kg/m³、水135‑165kg/m³、减水剂5‑7kg/m³、酞酸酯偶联剂3‑4kg/m³、橡胶胶乳2‑3kg/m³、疏水改性纤维素3‑4kg/m³、木质素15‑20kg/m³、粒化高炉矿渣粉80‑110kg/m³等原料组成；将原料进行有效混合得混凝土。本发明专利技术具有抗折强度、抗冲击性、底板抗冲磨性、耐磨性、温缩性、干缩性、抗冻性、极限应变能力、降噪性、容重、抗腐蚀性等性能优于普通水泥混凝土路面；且后期养护费用低于普通水泥混凝土路面等特点。

Rubber powder modified cement concrete pavement and manufacturing method thereof

The invention discloses a rubber powder modified cement concrete pavement and its manufacturing method, which is characterized in that the cement concrete pavement comprises the following raw materials in parts by weight: 25 rubber powder 30kg/m, 330kg/m 300 fand 425 cement, sand 550 fand 590kg/m, 1180kg/m fand stone 1080, water 135 fand 165kg/m, 5 7kg/m fand superplasticizer, titanate coupling agent fand 3 4kg/m, 2 3kg/m fand rubber latex fand, hydrophobically modified cellulose, lignin 3 4kg/m 15 fand 20kg/m fand, granulated blast furnace slag powder 80 110kg/m fand as raw material raw material; effectively mix concrete. The invention has the flexural strength, impact resistance, abrasion resistance, bottom resistance, temperature shrinkage, dry shrinkage, frost resistance, ultimate strain capacity, noise reduction, bulk density, corrosion resistance performance is better than the ordinary cement concrete pavement; and the maintenance cost is lower than that of ordinary cement concrete pavement.

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法
本专利技术涉及公路路面工程的领域，具体为一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法。
技术介绍
我国20世纪20年代末出现了水泥混凝土路面，至今已经历了近一个世纪。随着我国公路交通发展，水泥混凝土路面的建设发展迅速。水泥混凝土路面作为一种重要的高级路面结构形式，尽管这些年得到了长足发展，但在高速公路所占比例依然较小。目前世界各国铺面道路的90%左右都采用沥青类面层。由于沥青混凝土路面的行车舒适度高于水泥混凝土路面，但沥青混凝土路面的抗疲劳性、耐久性远较水泥混凝土路面差。再者我国国产沥青较少、高品质沥青更少，因此大部分沥青需要进口，无形的增加成本。而我国石灰岩资源丰富，煤产量和蕴藏量均居世界首位，我国是目前世界上第一大水泥生产国，水泥产量占世界水泥产量的二分之一。那么水泥混凝土路面的建设可以充分利用我国丰富的水泥、砂石料、钢材、外加剂、粉煤灰等资源，促进经济发展。虽然水泥混凝土路面已经历几十年的发展，技术已非常成熟与先进，但混凝土路面依然面临着这些典型问题：（1）接缝多。由于热胀冷缩的影响，水泥混凝土路面必须建造许多纵向和横向的接缝，而接缝处又是路面的薄弱点，如处理不当会使板边和板角处破坏，而且这些接缝容易引起行车跳动。（2）刚性路面模量大，反弹颠簸大，荷载、温度、干湿变形较大。由于其刚度大，减振效果差，噪声较大，影响行车的舒适性。同时由于混凝土板块刚性大，不适应大沉降量。（3）白色水泥混凝土路面的光、热反射能力高于黑色沥青路面，在高速公路上晃眼，眼睛容易疲劳。那么针对这些问题，有必要开发出能解决主要问题的一种复合材料。将废旧橡胶粉掺入到水泥混凝土中形成橡胶微粒混凝土，根据橡胶粉具有的特性以及将橡胶粉掺入到水泥混凝土中形成的复合材料的特性，可以有效改善传统水泥混凝土路面的缺点。这种改性水泥混凝土成本低，工艺简单，具有广阔的应用前景。同时，橡胶粉从废旧汽车轮胎加工而成的固体废弃物，橡胶粉改性水泥混凝土在路面上的使用即符合我国发展循环经济要求也符合我国发展低碳、环保的产业需求。经检索有关橡胶粉路面的中国文献也有一些，现列举如下：1、中国专利<申请号>201511006495.X<专利技术名称>一种橡胶粉路面材料及施工方法<申请人>酒泉荣泰橡胶科技发展有限公司<地址>735000甘肃省酒泉市肃州区兴工西路11号<专利技术人>段兴华、李鑫、钟兴平<摘要>一种橡胶粉路面材料及施工方法，破碎报废的全钢载重子午线轮胎，粉碎研磨成胶粉；用胶粉、稳定助剂、改性剂和基质沥青制得橡胶沥青；按比例取橡胶沥青、矿料和矿粉，制得橡胶粉路面材料。清理需铺设路段的下承层；下承层均匀撒铺加热后的橡胶沥青；碎石料加热至温度不低于80℃，撒布在橡胶沥青层上；根据下承层温度，在规定的时间内完成3遍碾压，按现有橡胶沥青路面材料的铺设方法铺设橡胶粉路面材料，摊铺厚度3.5-5.5cm；在橡胶粉路面材料不同温度段分别碾压后，均匀洒布粘层油，完成公路路面的施工。该路面材料适合于大温差地区公路铺设，解决了大温差地区的公路裂缝问题，为大温差下地区的橡胶粉应用打下了良好的基础。2、中国专利<申请号>91.7.24<专利技术名称>橡胶粉沥青混合料制备工艺<申请人>交通部重庆公路科学研究所<地址>630067四川省重庆市南岸四公里街377号<专利技术人>樊统江<摘要>一种橡胶扮沥青到混合料制备工艺。使用橡胶粉和普通沥青及现有的拌和设备，按本申请提供的方法，制成橡胶粉沥青混合料，用其来铺筑高等级路面，具有良好的路面性能，工艺简单、独特、使用方便，利于推广，可大大节省工程造价，具有很大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，而提供一种橡胶粉改性水泥混凝土路面及其制造方法；本专利技术能有效的消化日益增长的废旧汽车轮胎，达到化废为宝、减少黑色污染、保护环境、发展循环经济的目的；同时，又能克服水泥混凝土路面脆性强等缺陷，具有提高水泥混凝土路面的抗冲击性、耐磨性、抗裂性、抗渗性、冲磨性、降噪性、温度稳定性和抗腐性等路用性能的特点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，所述水泥混凝土路面包括以下重量份数的原料：橡胶粉25-30kg/m³425水泥300-330kg/m³河砂550-590kg/m³碎石1080-1180kg/m³水135-165kg/m³减水剂5-7kg/m³酞酸酯偶联剂3-4kg/m³橡胶胶乳2-3kg/m³疏水改性纤维素3-4kg/m³木质素15-20kg/m³粒化高炉矿渣粉80-110kg/m³。以上所述橡胶粉材质采取废旧轮胎制得，所述橡胶粉的细度均为20-60目。废旧轮胎属于不熔或难熔的高分子弹性材料，它们的大分子分解到不影响土壤中植物生长的程度需要数百年。越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且极易滋生蚊虫传播疾病（登革热等），严重恶化自然环境、破坏植物植被、严重危及地球生态环境。并可能引发火灾，威胁人们的生命及财产安全，被称之为“黑色污染”；在一些地区，废旧轮胎被用做燃料，严重的污染使周围寸草不生。填埋、燃烧等处理固体废弃物的方法对废旧轮胎都不适用；本专利技术将废旧轮胎进行有效再利用，大大缓解废旧轮胎对环境的污染，又能节省用地。以上所述橡胶粉还能稳定胶合作用，使得混合料结合更好，较大提高连接韧性，使得整个路面不易发生爆裂。以上所述的废旧轮胎可分为两大类：一是斜交胎轮胎，二是子午胎轮胎。这两种轮胎最主要的区别在于是否有钢丝存在（子午胎有，斜交胎没有），采用子午胎轮胎生产橡胶粉的过程中须取出钢丝。橡胶粉的生产方法采用常温粉碎法，通过机械对橡胶施加挤压、碾磨、剪切、撤拉等多重物理作用力，以此将橡胶剪短并压碎。以上所述橡胶中纤维含量不小于3%；为了提高橡胶粉与集料和硬化水泥浆体之间的粘结力，需对橡胶粉颗粒表面进行改性。在橡胶粉生产过程中，引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒、活化剂等，完成生产的橡胶粉采用NaOH溶液浸泡，用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌，又能舒展橡胶粉颗粒表面，加大接触界面，增加粘结力。以上所述粒化高炉矿渣粉为粒化高炉矿渣经干燥，粉磨，制得；所述粒化高炉矿渣粉的细度为200-280目；粒化高炉矿渣粉能有效提高路面的耐磨性，延长路面使用寿命；所述的粒化高炉矿渣是炼铁过程中经水或空气急冷处理成为粒状颗粒的高炉矿渣和水淬矿渣,其化学成分与硅酸盐水泥熟料成分相接近，根据原料不同而含二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁及其少量的金属氧化物及一些硫化物，经水淬急冷后的矿渣含有含量较多的玻璃体。以上所述木质素是经植物香蕉杆中提取所得，或者从造纸黑液中提取。香蕉杆中提取木质素的过程是，香蕉采收后，处置采收过后的香蕉秆一度成为令蕉农头疼的难题；现将香蕉秆用于提取木质素，既能解决蕉农的难题，又能实现变废为宝的目的，还能保护和改善环境。从造纸黑液中提取木质素的过程是，在制浆黑液里添加盐酸或硫酸，不添加任何凝聚剂，经静置和沉淀，调节到pH6以下的酸性，放置至不溶物全部沉淀为止，然后将沉淀物和溶液分离，得到的沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于，所述水泥混凝土路面包括以下体积重量的原料：橡胶粉          25‑30kg/m³              425水泥    300‑330kg/m³河砂            550‑590kg/m³            碎石       1080‑1180kg/m³水              135‑165kg/m³            减水剂     5‑7kg/m³酞酸酯偶联剂    3‑4kg/m³                橡胶胶乳   2‑3kg/m³疏水改性纤维素  3‑4kg/m³                木质素     15‑20kg/m³粒化高炉矿渣粉  80‑110kg/m³。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于，所述水泥混凝土路面包括以下体积重量的原料：橡胶粉25-30kg/m³425水泥300-330kg/m³河砂550-590kg/m³碎石1080-1180kg/m³水135-165kg/m³减水剂5-7kg/m³酞酸酯偶联剂3-4kg/m³橡胶胶乳2-3kg/m³疏水改性纤维素3-4kg/m³木质素15-20kg/m³粒化高炉矿渣粉80-110kg/m³。2.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述橡胶粉材质采取废旧轮胎制得；所述橡胶粉的细度为20-60目。3.根据权利要求1或2所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述橡胶中纤维含量不小于3%；在橡胶粉生产中，引入硬脂酸锌作为润滑剂、防粘剂、硫化催媒的活化剂，采用浸泡NaOH溶液后用清水清洗的方法来去除橡胶粉中的硬脂酸锌。4.根据权利要求1所述的橡胶粉改性水泥混凝土路面，其特征在于：所述粒化高炉矿渣粉为粒化高炉矿渣经干燥，粉磨，制得；所述粒化高炉矿渣粉的细度为200-280目；所述的粒化高炉矿渣是炼铁过程中经水或空气急冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：何崇雄，李育林，陆保佐，陆宏新，唐双美，
申请(专利权)人：广西路建工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45