本发明专利技术提出了一种毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料，其特征在于：材料成份为毯状矿物纤维与沥青；本发明专利技术还公开上述毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料的制备方法，在矿棉纤维甩丝成纤的同时，将稀释过的沥青基液体通过高压泵雾状喷洒在甩丝喷吹气流中与矿棉纤维充分接触吸附，集棉成纤维毯后挤压粘结成所需厚度板材，再进行表面浸渍沥青基液体后，挤压出多余的沥青基液体，最终切割后形成柔性片状的矿物纤维与沥青结合产品。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料，其特征在于：材料成份为毯状矿物纤维与沥青；本专利技术还公开上述毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料的制备方法，在矿棉纤维甩丝成纤的同时，将稀释过的沥青基液体通过高压泵雾状喷洒在甩丝喷吹气流中与矿棉纤维充分接触吸附，集棉成纤维毯后挤压粘结成所需厚度板材，再进行表面浸渍沥青基液体后，挤压出多余的沥青基液体，最终切割后形成柔性片状的矿物纤维与沥青结合产品。【专利说明】
本专利技术属于现代路面材料
，特别涉及公路建设用路面材料，具体涉及一种毯状矿物纤维与浙青结合的新型路面材料及其制备方法。
技术介绍
由于浙青路面平稳、舒适、噪音低等优点，它被广泛的应用于高速公路的建设当中。然而，随着轴载和车流量的不断增加，浙青路面的早期损坏越来越严重，因此，应该通过一些方法调整浙青混凝土来提高路用性能。在这些浙青混凝土的改性剂中，纤维因其良好的改善作用及其结构简单、成本低的优点已经获得越来越多的关注。各种类型的纤维改性剂(如甲基纤维素和聚酯)的制作和改善效果的机制已经得到深入的研究，并且一些研究已获得了一些成果。在甲基纤维和聚酯纤维之后，作为一种新型的浙青混凝土添加剂和稳定剂，矿物纤维因其显著的技术特性得到了广泛的关注。矿物纤维不仅弥补了有机纤维强度低、弹性模量小和不耐高温的缺陷，而且也克服了有机纤维污染环境的缺点。在20世纪90年代，在美国的佐治亚州修建了第一个用矿物纤维改性剂的路面，并表现出了优异的路面性能。到目前为止，在中国矿物纤维浙青结合料的路用性能研究是有限的，相对于聚酯纤维、木质纤维和控制混合物，通过高温稳定性、水稳性和低温抗裂性实验对矿物纤维增强浙青混凝土路用性能的研究是可行的。与传统浙青混凝士相比，矿物纤维浙青混凝士的动态稳定性有显著的提高。当纤维量为0.3%时，矿物纤维、聚酯纤维和木质纤维浙青混凝土的动态稳定性分别提高了66%、42%和24%。因此，纤维量的增加能够明显提高浙青混凝土的耐高温性。分析其原因，一方面是由于大量纵横交错的纤维变形和浙青砂浆粘结力共同产生的桥联合效应，这种效应能够防止骨料的脱落，还能够承受温度应力以提高浙青的粘结力，进而提高了浙青混凝土的高温稳定性；另一方面，纤维的直径一般不到20 μ m,每克纤维的表面积高达几平方米，并且它巨大的表面积和浙青渗透所形成的界面在浙青混凝士作为一种复合材料的不同阶段缓冲压力，改性浙青通过纤维和在界面形成的化学键来增加浙青的粘度，降低了浙青的温度敏感度，从而提高了浙青混凝土的高温稳定性。与聚酯纤维和木质纤维相比，矿物纤维对提高马歇尔稳定度和浙青混凝土的沉浸稳定度是很重要的。当纤维掺加量0.5%时，矿物纤维、聚酯纤维和木质纤维浙青混凝土的沉浸马歇尔稳定度分别提高30.3%,7.5%和5.7%。分析其原因主要是因为纤维的增加增加了混合料中浙青的均匀性，这又增加了矿物骨料的有效膜厚度，从而有效的减少了在浙青界面与矿物骨料间透水的可能性，更进一步增强了浙青混合料中其它材料的稳定性；另外，纤维的增加能够填充浙青混合料中的空隙，并且能够增加浙青的粘度。从冻融劈裂试验结果可以看出控制混合物的冻融劈裂试验抗拉强度和无冻融劈裂试验的抗拉强度相比纤维浙青混凝土的抗拉强度在一定程度上有提高，矿物纤维、聚酯纤维和木质纤维无冻融劈裂试验的抗拉强度分别体老了 56.4%、15.4%和6.2%，冻融劈裂强度试验增加了 75.2%、28.7%和14.5%。原因主要是由于与纤维混合料相比控制混合物在冻融过程中有更多的孔隙度；水在孔隙产生水压力并且在浙青和骨料之间促进了裂缝的增长。低温抗裂实验是浙青路面受损的重要原因之一，这严重影响了路面的寿命。矿物纤维对浙青混凝土的影响确保了浙青混凝土极限弯拉强度的提高，因此，浙青混凝土的低温抗裂性可以通过添加纤维来提高。与聚酯纤维和木质纤维相比，矿物纤维的低温抗裂性性能更加明显。弯曲抗拉强度、破坏应变和弯曲刚度模量分别提高了 37.7%,64.7%和52.8%。通过各种纤维含量的实验，矿物纤维含量是0.5%时，与之相对应的最佳浙青比率为5.35% ;实验结果表明浙青混合料的车辙稳定性因为纤维的增加而得到了明显的提高；与聚酯纤维和木质纤维相比，矿物纤维对浙青混合料的高温稳定性的提高是很有效的，矿物纤维浙青混凝土的车辙稳定性增加了 66%和47%。在特定的纤维含量情况下，浙青混合料的水稳定性因为纤维的增加而得到显著的提高，并且沉浸残余的稳定性和冻融劈裂强度都得到了显著的改善。与聚酯纤维和木质纤维相比，在相同的实验条件下，矿物纤维能够有效地提高浙青混凝土的水稳定性。它的沉浸马歇尔稳定性、剩余稳定性、冻融劈裂强度和无冻融劈裂强度率分别增加了 61.2%,10.3%,55.2%、和 13.9%。结果表明浙青混凝土的低温抗裂性的提高因为纤维增加而得到了明显的提高，并且与聚酯纤维和木质纤维相比，矿物纤维的提高效果更好一些。它的弯拉极限强度、破坏极限和弯曲刚度模量分别提高了 17.7%、44.7%和32.8%。实验结果证明矿物 纤维显著提高了浙青混凝土路面性能，并且在这三种类型的纤维中，矿物纤维对路面性能的影响是最综合的，因此，矿物纤维是值得推广和应用的。综上所述，矿物纤维在道路工程中的应用大幅度提高了路面质量和寿命，并且随着矿物纤维用量的提高而提高，两者呈正比。然而，目前浙青混合料中所添加的矿物纤维比例不高于0.5%，是因为目前所添加的矿物纤维呈球状，在拌料搅拌过程中，如果纤维球过量，球间发生挤压导致纤维球体变形，进而形成不规则团状，分散性大大降低，反而因为纤维团的存在而导致浙青混凝土拌合不均匀，从而导致施工及道路安全隐患。
技术实现思路
基于矿物纤维在道路工程使用中所存在的上述问题，本专利技术所要解决的是提供一种毯状矿物纤维与浙青结合的新型路面材料及其制备方法，用于增加矿物纤维在浙青混凝土中的比例，从而进一步提高浙青混凝土路面性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是:在矿棉纤维甩丝成纤的同时，将稀释过的浙青基液体雾状喷洒，在喷吹气流中矿棉纤维充分与浙青基顺体液滴接触吸附，成毯后挤压成所需厚度，再进行表面浸溃浙青基液体后挤压出多余的液体，最终切割后形成柔性片状的矿物纤维与浙青结合产品。与现有的纤维浙青混合料使用相比，本专利技术的有益效果是:新型路面材料成份简单，生产工艺简单，仅为毯状矿物纤维与浙青，且浙青用量减少10% _27%，纤维用量增加10-50倍，随之路面性能各项指标大幅提高，且由于是片状结构，施工、维护、后期修补简单快捷，可缩短施工周期，降低施工成本，各项测试数据表明，相较现有技术，毯状矿物纤维与浙青结合的新型路面材料的高温稳定性、水稳性、低温抗裂性实验、弯拉极限强度、破坏极限和弯曲刚度模量分别提高了 171.7%U95.2%U85.5%U21.3%U37.2%和190.5%。【具体实施方式】在矿棉纤维甩丝成纤的同时，将稀释过的浙青基液体通过高压泵雾状喷洒在甩丝喷吹气流中与矿棉纤维充分接触吸附，集棉成纤维毯后挤压粘结成所需厚度板材，再进行表面浸溃浙青基液体后，挤压出多余的浙青基液体，最终切割后形成柔性片状的矿物纤维与浙青结合产品。所述的浙青基液体是水化浙青、乳化浙青、改本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种毯状矿物纤维与沥青结合的新型路面材料及其制备方法，其特征在于：新型路面材料的成份为毯状矿物纤维与沥青。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡磊，
申请(专利权)人：蔡磊，
类型：发明
国别省市：
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