專利名稱：一種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路路面材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于微波吸收的道路瀝青混
凝土路面材料組合物。
背景技術(shù)：
眾所周知，冬季道路除冰對(duì)于道路運(yùn)輸安全，保障交通通暢具有重要意義。微波加 熱是一種道路除冰的先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)外進(jìn)行了大量研究。 微波加熱瀝青混凝土路面的再生、養(yǎng)護(hù)對(duì)于節(jié)約道路建設(shè)成本、延長道路材料使 用壽命、節(jié)能環(huán)保同樣具有重要意義。 然而在微波加熱瀝青過程中，明顯存在微波加熱效率低，嚴(yán)重限制了微波加熱技 術(shù)在路面材料領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。究其原因是瀝青混凝土材料本身電磁參數(shù)不合理，造成微 波吸收率低，微波加深度大，路面升溫速度低等一系列缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、可以大幅度提高瀝青路面材料的微波加熱速 度，通過微波加熱路面可以除冰、化雪，可再生瀝青路面材料施工、塊速養(yǎng)護(hù)瀝青路面的一 種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的一種吸收微波的瀝 青混凝土路面材料組合物，本發(fā)明的特殊之處在于是通過在傳統(tǒng)的道路瀝青混凝土制備過 程中，添加磁性粉用于全部或部分替代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的石灰質(zhì)礦粉；采用磁性砂 或碳化硅砂部分取代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的天然集料，其中磁性粉的重量占瀝青混凝土 組合物總重量的3-15% ;磁性砂或碳化硅砂的重量占瀝青混凝土組合物總重量的2-50% ; 瀝青的重量占瀝青混凝土組合物總重量的5-10% ;石灰質(zhì)礦粉的重量占瀝青混凝土組合物 總重量的0-5% ;天然集料的重量占瀝青混凝土組合物總重量的20-90%，最終獲得具有微 波吸收性能的瀝青混凝土路面材料。 所述的磁性粉為鐵氧體粉和金屬鐵粉，其中鐵氧體粉為人工合成磁性鐵氧體粉或 天然磁性鐵氧體礦粉；金屬鐵粉為普通金屬鐵粉或羰基鐵粉。 所述的磁性砂為天然磁鐵礦砂或人工鐵氧體砂；碳化硅砂為人工合成的綠色或黑 色碳化硅。 所述組合物的微波頻率為0. 9-6GHz范圍內(nèi)，在室溫25°C以下，組合物的厚度為3
厘米時(shí)，其微波反射率低于_5dB。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1)、本發(fā)明道路瀝青混凝土吸波材料可以采用傳統(tǒng)的瀝青混凝土制備工藝和設(shè)備 獲得，制備工藝簡單； 2)、本發(fā)明的微波吸收瀝青混凝土較傳統(tǒng)瀝青混凝土的微波加熱升溫速率提高幾 倍至幾十倍。本發(fā)明獲得的微波瀝青混凝土材料可以有效克服傳統(tǒng)瀝青混凝土路面微波加熱過程中微波加熱深度大，熱量利用率低，表面溫升慢等問題，可大幅度提高微波除冰、化 雪效率； 3)、本發(fā)明可改變傳統(tǒng)再生瀝青混凝土微波加熱、瀝青路面養(yǎng)護(hù)的微波加熱過程 中微波先加熱集料后，熱量由集料再傳導(dǎo)給瀝青的加熱機(jī)理，變?yōu)橹苯蛹訜釣r青和集料，加 熱效率大幅度提高。 廣泛用于各種瀝青混凝土公路路面，飛機(jī)場停機(jī)坪，工廠，機(jī)關(guān)，學(xué)校，部隊(duì)等單位 使用。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，對(duì)發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1 選用道路用殼牌90#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度為3_5微米的羰基 鐵粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配比 為羰基鐵粉80克，石灰石粉20克，瀝青100克，鐵磁性砂100克，玄武巖1700克。制備 時(shí)，將鐵磁性粉體材料和道路瀝青在160士5t:下，混合均勻，然后與已在瀝青加熱攪拌設(shè)備 中預(yù)熱好的粗集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155°C ，接著將拌和好的混合料倒入成型 模具中，按技術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13瀝青混凝土。在 0. 9-6GHz的微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為_6dB。 該材料馬歇爾穩(wěn)定度8. 89kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。 在室溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升 14°C。而不加磁性物質(zhì)的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3°C。
實(shí)施例2 選用道路用殼牌70#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度小于75微米的磁鐵 礦精粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配 比為磁鐵礦精粉100克，瀝青100克，碳化硅砂80克，玄武巖1720克。制備時(shí)，將鐵磁性 粉體材料和道路瀝青在160士5t:，混合均勻，然后與已在瀝青加熱攪拌設(shè)備中預(yù)熱好的粗 集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155t:，接著將拌和好的混合料倒入成型模具中，按技 術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13瀝青混凝土。在0.9-6GHz的 微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為_5. 4dB。 該材料馬歇爾穩(wěn)定度7. 74kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。 在室溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升 12°C。而不加磁性物質(zhì)的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3°C。
實(shí)施例3 選用道路用殼牌70#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度小于75微米的鎳鐵 尖晶石粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配 比為鎳鐵尖晶石粉100克，瀝青100克，鐵磁性砂100克，玄武巖1700克。制備時(shí)，將鐵磁 性粉體材料和道路瀝青在160士5t:下，混合均勻，然后與已在瀝青加熱攪拌設(shè)備中預(yù)熱好 的粗集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155t:，接著將拌和好的混合料倒入成型模具中， 按技術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13瀝青混凝土。在O. 9-6GHz的微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為-lldB。 該材料馬歇爾穩(wěn)定度7. 94kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。 在室溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升 16. 5°C。而不加磁性物質(zhì)的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3°C。
實(shí)施例4 選用道路用殼牌70#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度小于75微米的磁性 混合粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配 比為羰基鐵粉50克，磁鐵礦精粉50克，瀝青105克，碳化硅砂95克，玄武巖1700克。制 備時(shí)，將鐵磁性粉體材料和道路瀝青在160 ± 5°C ，混合均勻，然后與已在瀝青加熱攪拌設(shè)備 中預(yù)熱好的粗集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155°C ，接著將拌和好的混合料倒入成型 模具中，按技術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13瀝青混凝土。在 0. 9-6GHz的微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為_7dB。 該材料馬歇爾穩(wěn)定度8. 34kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。 在室溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升 10°C。而不加磁性物質(zhì)和碳化硅的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3°C。
實(shí)施例5 選用道路用殼牌70#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度小于75微米的磁性 混合粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配比 為羰基鐵粉50克，磁鐵礦精粉50克，瀝青105克，碳化硅砂200克，磁鐵礦砂195克，玄武 巖1400克。制備時(shí)，將鐵磁性粉體材料和道路瀝青在160士5t:下，混合均勻，然后與已在瀝 青加熱攪拌設(shè)備中預(yù)熱好的粗集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155°C ，接著將拌和好的 混合料倒入成型模具中，按技術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13 瀝青混凝土。在0. 9-6GHz的微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為_8dB。
該材料馬歇爾穩(wěn)定度7. 94kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。 在室溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升 21°C。而不加磁性物質(zhì)和碳化硅的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3°C。
實(shí)施例6 選用道路用殼牌70#瀝青，粗集料為玄武巖，細(xì)集料采用粒度小于75微米的磁性 混合粉，按JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》制備AC-13瀝青混凝土，混凝土配比 為磁鐵礦精粉100克，瀝青105克，碳化硅砂800克，磁鐵礦砂195克，玄武巖800克。制 備時(shí)，將鐵磁性粉體材料和道路瀝青在160 ± 5°C ，混合均勻，然后與已在瀝青加熱攪拌設(shè)備 中預(yù)熱好的粗集料拌合均勻，混合料拌和溫度為在155°C ，接著將拌和好的混合料倒入成型 模具中，按技術(shù)規(guī)范要求擊實(shí)，擊實(shí)溫度為150°C。冷卻脫模后即為AC-13瀝青混凝土。在 0. 9-6GHz的微波頻率下，測得該瀝青混凝土電磁波反射率為_8. ldB。 該材料馬歇爾穩(wěn)定度7. 7kN，其他技術(shù)指標(biāo)均符合道路瀝青混凝土質(zhì)量要求。在室 溫下，將該材料置于輸出功率為1KW、頻率為2. 45GHz微波爐內(nèi)加熱40秒，溫度上升39°C。
而不加磁性物質(zhì)和碳化硅的瀝青混凝土，加熱同樣時(shí)間，溫度上升不到3t:。
權(quán)利要求
一種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物，其特征是通過在傳統(tǒng)的道路瀝青混凝土制備過程中，添加磁性粉用于全部或部分替代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的石灰質(zhì)礦粉；采用磁性砂或碳化硅砂部分取代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的天然集料，其中磁性粉重量占瀝青混凝土組合物總重量的3-15％；磁性砂或碳化硅砂重量占瀝青混凝土組合物總重量的2-50％；瀝青重量占瀝青混凝土組合物總重量的5-10％；石灰質(zhì)礦粉重量占瀝青混凝土組合物總重量的0-5％；天然集料重量占瀝青混凝土組合物總重量的20-90％，最終獲得具有微波吸收性能的瀝青混凝土路面材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物，其特征在于所 述的磁性粉為鐵氧體粉和金屬鐵粉，其中鐵氧體粉為人工合成磁性鐵氧體粉或天然磁性鐵 氧體礦粉；金屬鐵粉為普通金屬鐵粉或羰基鐵粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物，其特征在于所 述的磁性砂為天然磁鐵礦砂或人工鐵氧體砂；碳化硅砂為人工合成的綠色或黑色碳化硅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸收微波的瀝青混凝土路面材料組合物，其特征在于所 述組合物的微波頻率為0. 9-6GHz范圍內(nèi)，在室溫25°C以下，組合物的厚度為3厘米時(shí)，其微 波反射率低于-5dB。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于微波吸收的道路瀝青混凝土路面材料組合物。添加磁性粉用于全部或部分替代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的石灰質(zhì)礦粉；采用磁性砂或碳化硅砂部分取代傳統(tǒng)瀝青混凝土原料中的天然集料，其中磁性粉重量占組合物總重量3-15％；磁性砂或碳化硅砂重量占組合物總重量2-50％；瀝青重量占合物總重量5-10％；石灰質(zhì)礦粉重量占組合物總重量0-5％；天然集料重量占組合物總重量的20-90％，最終獲得微波吸收瀝青混凝土路面材料。微波吸收瀝青混凝土較傳統(tǒng)瀝青混凝土的微波加熱升溫速率提高幾倍至幾十倍。大幅度提高微波除冰、化雪效率；廣泛用于各種瀝青混凝土公路路面，飛機(jī)場停機(jī)坪，工廠，機(jī)關(guān)，學(xué)校，部隊(duì)等單位使用。
文檔編號(hào)C04B22/00GK101736671SQ200910219359
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者王振軍, 艾濤, 趙鵬 申請(qǐng)人:長安大學(xué)