一種除冰、抗滑、降噪瀝青路面材料的製備方法
2023-07-02 01:45:51
專利名稱：一種除冰、抗滑、降噪瀝青路面材料的製備方法
技術領域：
本發明屬於材料科學與工程領域，具體涉及到一種浙青路面材料的製備方法。
背景技術：
隨著我國交通基礎設施事業的快速發展，一大批公路工程項目相繼展開，人們對其要求也越來越高，在行車安全性基礎上，對功能性的需求越來越強烈，尤其是高等級公路。在南方地區降水量大，採用普通的浙青混合料容易造成路面積水，行車時容易產生水霧和眩光，嚴重影響了行車的安全性，而且很多路段必須穿過居民區，雖然有隔音裝置但行車噪音問題仍需進一步改善；同時廢舊橡膠輪胎的汙染也越來越嚴重，採用廢舊輪胎開發橡膠高粘高彈改性浙青，既是提高路面的抗滑、降噪性能的技術途徑，也是一種資源化利用的有效方式，符合建設兩型社會的發展要求。近幾年隨著氣候的變化，南方地區開始出現冰雪災害，尤其是初冬和初春季節，路面積雪在溫度變化和車輛荷載的作用下極易融化，同時低溫的氣候又使得融化的積雪在路表面形成薄冰，嚴重影響道路運輸效率和交通安全，因此對高等級路面鋪裝提出了極高的要求，亟待開發一種具有除冰、抗滑、降噪多功能高等級路面材料。浙青路面材料行車舒適、安全性好已經成為道路鋪裝的主流材料，國內外關於浙青路面材料的除冰、降噪、抗滑性能也展開了大量的研究，但是研究主要是集中於浙青路面材料的單一功能，對同時具有除冰、降噪、抗滑的多功能高等級路面研究較少，而且採用目前的技術製備的普通橡膠浙青及橡膠改性浙青，難以滿足這種高連通空隙率的開級配浙青混凝土的結構耐久性，易發生鬆散、剝落、車轍等病害，利用高粘度高彈性橡膠浙青應用於面層浙青混合料使用還未見報導。高連通孔隙浙青路面材料是一種具有高空隙率的開級配浙青混合料，具有排除路面積水、降低噪音、抗滑等功能，另外其屬於骨架-空隙結構，構造深度較大，屬於粗糙型路面，行車碾壓易造成冰層應力集中，高連通孔隙結構利於排洩融化冰水，使高連通孔隙浙青路面材料還具備一定的結構除冰能力。高連通孔隙浙青路面材料級配設計的關鍵是保證混合料形成堅實的骨架結構並具有足夠的空隙率，提高空隙率可以改善混合料的功能性(除冰、降噪、抗滑性能)，但過大的空隙率會帶來耐久性以及混合料的剝落等問題。同時單靠混合料中浙青的高彈性和其結構物理除冰性效果並不理想，必須進行材料的除冰優化。為此， 必須採用新的技術措施來增強浙青混合料的結構耐久性及除冰能力，製備出具備除冰抗滑降噪功能的浙青路面材料，以解決廢舊輪胎的汙染問題，同時提高路面的安全和舒適性。
發明內容
本發明的目的在於提供一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，該方法製備的浙青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特點。為了實現上述目的，本發明所採取的技術方案是一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟
1)橡膠高粘高彈改性浙青的製備按各組分的質量比為基質浙青改性主劑改性助劑增粘組分增韌穩定組分=100 3.0 8.0 15 20 2 4 2 4，選取基質浙青、改性主劑、改性助劑、 增粘組分和增韌穩定組分；首先將基質浙青加熱到165 175°C，添加改性主劑、改性助劑和增粘組分，攪拌10 20min，然後在160 170°C烘箱內發育20 30min，開動高速剪切機，轉速5000 7000轉/min，180 190°C下剪切20 30min，加入增韌穩定組分，繼續剪切10 20min，然後靜置60 90min，得到橡膠高粘高彈改性浙青；所述基質浙青為AH-70重交通(道路)浙青或者AH-90重交通(道路)浙青；所述改性主劑為SBS改性劑(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助劑為活化橡膠粉，增粘組分為松香樹脂或萜烯樹脂，增韌穩定組分為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯； 2)有機無機抑冰材料的製備按各組分的質量比為無機吸水主劑冰點輔助下降劑凍結延遲劑冰層軟化劑穩定劑=60 80 10 20 5 10 5 10 80 100，選取無機吸水主劑、 冰點輔助下降劑、凍結延遲劑、冰層軟化劑及穩定劑組分；將無機吸水主劑、冰點輔助下降劑、凍結延遲劑、冰層軟化劑和穩定劑經混合後投入熱切風冷式塑料造粒機造粒，開機共混溫度控制100 120°C，冷卻至常溫，得到有機無機抑冰材料；所述無機吸水主劑為氯化鈣，冰點輔助下降劑為乙二醇或丙三醇，冰凍延遲劑為聚丙烯酸鈉或馬來酸酐異丁烯聚合物，冰層軟化劑為十八烷基三甲基硫酸甲酯銨或碸酸酯，穩定劑為水泥或者消石灰；3)礦料級配的選取礦料由粗集料、細集料及填料組成，粗集料、細集料和填料的質量比為 100 7. 0 14. 0 3. 4 5. 8 ；粗集料、細集料及填料的粒徑符合JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規範》規定的要求；粗集料、細集料選用玄武巖或輝綠巖，填料為石灰巖礦粉或巖漿巖中的強基性巖磨細得到的礦粉；礦料的最大粒徑為16mm，具體礦料級配設計要求見表1 ；表1礦料級配範圍
權利要求
1. 一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1)橡膠高粘高彈改性浙青的製備按各組分的質量比為基質浙青改性主劑改性助劑增粘組分增韌穩定組分= 100 3.0 8.0 15 20 2 4 2 4，選取基質浙青、改性主劑、改性助劑、增粘組分和增韌穩定組分；首先將基質浙青加熱到165 175°C，添加改性主劑、改性助劑和增粘組分，攪拌10 20min，然後在160 170°C烘箱內發育20 30min，開動高速剪切機， 轉速5000 7000轉/min，180 190°C下剪切20 30min，加入增韌穩定組分，繼續剪切 10 20min，然後靜置60 90min，得到橡膠高粘高彈改性浙青；2)有機無機抑冰材料的製備按各組分的質量比為無機吸水主劑冰點輔助下降劑凍結延遲劑冰層軟化劑 穩定劑=60 80 10 20 5 10 5 10 80 100，選取無機吸水主劑、冰點輔助下降劑、凍結延遲劑、冰層軟化劑及穩定劑組分；將無機吸水主劑、冰點輔助下降劑、凍結延遲劑、冰層軟化劑和穩定劑經混合後投入熱切風冷式塑料造粒機造粒，開機共混溫度控制100 120°C，冷卻至常溫，得到有機無機抑冰材料；3)礦料級配的選取礦料由粗集料、細集料及填料組成，粗集料、細集料和填料的質量比為100 7.0 14.0 3. 4 5. 8 ；粗集料、細集料及填料的粒徑符合JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規範》規定的要求；礦料的最大粒徑為16mm，具體礦料級配設計要求見表1 ；表1礦料級配範圍
2.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於所述基質浙青為AH-70重交通浙青或者AH-90重交通浙青。
3.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於所述改性主劑為SBS改性劑。
4.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於改性助劑為活化橡膠粉，
5.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於增粘組分為松香樹脂或萜烯樹脂。
6.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於增韌穩定組分為鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
7.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於所述無機吸水主劑為氯化鈣，冰點輔助下降劑為乙二醇或丙三醇，冰凍延遲劑為聚丙烯酸鈉或馬來酸酐異丁烯聚合物，冰層軟化劑為十八烷基三甲基硫酸甲酯銨或碸酸酯，穩定劑為水泥或者消石灰。
8.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於粗集料、細集料選用玄武巖或輝綠巖，填料為石灰巖礦粉或巖漿巖中的強基性巖磨細得到的礦粉。
9.根據權利要求1所述的一種除冰、抗滑、降噪浙青路面材料的製備方法，其特徵在於所述纖維為聚丙烯腈纖維或聚酯纖維。
全文摘要
本發明涉及到一種瀝青路面材料的製備方法。一種除冰、抗滑、降噪瀝青路面材料的製備方法，其特徵在於它包括如下步驟1)橡膠高粘高彈改性瀝青的製備；2)有機無機抑冰材料的製備；3)礦料級配的選取；4)除冰、抗滑、降噪瀝青路面材料的製備按礦料、橡膠高粘高彈改性瀝青、有機無機抑冰材料、纖維的質量比為100∶4.8～5.1∶1.05～2.1∶0.225～0.533，將橡膠高粘高彈改性瀝青在165～175℃下加熱，然後將礦料、橡膠高粘高彈改性瀝青、有機無機抑冰材料和纖維在180～190℃下混合攪拌60～90s，攤鋪溫度為165～180℃，得到除冰、抗滑、降噪瀝青路面材料。該方法製備的瀝青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特點。
文檔編號C04B26/26GK102432230SQ20111027929
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者丁慶軍, 姜友生, 張厚記, 彭馨彥, 祁萍, 胡曙光, 趙明宇, 陳光新, 黃修林, 黃紹龍 申請人:武漢理工大學