一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青的製作方法
2023-04-22 20:10:21 1
專利名稱：：一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種公路路面用冷拌瀝青，尤其涉及一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青。
背景技術：
：公路路面大量採用瀝青作為路面膠凝材料。而瀝青作為膠凝材料首先要加熱融化，高級路面要改性加工，同時，集料也要加熱到200°C，然後進行拌合，在保溫狀態下，經過運輸、攤鋪、碾壓，形成瀝青路面。所有過程，需要消耗大量燃料，產生溫室氣體。同時，工程施工受氣候影響嚴重，工序配合要求嚴格，材料利用率較低，浪費嚴重。嚴重汙染環境和施工人員的身體健康。中國專利200510000487.4公開了一種路面坑槽冷拌修補材料SBS瀝青液及其生產工藝，瀝青路面坑槽冷拌修補材料SBS瀝青液由如下重量配比的原料製成7_10%的柴油，4-5%的乙二醇，8-10%的汽油，6-8%的SBS，5-10%的抗老化劑，0.3-0.4%的抗剝落劑，餘量為瀝青。其不足之處是採用SBS改性乳化瀝青進行冷拌，目前僅能用於微表處、稀漿封層、碎石封層上。因其破乳很快、混合料不能存放，而且，其攤鋪厚度都在15毫米以下，不能形成馬歇爾試件，這種冷拌技術，只能用於道路的養護。中國專利200310120877.6公開了一種路用冷拌冷鋪瀝青料，是用石油瀝青(55.078.0%)、聚氨酯(2.04.0%)、樹脂(石油樹脂、古瑪隆樹脂(6.011.0%)、防凍劑(乙二醇、二甘醇0.01.0%)、稀釋劑(柴油、航空煤油13.030.0%)和促凝劑(十六烷基丙撐三胺、三乙撐二胺0.00.5%)製成，瀝青加熱12(TC溶解樹脂，708(TC加入稀釋劑、聚胺酯、防凍劑、促凝劑，攪拌均勻而成。上述專利的不足之處還有，採用溶劑法生產的冷拌瀝青由於使用來大量的汽油、柴油、煤油，形成強度慢、汙染環境、造價高昂，而汽油、柴油等又是昂貴的能源。採用這種冷拌瀝青拌制的混凝土路用性能差，不能用於高等級公路路面，僅在三級以下道路中使用。目前，市場上現有的改性乳化瀝青不能用與拌合瀝青混凝土或其路面瀝青混凝土攤鋪厚度不能達到2cm以上的。這個問題亟待解決。
發明內容本發明的目的在於提供一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青，用於替代熱瀝青或熱改性瀝青，解決冷拌瀝青破乳速度太快、性能不穩定、存貯時間短、適應地區性差問題。本發明進一步的目的在於提供一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青的製備方法。該方法工藝過程簡單，製備過程中能較好地實現質量控制，適合大量生產。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青，包括線型液體SBS、重交瀝青、表面活性劑、有機助劑和水；其特徵在於以重量百分比計，重交瀝青50%70%，線型液體SBS:2.5%15%，陽離子表面活性劑機助劑3%6%，水20%30%。本冷拌瀝青的物理指標為5t:延度大於50釐米。軟化點大於70°C。彈性恢復大於75%。所述的重交瀝青為符合JTGF40-2004標準要求的石油瀝青。所述的線型液體SBS是液體狀態，其固含量重量百分比保持在25%50%。所述的陽離子表面活性劑選自烷基醯胺類或咪唑啉類或烷基丙烯二胺類或胺化木質素類或季銨鹽類中的一種或其中多種的混合物。所述的有機助劑選自脂肪酸甲酯乙氧基化合物類中的一種或多種混合物。所述的水中鈣鎂離子含量不超過120mg。—種製備所述的改性冷拌瀝青的方法，包括如下步驟1)將水與陽離子表面活性劑按比例混合後，經過乳化機充分混合形成皂液；2)將重交瀝青加熱到100°C17(TC，上述皂液加熱到45°C80°C;將重交瀝青、皂液、線型液體SBS及有機助劑在混融器內迅速混合，通過的研磨機形成均勻穩定的懸濁物，充分攪拌，冷卻到常溫儲存即得。本發明的原理是，冷拌瀝青中的表面活性劑解決了將水、改性劑與瀝青之間形成一個穩定的均勻混合物，使得水基團被瀝青微粒包裹。而有機助劑用於調整這種均勻混合物的稠度，便於使用。增加有機助劑，則混合物稠度降低，運動粘度降低，便於泵送和調整的冷拌瀝青混合料的內摩擦角，以適應不同的使用溫度。改性劑用於改善混合物蒸發殘留物的路用性能，如提高軟化點、低溫延度等。本發明的有益效果本發明試驗表明，由於本發明採用合理的組分，尤其是乳化劑的選擇解決了冷拌瀝青破乳速度太快、性能不穩定、存貯時間短、適應地區性差問題。有機助劑的選用也解決了冷拌瀝青的濃稠度技術問題。本發明在應用上解決了瀝青混合料的全冷施工，即在使用過程中無需加熱，如同水泥混凝土施工一樣。同時，其冷拌混凝土具有相當長的可儲存性(大於7天)。而且，由於都在低溫下生產，最高溫度不超過IO(TC，因此材料的老化大大減輕，產品性能和材料的有效利用率得到大幅度提升。也解決熱瀝青不能存貯、工程使用性能差、使用季節短及對使用氣候要要求高的問題。更解決了目前市場上現有的改性乳化瀝青不能用與拌合瀝青混凝土或其路面瀝青混凝土攤鋪厚度不能達到2cm以上的問題。即採用這種乳化瀝青可以在常溫下(-l(TC40°C)的氣溫下，不用將集料加熱升溫的方法即可拌製成符合JTGF40-2004要求的瀝青混凝土。這種乳化瀝青可以拌制AC類、SMA類、OGFC類和ATB類，其攤鋪的路面厚度可以超過2cm以上。滿足各個等級的公路路面的要求。以下實施例來進一步描述本發明的技術效果，應理解為這些實施例僅用於例證的目的，不限制本發明的範圍，同時本領域普通技術人員根據本發明所做的顯而易見的改變和修飾也包含在本發明範圍之內。具體實施例方式主要設備包括混融器、研磨機、溫控系統、計量系統。4實施例1:一種寒區使用的冷拌瀝青製備組分以重量百分比計，重交瀝青70X，線型液體SBS:5%，陽離子表面活性劑(如上所述)10%，有機助劑(如上所述)4%，水11%。製備方法將瀝青加熱到170°C;將水加熱到45°C，與陽離子表面活性劑混合後研磨形成皂液；將70%的瀝青與21%的皂液及5%的液體線型改性劑及4%有機助劑在混融器內混融後，迅速通過研磨，存放在過渡罐中攪拌60分鐘，打入成品罐中冷卻至常溫即可。實施例2:—種寒區使用的冷拌瀝青製備組分以重量百分比計，重交瀝青60X，線型液體SBS:5%，陽離子表面活性劑10%，有機助劑4%，水21%。製備方法將瀝青加熱到13(TC，皂液加熱到65°C。將60%的瀝青與31%的皂液及5%的線型液體改性劑在混融器內混合後，通過研磨形成穩定懸濁液，在過渡罐中攪拌60分鐘，存入成品罐中，冷卻至常溫。實施例3:—種寒區使用的冷拌瀝青製備組分以重量百分比計，重交瀝青50X，線型液體SBS:5%，陽離子表面活性劑10%，有機助劑4%，水31%。製備方法將瀝青加熱到IO(TC，皂液加熱到50°C。將50%的瀝青與41%的皂液及5%的線型液體改性劑同時加入到混融器內，研磨進入過渡罐中，攪拌60分鐘，進入成品罐中冷卻至常溫。試驗檢測按中華人民共和國行業標準公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程JTJ052-2000中的T0605-1993、T0606-2000、T0662-2000、T0616-1993標準進行檢測，結果如下tableseeoriginaldocumentpage5本方法製造的冷拌瀝青，可在黃河以北及西北、青藏高原春秋季節及部分冬季天氣中使用。避免了路面施工加熱。權利要求一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青，包括線型液體SBS、重交瀝青、表面活性劑、有機助劑和水；其特徵在於以重量百分比計，重交瀝青50％～70％，線型液體SBS2.5％～15％，陽離子表面活性劑1.2％～11％，有機助劑3％～6％，水20％～30％。2.如權利要求l所述的改性冷拌瀝青，其特徵在於所述的重交瀝青為符合JTGF40-2004標準要求的石油瀝青。3.如權利要求1所述的改性冷拌瀝青，其特徵在於所述的線型液體SBS是液體狀態，其固含量重量百分比保持在25%50%。4.如權利要求1所述的改性冷拌瀝青，其特徵在於所述的陽離子表面活性劑選自烷基醯胺類或咪唑啉類或烷基丙烯二胺類或胺化木質素類或季銨鹽類中的一種或其中多種的混合物。5.如權利要求1所述的改性冷拌瀝青，其特徵在於所述的有機助劑選自脂肪酸甲酯乙氧基化合物類中的一種或多種。6.如權利要求1所述的改性冷拌瀝青，其特徵在於所述的水中鈣鎂離子含量不超過120mg。7.—種製備如前面任意一項權利要求所述的改性冷拌瀝青的方法，包括如下步驟1)將水與陽離子表面活性劑按比例混合後，經過乳化機充分混合形成皂液；2)將重交瀝青加熱到100°C17(TC，上述皂液加熱到45°C80°C;將重交瀝青、皂液、線型液體SBS及有機助劑在混融器內迅速混合，通過的研磨機形成均勻穩定的懸濁物，充分攪拌，冷卻到常溫儲存即得。全文摘要一種寒區常溫拌合型瀝青混凝土專用改性冷拌瀝青，包括線型液體SBS、重交瀝青、表面活性劑、有機助劑和水。以重量百分比計，重交瀝青50％～70％，線型液體SBS2.5％～15％，陽離子表面活性劑1.2％～11％，有機助劑3％～6％，水20％～30％。先將水與陽離子表面活性劑按比例混合後，經過乳化機充分混合形成皂液；再將重交瀝青加熱到100℃～170℃，上述皂液加熱到45℃～80℃；將重交瀝青、皂液、線型液體SBS及有機助劑在混融器內迅速混合，通過的研磨機形成均勻穩定的懸濁物，充分攪拌，冷卻到常溫儲存即得。解決冷拌瀝青破乳速度太快、性能不穩定、存貯時間短、適應地區性差問題。該瀝青混合體的蒸發殘留物能夠大幅度的提高路面性能。且工藝簡單、性能穩定、用途廣泛。文檔編號C08K5/17GK101735625SQ20091025157公開日2010年6月16日申請日期2009年12月25日優先權日2009年12月25日發明者李國濤申請人:李國濤