低排放型複合相變改性瀝青混合料及其製備方法
2023-05-20 04:17:26
專利名稱：低排放型複合相變改性瀝青混合料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種低排放型SBS溫拌改性浙青混合料的製備方法，屬道路鋪面材料及其加工製備技術領域。
背景技術：
隨著我國公路建設不斷發展，截止到2010年底，全國公路通車總裡程達到398. 4萬公裡，高速公路通車總裡程已達到7. 4萬公裡，穩居世界第二。浙青路面因其行車平穩、舒適、噪音低、養護維修方便等優點被廣泛採用到各等級的道路工程中，所佔比例達到90%以上。我國的公路建設事業用了短短十幾年時間走完了發達國家半個多世紀的發展歷
程。不過，我們也應清楚地認識到，由於我國高速公路的建設起步晚，技術力量儲備較少，經濟基礎較差，以及我國的氣候和交通荷載條件惡劣，車輛超載嚴重，優質的道路石油浙青等原材料缺乏等原因，鋪築的高速公路路面結構還存在種種問題，一些路段的建設水平並不盡如人意，甚至通車不久就發生了車轍、開裂、泛油、坑槽等早期損壞現象，不得不進行大面積維修。不僅對交通造成了很大影響，在經濟上也造成了很大的損失。SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，外觀為白色爆米花狀，質輕多空，在基質浙青中加入一定比例的SBS改性劑，通過剪切、攪拌等方法使SBS均勻地分散於浙青中，形成SBS改性浙青。SBS改性浙青的特點是I)具有很好的耐高溫、抗低溫能力；2)具有優良的抗老化、抗疲勞能力3)粘結能力特別強，能夠顯著提高路面抗高溫車轍和低溫開裂能力，能明顯改善路面遇水後的抗拉能力，並極大地改善了路面的水穩定性，從而提高路面耐久性，減少路面病害的過早出現，延長道路使用壽命。然而，由於SBS改性浙青高溫粘度較大，為滿足路面施工的高壓實度標準，使得浙青混合料的拌合、攤鋪和碾壓溫度顯著提高，拌合溫度達到180°C以上。如此高的生產溫度必然導致改性浙青短期老化加劇，不僅影響浙青改性效果，同時還將消耗大量的能源，產生大量的有害氣體，嚴重影響周圍環境質量和生產人員的健康。因此，如何能夠兼顧SBS改性效果的同時，有效降低SBS改性浙青混合料生產溫度，節能減排、綠色環保的改性技術革新迫在眉睫。
發明內容
本發明的目的在於提供一種低排放型複合相變改性浙青混合料，該混合料在不影響SBS改性浙青混合料路用性能的前提下，通過製備複合相變改性顆粒，利用複合相變改性顆粒中的溫拌劑成分在90-110°C為液態，可有效降低所述混合料拌合成型阻力及改性浙青粘度，因此，其拌合、成型溫度顯著降低30-50°C，節約加熱原材料的煤炭消耗，減少廢氣排放；低於90-110°C時，複合相變改性顆粒中的溫拌劑成分為固態，使得所述的浙青混合料其路用性能能夠達到並優於改性浙青混合料的性能要求。其技術方案如下本發明的低排放型SBS溫拌改性浙青混合料包括下列質量配合比的混合物20% -65%的粗集料、10% -20%的細集料、20% -35%機制砂、0% -10%礦粉，0% -1%纖維、I. 5% -10%浙青和O. 5% -10%複合相變改性顆粒。複合相變改性顆粒包括下列質量配合比的混合物SBS80-95%，溫拌劑5-20%。其中，溫拌劑為硬脂酸、和石蠟的混合物。本發明的一種低排放型複合相變改性浙青混合料其製備方法，包括如下步驟1)複合相變改性顆粒的製備①按SBS80-95%，溫拌劑5-20%的質量比選取材料將升溫至90-110°C的SBS改性顆粒與溫拌劑加入到反應器中，通入氮氣，壓力保持在O. 2-lMpa，攪拌1-2個小時後，緩慢卸載壓力，得到複合相變改性顆粒；2)將粗集料、細集料加入到100-130°C的拌合鍋中，攪拌30 60s，添加複合相變改性顆粒及機制砂、礦粉、纖維和浙青，再攪拌30 60s，其中粗集料、細集料與填料加入至120 150°C，拌和鍋設定溫度110 140°C，得到低排放型複合相變改性浙青混合料。
圖I是實施例I的低排放型複合相變改性浙青混合料的合成級配曲線2是實施例2的低排放型複合相變改性浙青混合料的合成級配曲線圖
具體實施例方式以下結合具體實例對本發明做進一步說明，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。實施例I本實施例的工程概況是鄭石高速公路浙青路面(第二標段)中面層AC-16C型浙青混合料材料設計，工程採用高速公路標準，雙向六車道，設計時速120公裡/小時，路區內年平均氣溫14.3°C，年平均降水量735_。其交通量進行預測(見表2)，可以看出該路的交通量年平均增長率在7. 5%左右，未來將承擔較大的交通量；根據分車型交通量預測結果，可以計算出未來年的車型比例(見表2)，貨車比例佔到70%左右，該路將會承擔繁重的運輸任務，考慮到當前貨車超載的現狀，在進行路面結構設計時有必要考慮超載的影響。表2交通量預測表
權利要求
1.低排放型複合相變改性浙青混合料，其特徵在於包括下列質量配合比的混合物20% -75%的粗集料、10% -20%的細集料、20% -35%機制砂、0% -10%礦粉，0% -1%纖維、I. 5% -10%浙青和O. 5% -10%複合相變改性顆粒。
2.根據權利要求I所述的低排放型複合相變改性浙青混合料，其特徵在於所述的浙青為普通道路石油浙青。
3.根據權利要求I所述的低排放型複合相變改性浙青混合料，其特徵在於所述的集料選用玄武巖、輝綠巖或石灰巖。
4.根據權利要求I所述的低排放型複合相變改性浙青混合料，其特徵在於所述的礦粉選用石灰石礦粉。
5.如權利要求I所述低排放型複合相變改性浙青混合料，其特徵在於複合相變改性顆粒包括下列質量配合比的混合物SBS80-95%，溫拌劑5-20%。
6.根據權力要求5所述的複合相變改性顆粒，其特徵在於所述溫拌劑為硬脂酸與石臘的混合物。
7.根據權利5所述的複合相變改性顆粒，其特徵在於所述的溫拌劑的熔點為90-110°C。
8.低排放型複合相變改性浙青混合料的製備方法，其特徵在於它包含如下步驟1)複合相變改性顆粒的製備①按SBS80-95%，溫拌劑5-20%的質量比選取材料將升溫至90-110°C的SBS改性顆粒與溫拌劑加入到反應器中，通入氮氣，壓力保持在O. 23-lMpa，攪拌1-2個小時後，緩慢卸載壓力，得到複合相變改性顆粒；2)將粗集料、細集料加入到100-130°C的拌合鍋中，攪拌30 60s，添加複合相變改性顆粒及機制砂、礦粉、纖維和浙青，再攪拌30 60s，其中粗集料、細集料與填料加入至120 150°C，拌和鍋設定溫度110 140°C，得到低排放型複合相變改性浙青混合料。
全文摘要
本發明涉及一種低排放型複合相變改性瀝青混合料及其製備方法。所述的低排放型複合相變改性瀝青混合料包括下列質量配合比的混合物20％-75％的粗集料、10％-20％的細集料、20％-35％機制砂、0％-10％礦粉，0％-1％纖維、1.5％-10％瀝青和0.5％-10％複合相變改性顆粒，所述的複合相變改性顆粒包括下列質量配合比的混合物SBS80-95％，溫拌劑5-20％，其中溫拌劑為硬脂酸與石蠟的混合物。與現有技術相比複合相變改性顆粒中的溫拌劑在90-110℃為液態，可有效降低所述混合料拌合成型阻力及改性瀝青粘度，因此，其拌合、成型溫度顯著降低30-50℃，節約加熱原材料的煤炭消耗，減少廢氣排放；低於90-110℃時，複合相變改性顆粒中的溫拌劑成分為固態，使得所述的瀝青混合料其路用性能能夠達到並優於改性瀝青混合料的性能要求。
文檔編號C04B26/26GK102849987SQ20121028660
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者徐世法, 索智, 季節 申請人:北京建築工程學院