用于钢箱梁桥面的改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料科学领域，具体涉及一种用于钢箱梁桥面的改性沥青及其制备方法。普通防水粘结材料用于箱形梁桥面使用时会产生软化，导致整个铺装层的推移，拥包，面层沥青产生滑移，车辙等问题，本发明专利技术提供一种具有较高的高温稳定性的专用于箱形梁桥面的改性沥青及其制备方法，本发明专利技术的改性沥青原料组成为：按重量份数计，岩沥青10～15份，橡胶沥青18～22份，改性剂5～10份，石油沥青85～90份。本发明专利技术技术方法在石油沥青中掺适量的岩沥青和适量的废橡胶粉，利用橡胶沥青的弹性及很强的抗变形性能，良好的粘结能力，加上岩沥青具有的高软化点，使桥面防水粘结层高温稳定性得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学领域，具体涉及一种用于钢箱梁桥面的改性沥青及其制备方法。
技术介绍
由于钢结构桥梁具有良好的受力特征，自重轻，侧向抗风能力强，能充分满足运营需要，如今单跨在40米以上的桥梁多采用箱形梁，但箱形梁桥面铺装问题一直是工程实践中的一大难题。桥面铺装层尤其是防水粘结层的选材，对箱形梁结构和功能具有重大的影响。防水粘结层不好，将导致铺装层在运营后出现各种危害，使用不便，维修费用增加。目前的防水粘结层主要是由石油沥青为石油沥青来生产改性沥青，但箱形梁桥面粘结层具有特殊性，在夏季炎热时，由于钢材吸热及传热快，因此在阳光直射和环境温度较高时，导致防水粘结层温度平均在60度以上，这样高的温度下，一般的改性沥青会产生软化，导致整个铺装层的推移，拥包，面层沥青产生滑移，车辙等问题。因此，常规的防水粘结层用改性沥青不能用于箱形梁桥面进行粘结，急需开发一种具有较高的高温稳定性的改性沥青。
技术实现思路
针对普通防水粘结材料用于箱形梁桥面使用时会产生软化，导致整个铺装层的推移，拥包，面层沥青产生滑移，车辙等问题，本专利技术的专利技术目的在于提供一种具有较高的高温稳定性的专用于箱形梁桥面的改性沥青及其制备方法。本专利技术技术方法在石油沥青中掺适量的岩沥青和适量的废橡胶粉，利用橡胶沥青的弹性及很强的抗变形性能，良好的粘结能力，加上岩沥青具有的高软化点，使桥面防水粘结层高温稳定性得到改善。本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种用于钢箱梁桥面的改性沥青。本专利技术中的用于钢箱梁桥面的改性沥青，其原料组成为：按重量份数计，岩沥青10～15份，橡胶沥青18～22份，改性剂5～10份，石油沥青85～90份。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青为伊朗天然岩沥青。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青的粒度为100～120目。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青灰分含量＜15％。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述改性剂为硫酸亚铁、氯化亚铁和煤焦油的混合物，优选的，三者的重量比为硫酸亚铁：氯化亚铁：煤焦油＝1～2:1～2:3～5。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种上述用于钢箱梁桥面的改性沥青的制备方法。该方法包括以下步骤：A、将岩沥青与石油沥青在150～180℃下混合，搅拌预混溶胀0.5～1h后初剪，再搅拌1.5～2h；B、搅拌完成后，在存储之前采用三级高速剪切机进行精剪，使岩石粉均匀融合在石油沥青中；C、在温度150～160℃下边搅拌边进行存储；D、将橡胶沥青和改性剂加入步骤C所得产物中，混合后进行反应，反应温度150～180℃，反应时间3～4h，反应过程中高速搅拌，搅拌速度为2000～3000r/min，得到改性沥青。本专利技术的有益效果为：本专利技术中的改性沥青具有橡胶沥青的优点，弹性好、抗变形能力强，与原路面具有很强的粘结力，具有良好的刹车性能和防水雾性能；同时，还兼具岩沥青的优点，在高温下性能稳定，防水性能好，能有效抵抗夏季高温对改性沥青的破坏，用于钢箱梁桥面的防水粘结层中，可满足与钢板面(经抛丸处理)的粘结力和材料自身高温稳定性的要求。本专利技术的改性沥青高温稳定性强，软化点高，有良好的粘结能力和弹性变形克服滑移拥包、面层料的车辙和裂缝的产生。具体实施方式本专利技术提供一种用于钢箱梁桥面的改性沥青，其原料组成为：按重量份数计，岩沥青10～15份，橡胶沥青18～22份，改性剂5～10份，石油沥青85～90份。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青为伊朗天然岩沥青。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青的粒度为100～120目。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述岩沥青灰分含量＜15％。其中，上述用于钢箱梁桥面的改性沥青中，所述改性剂为硫酸亚铁、氯化亚铁和煤焦油的混合物，优选的，三者的重量比为硫酸亚铁：氯化亚铁：煤焦油＝1～2:1～2:3～5。本专利技术中的橡胶沥青具有弹性好、抗变形能力强的特点，与原路面具有很强的粘结力，具有良好的刹车性能和防水雾性能。本专利技术的岩沥青在高温下性能稳定，防水性能好，将橡胶沥青和岩沥青通过合适的配比，同时加入适量的橡胶改性剂，将其加入石油沥青中，通过改性反应制得改性沥青，能兼具橡胶沥青和岩沥青的优点，高温稳定性强，软化点高，有良好的粘结能力和弹性变形克服滑移拥包、面层料的车辙和裂缝的产生。本专利技术创造性的加入了岩沥青和橡胶沥青在石油沥青中，加入改性剂对石油沥青进行改性，岩沥青的加入使得改性沥青更加耐高温和防水性能好，岩沥青加入量过低时，耐高温性能不显著，岩沥青加入量过高，经济效益提高，为了均衡两方面权益，专利技术人将岩沥青加入量定为10～15份最为合适；橡胶沥青的加入是为了提高沥青的弹性和抗形变能力，加入量过低，则改性沥青的弹性小，容易出现车辙，加入量过高，沥青老化程度高，不利于粘结，为了均衡两方面的权益，专利技术人通过试验证实将橡胶沥青加入18～22份最为合适。同时，本专利技术使用专门的改性剂，将重量比为硫酸亚铁：氯化亚铁：煤焦油＝1～2:1～2:3～5的三种原料混合在一起，制得沥青改性剂，能使改性沥青性能更稳定，改性沥青很好的融合在一起，形成新的特定结构，改性沥青使用寿命更长。本专利技术改性沥青中各原料的配比应该严格限制在此范围内，超过此范围，制备的改性沥青效果均差于本专利技术改性沥青。同时，本专利技术还提供一种上述用于钢箱梁桥面的改性沥青的制备方法。该方法包括以下步骤：A、将岩沥青与石油沥青在150～180℃下混合，搅拌预混溶胀0.5～1h后初剪，再搅拌1.5～2h；B、搅拌完成后，在存储之前采用三级高速剪切机进行精剪，使岩石粉均匀融合在石油沥青中；C、在温度150～160℃下边搅拌边进行存储；D、将橡胶沥青和改性剂加入步骤C所得产物中，混合后进行反应，反应温度150～180℃，反应时间3～4h，反应过程中高速搅拌，搅拌速度为2000～3000r/min，得到改性沥青。下面通过实施例来对本专利技术的具体实施方式做进一步说明，但不将本专利技术的保护范围限制在实施例所述范围内。实施例中所述的各产品均为普通市售产品。实施例1 用本专利技术技术方案制备得到改性沥青1改性沥青1的原料组成为：按重量份数计，岩沥青10份，橡胶沥青18份，改性剂5份，石油沥青85份。改性剂为硫酸亚铁：氯化亚铁：煤焦油＝1:1:3。制备方法如下，包括以下步骤：A、将岩沥青与石油沥青在150℃下混合，搅拌预混溶胀0.5h后初剪，再搅拌1.5h；B、搅拌完成后，在存储之前采用三级高速剪切机进行精剪，使岩石粉均匀融合在石油沥青中；C、在温度150℃下边搅拌边进行存储；D、将橡胶沥青和改性剂加入步骤C所得产物中，混合后进行反应，反应温度150℃，反应时间3h，反应过程中高速搅拌，搅拌速度为2000r/min，得到改性沥青1。实施例2 用本专利技术技术方案制备得到改性沥青2改性沥青2的原料组成为：按重量份数计，岩沥青15份，橡胶沥青22份，改性剂9份，石油沥青90份。改性剂为硫酸亚铁：氯化亚铁：煤焦油＝2:2:5。制备方法如下，包括以下步骤：A、将岩沥青与石油沥青在180℃下混合，搅拌预混溶胀1h后初剪，再搅拌2h；B、搅拌完成后，在存储之前采用三级高速剪切机进行精剪，使岩石粉均匀融合在石油沥青中；C、在温度160℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于，原料组成为：按重量份数计，岩沥青10～15份，橡胶沥青18～22份，改性剂5～10份，石油沥青85～90份。

【技术特征摘要】
1.一种用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于，原料组成为：按重量份数计，岩沥青10～15份，橡胶沥青18～22份，改性剂5～10份，石油沥青85～90份。2.根据权利要求1所述的用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于：所述岩沥青为伊朗天然岩沥青。3.根据权利要求1所述的用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于：所述岩沥青的粒度为100～120目。4.根据权利要求1所述的用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于：所述岩沥青灰分含量＜15％。5.根据权利要求1所述的用于钢箱梁桥面的改性沥青，其特征在于：所述改性剂为硫酸亚铁、氯化亚铁和煤焦油的混合物。6.根据权利要求1所述的用于钢箱梁桥面的改性沥青，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萌，祝序博，牟惠跃，李文辉，
申请(专利权)人：黑龙江省中信路桥材料有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23