一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料及其制备方法，其原料组分及各组分的质量份如下：改性环氧树脂：1~15%；改性橡胶集料：15%~21%；硅胶：1%~10%；碎石集料：40%~65%；陶瓷纤维：10%~15%；固化剂：0.5%~8%；稀释剂：0.2~3%，其中，所述改性环氧树脂包括氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，且氢化环氧树脂：双酚A型环氧树脂的质量组分比为1:4~2:3。所述改性橡胶集料按质量比例计包括：5%~12%矿物微粉填料、50%~70%三元乙丙橡胶、5%~20%乙烯‑乙酸乙烯酯、1%~5%活性改性剂，按比例共混。本发明专利技术提供一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，采用高分子聚合物和橡胶共混作为胶结剂与碎石按一定配比形成橡胶‑碎石复合材料，取代传统的沥青材料作为桥面铺装材料。

A kind of compression modified rubber aggregate macadam paving material and its preparation method

The invention discloses a compressive modified rubber aggregate macadam paving material and preparation method thereof, the composition of raw materials and components of quality are as follows: a modified epoxy resin: 1~15%; modified crumb rubber: 15%~21%; silica: 1%~10%; aggregate: 40%~65%;%~15%: 10; curing ceramic fiber agent: 0.5%~8%: 0.2~3%, the diluent; the modified epoxy resin including hydrogenated epoxy resin and bisphenol A type epoxy resin, and epoxy resin quality group: hydrogenated bisphenol A epoxy resin ratio of 1:4~2:3. The modified rubber aggregate by mass ratio meter includes: 5%~12% 50%~70% three mineral powder filler, EPDM, 5%~20% ethylene vinyl acetate, 1%~5% active modifier, blending proportion. The invention provides a compressive modified rubber aggregate macadam paving materials, the use of polymer and rubber blends as cementing agent and gravel in a certain proportion to form a composite material of rubber gravel, replace traditional asphalt materials as pavement materials.

【技术实现步骤摘要】
一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料及其制备方法
本专利技术涉及一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，属于路面结构领域。
技术介绍
当前，伴随着中国经济与基础设施建设的快速发展，一系列的跨河、跨谷和跨海等大跨度钢桥不断涌现，随之而来的是钢箱梁桥面铺装修筑成为了钢桥建设的关键技术之一。因此，截止当前国内外针对钢桥桥面铺装层开展了大量研究，并取得了一些建设性成果。据统计，当前国内广泛用于钢桥桥面铺装层的主要有三种：(1)双层改性SMA；(2)浇筑式沥青混凝土(GA10)+高弹SMA；(3)双层美国环氧沥青混凝土。然而考虑到我国车辆超限超载现象严重，即使实践工程中使用了性能优异且价格昂贵的环氧沥青混合料进行桥面铺装，也还是远远达不到桥面铺装层设计的正常使用寿命，表明基于现有的铺装材料性能的改进很难取得质的突破。
技术实现思路
目的：为了延长桥面铺装层的正常使用寿命，本专利技术提供一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，采用高分子聚合物和橡胶共混作为胶结剂与碎石按一定配比形成橡胶-碎石复合材料，取代传统的沥青材料作为桥面铺装材料。本专利技术的技术方案如下：一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其原料组分及各组分的质量分数如下：改性环氧树脂：1～15％改性橡胶集料：15％～21％硅胶：1％～10％碎石集料：40％～65％陶瓷纤维：10％～15％；固化剂：0.5％～8％稀释剂：0.2～3％其中，所述改性环氧树脂包括氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，且氢化环氧树脂：双酚A型环氧树脂的质量组分比为1:4～2:3；所述改性橡胶集料按质量比例计包括：5％～12％矿物微粉填料、50％～70％三元乙丙橡胶、5％～20％乙烯-乙酸乙烯酯、1％～5％活化改性剂，按比例机械共混。优选地，所述矿物微粉包括滑石粉、石英粉、硅微粉和云母粉，且所述矿物微粉的粒径范围为15～25μm。优选地，所述陶瓷纤维的长度为1～3cm。优选地，所述固化剂为多元胺、改性脂肪胺或含活性基因聚酰胺中的一种。优选地，所述稀释剂为醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种。优选地，所述碎石的粒径为2～5mm。优选地，所述活化改性剂为六亚甲基四胺与氯化铁或氯化亚铁混合物。优选地，制备权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料的具体步骤如下：步骤1：改性环氧树脂的制备按比例称取氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，加入到反应釜中搅拌加热至100～125℃，同时按比例加入催化剂和交联剂，控制反应体系的pH值为7.0～8.0，在此条件下充分反应20～30分钟；步骤2：改性橡胶集料的制备首先按比例称取三元乙丙橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯和活化改性剂，加入到搅拌釜中在125℃～140℃条件下进行搅拌混合30～60分钟，静置冷却至常温后，按比例称取矿物微粉填料加入搅拌15～30分钟；步骤3：按比例称取步骤(1)制备的改性环氧树脂、步骤(2)制备的改性橡胶集料、碎石集料、陶瓷纤维依次加入搅拌釜中在80℃～100℃下混合搅拌20～30分钟直至均匀，静置冷却至45℃，随后按比例称取稀释剂加入搅拌釜中搅拌20分钟，最后按比例称取硅胶和固化剂依次加入搅拌釜进行常温搅拌20～40分钟，制得抗压改性橡胶集料碎石铺装材料。优选地，步骤(1)所述的催化剂为碱性催化剂，包括二氧化锆、氢氧化钠或钛酸钠中的一种，且催化剂的用量为改性环氧树脂总质量的3％。优选地，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物，且交联剂的用量为改性环氧树脂总质量的6％。有益效果：本专利技术提供一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料及其制备方法，采用高分子聚合物和橡胶共混作为胶结剂与碎石按一定配比形成橡胶-碎石复合材料，取代传统的沥青材料作为桥面铺装材料，具有良好的耐热、耐寒、耐水性能，且作为桥面铺装材料的基体材料，在-80～180℃的范围内保持优异的弹性，能够适应钢桥面的摇摆、形变、屈挠等，会减少路面开裂、变形、车辙等病害，延长路面使用寿命,且具有良好的减震缓冲性能，会减少噪音，提高乘车舒适性等等。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其原料组分及各组分的质量分数如下：改性环氧树脂：1～15％改性橡胶集料：15％～21％硅胶：1％～10％碎石集料：40％～65％陶瓷纤维：10％～15％；固化剂：0.5％～8％稀释剂：0.2～3％其中，所述改性环氧树脂包括氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，且氢化环氧树脂：双酚A型环氧树脂的质量组分比为1:4～2:3；所述改性橡胶集料按质量比例计包括：5％～12％矿物微粉填料、50％～70％三元乙丙橡胶、5％～20％乙烯-乙酸乙烯酯、1％～5％活化改性剂，按比例机械共混。优选地，所述矿物微粉包括滑石粉、石英粉、硅微粉和云母粉，且所述矿物微粉的粒径范围为15～25μm。优选地，所述陶瓷纤维的长度为1～3cm。优选地，所述固化剂为多元胺、改性脂肪胺或含活性基因聚酰胺中的一种。优选地，所述稀释剂为醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种。优选地，所述碎石的粒径为2～5mm。优选地，所述活化改性剂为六亚甲基四胺与氯化铁或氯化亚铁混合物。优选地，制备权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料的具体步骤如下：步骤1：改性环氧树脂的制备按比例称取氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，加入到反应釜中搅拌加热至100～125℃，同时按比例加入催化剂和交联剂，控制反应体系的pH值为7.0～8.0，在此条件下充分反应20～30分钟；步骤2：改性橡胶集料的制备首先按比例称取三元乙丙橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯和活化改性剂，加入到搅拌釜中在125℃～140℃条件下进行搅拌混合30～60分钟，静置冷却至常温后，按比例称取矿物微粉填料加入搅拌15～30分钟；步骤3：按比例称取步骤(1)制备的改性环氧树脂、步骤(2)制备的改性橡胶集料、碎石集料、陶瓷纤维依次加入搅拌釜中在80℃～100℃下混合搅拌20～30分钟直至均匀，静置冷却至45℃，随后按比例称取稀释剂加入搅拌釜中搅拌20分钟，最后按比例称取硅胶和固化剂依次加入搅拌釜进行常温搅拌20～40分钟，制得抗压改性橡胶集料碎石铺装材料。优选地，步骤(1)所述的催化剂为碱性催化剂，包括二氧化锆、氢氧化钠或钛酸钠中的一种，且催化剂的用量为改性环氧树脂总质量的3％。优选地，所述交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物，且交联剂的用量为改性环氧树脂总质量的6％。首先优选制备改性环氧树脂和改性橡胶集料备用，具体步骤如下：步骤1：改性环氧树脂的制备按比例称取氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂(2:3)加入到反应釜中搅拌加热至100℃，同时按比例加入3％(质量分数)催化剂(二氧化锆)和6％(质量分数)交联剂(邻苯二甲酸二烯丙酯)，控制反应体系的pH值为7.5，在此条件下充分反应20分钟，得到改性环氧树脂，备用；步骤2：改性橡胶集料的制备首先按比例称取三元乙丙橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯和活化改性剂(70％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：其原料组分及各组分的质量分数如下：改性环氧树脂：1~15%改性橡胶集料：15%~21%硅胶：1%~10%碎石集料：40%~65%陶瓷纤维：10%~15%；固化剂：0.5%~8%稀释剂：0.2~3%其中，所述改性环氧树脂包括氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，且氢化环氧树脂：双酚A型环氧树脂的质量组分比为1:4~2:3；所述改性橡胶集料按质量比例计包括：5%~12%矿物微粉填料、50%~70%三元乙丙橡胶、5%~20%乙烯‑乙酸乙烯酯、1%~5%活化改性剂，按比例机械共混。

【技术特征摘要】
1.一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：其原料组分及各组分的质量分数如下：改性环氧树脂：1~15%改性橡胶集料：15%~21%硅胶：1%~10%碎石集料：40%~65%陶瓷纤维：10%~15%；固化剂：0.5%~8%稀释剂：0.2~3%其中，所述改性环氧树脂包括氢化环氧树脂和双酚A型环氧树脂，且氢化环氧树脂：双酚A型环氧树脂的质量组分比为1:4~2:3；所述改性橡胶集料按质量比例计包括：5%~12%矿物微粉填料、50%~70%三元乙丙橡胶、5%~20%乙烯-乙酸乙烯酯、1%~5%活化改性剂，按比例机械共混。2.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述矿物微粉包括滑石粉、石英粉、硅微粉和云母粉，且所述矿物微粉的粒径范围为15~25μm。3.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述陶瓷纤维的长度为1~3cm。4.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述固化剂为多元胺、改性脂肪胺或含活性基因聚酰胺中的一种。5.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述稀释剂为醋酸乙酯和醋酸丁酯中的一种。6.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述碎石的粒径为2~5mm。7.根据权利要求1所述的一种抗压改性橡胶集料碎石铺装材料，其特征在于：所述活化改性剂为六亚甲基四胺与氯化铁或氯化亚铁混合物。8.一种抗压改性橡胶集料碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪伟，杨响，倪荣明，丁祥伟，徐进，
申请(专利权)人：江苏中路交通科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32