一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法技术

本发明专利技术属于改性沥青技术领域，特别涉及一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法，一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，以重量份计，包括如下组分：胶粉改性沥青10～25份，SBS改性剂0.2～2份，木质素纤维1～3份，芳纶短纤维4～8份，碎石料100～150份，所述胶粉改性沥青是废轮胎胶粉经改性制得的，改性胶粉与集料具有很强的粘结力，抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料具有较强的抵抗荷载变形能力及高温抗车辙能力，抗水害能力很强。

【技术实现步骤摘要】
一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法
本专利技术属于改性沥青
，特别涉及一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法。
技术介绍
沥青混合料是修筑沥青路面所用的材料，沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。随着交通运输业的发展，超载超限和渠化交通日益严重，交通量迅速增加，对沥青路面提出了更高的要求，比如抗车辙性能和抗裂性能需要提高。为此，要求沥青混合料的路用性能能够满足这种要求。废旧轮胎中含有丁苯橡胶、天然橡胶等多种高分子聚合物以及大量的炭黑、抗氧化剂、填料、处理油等，因此，废旧橡胶颗粒化后可以添加到沥青中，拌合得到的产物，称为橡胶沥青。橡胶粉在沥青中发生溶胀，增加了沥青的粘接性，油膜厚度更大，橡胶沥青的整体性能明显优于基础沥青。但是，废橡胶粉属于惰性材料，胶粉表面的可利用基团较少，与沥青在高温、长时间的剪切作用下，胶粉颗粒与沥青的结合强度不够，铺筑的道路中胶粉颗粒很容易从沥青中剥离，道路质量较差，使用寿命短。以SBS改性沥青为代表的聚合物改性沥青具有较好的高温稳定性、低温稳定性和抗疲劳性能，SBS是以石油为原料人工合成的热塑性丁苯橡胶，1吨SBS需要消耗约3吨石油。按照我国道路石油沥青每年消耗2000万吨计，其中10％为改性沥青，需要SBS约计10万吨，年消耗石油约30万吨，石油资源消耗量很大。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，并提供其制备方法，抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料具有较强的抵抗荷载变形能力及高温抗车辙能力，抗水害能力很强。本专利技术采用以下技术方案来实现：一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，以重量份计，包括如下组分：胶粉改性沥青10～25份，SBS改性剂0.2～2份，木质素纤维1～3份，芳纶短纤维4～8份，碎石料100～150份，所述碎石料级配范围如下表：筛孔大小(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)10090-10065-8545-6520-3215-2414-2212-1810-159-146-10粘性是沥青高温稳定性的重要指标，胶粉改性沥青具有较高的粘度，在混合料中加入木质纤维素可以更好增加抗变形能力，使混合料油膜较厚而不易析漏和泛油，可以很好地提高沥青与碎石的粘结力，在封水性能方面表现良好。芳纶短纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560℃的温度下，不分解，不融化。它具有良好的阻燃性和抗老化性能，具有很长的生命周期。木质素纤维和芳纶短纤维在沥青混合料中形成网状结构，可以形成加筋作用，对于降低路面开裂或修复旧路面反射裂缝，效果明显。优选的方案，以重量份计，所述胶粉改性沥青包括如下组分：改性胶粉10～30份，增塑剂0.3～0.6份，基础沥青60～90份和抗老化剂2～5份；所述改性胶粉通过如下方法制得，将废轮胎胶粉完全浸入水中，加入水总重量1～2％的高铁酸钾，在20～30℃条件下，以20～30rpm的速度持续搅拌浸泡0.5～1h后，在湿润条件下研磨上述废轮胎胶粉，制得30～60目的改性胶粉。废轮胎胶粉受高铁酸钾溶液改性，表面生成网状结构和链状物，表面具有羰基、羟基等活性基团，能够有效提高与基础沥青中的羧基、亚砜基、酸苷类基团的反应效果，从而提高了改性胶粉与基础沥青的连接效果，在湿润条件下研磨后，改性胶粉表面的粗糙度得到较大提高，增大了与沥青的接触面积，能够较好地与沥青结合；高铁酸钾对废轮胎胶粉改性后，其主要成分变为三氧化二铁粉末，三氧化二铁粉末附着在废轮胎胶粉表面，能够作为磨料对废轮胎胶粉表面进行物理蚀刻，有效提高了废轮胎胶粉的研磨速度，改性胶粉表面具有众多划痕，一方面具有能够保留较多的活性基团，提高了后续与基础沥青连接的强度，另一方面，胶粉颗粒溶胀速度变快，与基础沥青混合的时间可以适当降低，减少了生产成本；虽然也可以通过添加粉料的方式达到上述三氧化二铁粉末的效果，但是，应当注意到，粉料一般为表面干燥的物质，在溶于水的时候，容易成团且需要较多的搅拌时间来达到分散效果，否则容易飘散于水的表面，工人操作环境变差，且，溶于水的粉料的活性相对较低，附着在废轮胎胶粉表面的效果较差，效果远不如采用高铁酸钾转化得到的三氧化二铁粉末。所述改性胶粉与基础沥青混合后，胶粉颗粒溶胀，表面结构进一步复杂化，能够吸收沥青中的轻质成分，使沥青逐渐转化成沥青质，从而使胶粉改性沥青的系统体系向溶凝胶型发展，而改性胶粉中的硫、炭黑、氧化硅、氧化铁等成分进入基础沥青中，起到改善沥青温度敏感性、低温性能及耐老化性能的作用。优选的方案所述增塑剂包括季戊四醇四巯基乙酸酯，和/或，季戊四醇四巯基丁酸酯。季戊四醇四巯基乙酸酯和季戊四醇四巯基丁酸酯作为增塑剂，能够在改性胶粉和基础沥青混炼时，为共混体系提供巯基，季戊四醇四巯基乙酸酯和季戊四醇四巯基丁酸酯自身具有的酯键在共混系统中发生断裂重组，季戊四醇四巯基乙酸酯和季戊四醇四巯基丁酸酯作为增塑剂，其对称结构能够作为交联中心，与改性胶粉、抗老化剂和沥青质组分发生交联，并与上述组分产生协同增效的作用，提高了本专利技术胶粉改性沥青中改性胶粉与沥青的混合结合能力。优选的方案所述基础沥青为130～70#道路石油沥青。优选的方案，所述抗老化剂包括猪酯甘油酯，所述猪酯甘油酯通过如下步骤制备成：以质量份计，将提炼猪油2～4份，甘油1份加入反应釜中，加入猪油质量2.5％的催化剂，所述催化剂为硫酸锌或氯化锌，在250～280℃条件下反应1～2h。所述猪酯甘油酯所使用的猪油能够从餐厨废料、地沟油中进行提取，一方面避免了这些劣质油重新流向食品加工行业，另一方面，制得的猪酯甘油酯熔点约为80℃，沸点超过300℃，在胶粉改性沥青的制备过程中能够减少沥青中轻质成分的损失，在铺设的道路上，所述猪酯甘油酯与松香甘油酯、硬脂酸能够复配使用。在改性沥青的制备过程中，沥青长时间处于160℃以上的温度条件下会发生老化，随着老化时间的延长，沥青的老化程度加深，沥青逐渐变得脆硬，使得高温抗车辙能力得到显著提高，但是沥青随温度的升高软化，沥青的轻质组分在热氧作用下逸散，另一部分转变成沥青质等大分子成分，随着沥青路面加载次数的增加，沥青出现疲劳，变形恢复能力变差，此外。本专利技术通过添加抗老化剂，能够有效减少沥青轻质组分的逸散，而将其保留在胶粉改性沥青的混合体系中，铺筑的道路在48℃以上的高温条件下，轻质组分逸散速度得到有效降低，道路寿命得到较大的延长。一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料的制备方法，包括以下步骤：S1，按重量份将木质素纤维、芳纶短纤维、SBS改性剂和碎石料混匀，得到集料；S2，将集料加热至190℃～200℃；S3，边搅拌边加入160～180℃的胶粉改性沥青，混合均匀后得到抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的改性胶粉与集料具有很强的粘结力，抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，具有较强的抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：胶粉改性沥青10～25份，SBS改性剂0.2～2份，木质素纤维1～3份，芳纶短纤维4～8份，碎石料100～150份，所述碎石料级配范围如下表：

【技术特征摘要】
1.一种抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：胶粉改性沥青10～25份，SBS改性剂0.2～2份，木质素纤维1～3份，芳纶短纤维4～8份，碎石料100～150份，所述碎石料级配范围如下表：筛孔大小(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)10090-10065-8545-6520-3215-2414-2212-1810-159-146-102.根据权利要求1所述的抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，所述碎石料选自玄武岩碎石，和/或，石灰岩碎石。3.根据权利要求1所述的抗候性好的沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，以重量份计，所述胶粉改性沥青包括如下组分：改性胶粉10～30份，增塑剂0.3～0.6份，基础沥青60～90份和抗老化剂2～5份；所述改性胶粉通过如下方法制得，将废轮胎胶粉完全浸入水中，加入水总重量1～2％的高铁酸钾，在20～30℃条件下，以20～30rpm的速度持续搅拌浸泡0.5～1h后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗博，宗明亚，张飞，叶春雨，
申请(专利权)人：湖北津泰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42