用于热拌沥青的直投式环氧改性料、制备方法及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于热拌沥青的直投式负载改性料，将改性剂吸附负载于多孔无机粉末中形成负载改性料粉末；通过载体负载改性剂的方式形成的改性料直接投放于热拌沥青，不需要环氧和沥青的预先混合，也不需改变沥青的拌和工艺，简化了环氧改性沥青的施工工艺，通过这种方式也扩大了环氧树脂种类及固化剂体系的适用性，只要在热拌和温度下不分解、不挥发的任何环氧树脂及固化剂均可用于沥青改性；利用负载的改性料可通过投料的时间与步骤控制环氧的固化过程，扩大改性沥青的工艺窗口，提高环氧沥青的施工可控性，在节省施工费用的同时，进一步保证沥青路面的施工质量，与此同时也改善环氧树脂在沥青中的分散均匀性。

Direct Epoxy Modified Material for Hot Mix Asphalt, Its Preparation Method and Application Method

The invention discloses a direct loading modifier for hot-mix asphalt, which adsorbs and loads the modifier into porous inorganic powder to form a load modifier powder, and the modified material formed by loading modifier on the carrier is directly put into hot-mix asphalt without prior mixing of epoxy and asphalt, and without changing the mixing process of asphalt, thus simplifying the application of epoxy modified asphalt. In this way, the applicability of epoxy resins and curing agent systems is also expanded. Any epoxy resins and curing agents that do not decompose and volatilize at hot mixing temperature can be used for asphalt modification. The curing process of epoxy can be controlled by the time and steps of loading the modified materials, and the process window of modified asphalt can be enlarged to improve the application of epoxy asphalt. Controllability of construction can not only save construction cost, but also ensure the construction quality of asphalt pavement, and at the same time improve the dispersion uniformity of epoxy resin in asphalt.

【技术实现步骤摘要】
用于热拌沥青的直投式环氧改性料、制备方法及其使用方法
本专利技术涉及土木建筑材料，特别涉及用于热拌沥青的直投式环氧改性料、制备方法及其使用方法。
技术介绍
沥青属石油、能源工业的副产物，在土木建筑工程及化工防腐中得到广泛应用，特别是在沥青路面中作为砂石的结合料使用，用量巨大。沥青在使用条件下具有高温软化、低温脆化、粘结性较弱、耐水性不足等弱点，可用具有优良物理性能的热固性环氧树脂作为改性剂，通过高温熔融混合均匀，固化后得到环氧改性沥青(以下简称环氧沥青)，提高沥青材料的各项性能。例如，路面热拌环氧沥青混合料，已成功应用于路面及桥面铺装等。现有的环氧沥青及混合料实现方法普遍采用AB料的形式，将环氧树脂、固化剂二者或其一分别先与沥青熔融混合均匀，在施工或使用时将AB料再次进行高温熔融混合。这种方式的不足在于：其一需经过两次混合，使用前需预先分散，并且贮存期间不能离析，增加了工艺步骤；其二是环氧树脂及固化剂极性远大于沥青，不能稳定溶解分散而易析出，需外加分散剂或者采用特殊的(非通用)环氧树脂或固化剂，原料组成配比及施工工艺方面都较为繁琐；其三在环氧沥青施工或使用时对环氧树脂的固化过程难以控制，固化过早使得环氧沥青粘度升高，路面难以压实，固化太慢使得路面早期强度不足，易引起车辙变形。例如环氧沥青混合料的热拌温度、运输时间、碾压温度等参数都需要严格控制，但是当外部气候条件波动较大时，工艺参数难以得到保障，对环氧沥青铺装层质量稳定性带来不利影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于热拌沥青的直投式环氧改性料、制备方法及其使用方法，简化热拌环氧沥青的施工工艺、提高施工过程的可控性。本专利技术的用于热拌沥青的直投式负载改性料，将改性剂吸附负载于多孔无机粉末中形成负载改性料粉末；进一步，将环氧树脂和固化剂分别吸附负载于多孔无机粉末中形成的环氧负载粉和固化剂负载粉；进一步，所述环氧负载粉和固化剂负载粉均为饱和面干状态；进一步，所述多孔无机粉末为硅藻土、沸石、凹凸棒土、大孔分子筛、多孔硅胶中的一种；一种用于热拌沥青的直投式负载改性料的制备方法，包括以下步骤：将多孔无机粉末脱水干燥后，在低于改性剂的热分解温度下，将多孔无机粉末与改性剂加热搅拌混合吸收致饱和面干状态；进一步，所述改性剂为环氧树脂和固化剂，所述多孔无机粉末为硅藻土；a.将硅藻土放于温度为140-160℃的真空干燥箱中烘干至干燥的状态；b.将环氧树脂于温度为50-70℃的烘箱中保温25-35min，使环氧树脂变为流动的液体状态；c.将硅藻土与环氧树脂按质量比为1：0.5-1混合均匀后于温度为140-160℃的烘箱中保温25-35min，环氧树脂被硅藻土吸附后成干燥粉末状，得到环氧负载粉；d.按照上述方法将干燥状态的硅藻土与固化剂按照质量比1：0.5-1在合适温度下进行热混合吸附得到固化剂负载粉；进一步，步骤a中，温度为150℃，步骤b中，温度为60℃，保温30min；进一步，步骤c中，硅藻土与环氧树脂按质量比为1：1，于温度为150℃的烘箱中保温30min；步骤d中，硅藻土与固化剂按照质量比1：1。本专利技术还公开一种用于热拌沥青的直投式负载改性料的使用方法，所述负载改性料粉末包括环氧负载粉和固化剂负载粉，将环氧负载粉和固化剂负载粉在室温条件下混合后在沥青的热拌和过程中一次性投放。本专利技术还公开另一种用于热拌沥青的直投式负载改性料的使用方法，所述负载改性料粉末包括环氧负载粉和固化剂负载粉，将环氧负载粉和固化剂负载粉根据施工需求分别投放于热拌和的沥青中。本专利技术的有益效果：本专利技术的用于热拌沥青的直投式负载改性料，通过载体负载改性剂的方式形成的改性料直接投放于热拌沥青，不需要环氧和沥青的预先混合，也不需改变沥青的拌和工艺，简化了环氧改性沥青的施工工艺，通过这种方式也扩大了环氧树脂种类及固化剂体系的适用性，只要在热拌和温度下不分解、不挥发的任何环氧树脂及固化剂均可用于沥青改性；利用负载的改性料可通过投料的时间与步骤控制环氧的固化过程，扩大改性沥青的工艺窗口，提高环氧沥青的施工可控性，在节省施工费用的同时，进一步保证沥青路面的施工质量，也可改善环氧树脂在沥青中的分散均匀性。环氧改性直投料提高沥青改性过程的可控性及延长工艺窗口的原理是：负载粉在熔融沥青中受热作用后，环氧树脂及固化剂从多孔无机粉末载体中分别脱附扩散进入沥青熔体中，环氧分子接触固化剂后再进行固化反应；脱附和热扩散过程延迟了环氧树脂的固化反应，可有效延长环氧沥青热拌和的工艺窗口。当采用高活性的环氧树脂和(或)高活性的固化剂时，可分次投料，先投放脱附及扩散较慢的环氧树脂或固化剂负载粉，再投放脱附及扩散较快的另一负载粉，可根据反应速度控制间隔时间，最终控制整个环氧沥青的固化时间或容留时间。环氧改性直投料提高对施工的便利性的原理是：热拌沥青混合料中的矿粉均为传送带冷料输送投放，因此可将本专利技术的直投料直接混入矿粉，或者计量撒布在传送带上随矿粉投料，负载粉的分次或间隔投放也可按这种最简单的方式实现。环氧改性直投料改善环氧沥青分散性原理是：沥青混合料中矿粉本身可在热拌和过程中均匀分散形成沥青胶浆，环氧改性直投料的负载粉也随矿粉以固体颗粒形态均匀分散于沥青中，环氧树脂及固化剂是从每个负载粉的颗粒向周围的沥青中扩散，因此避免了环氧树脂及固化剂形成结团析出的现象。具体实施方式本实施例的用于热拌沥青的直投式负载改性料，将改性剂吸附负载于多孔无机粉末中形成负载改性料粉末。本实施例中，将环氧树脂和固化剂分别吸附负载于多孔无机粉末中形成的环氧负载粉和固化剂负载粉；为简化工程施工热拌环氧沥青(环氧树脂改性的沥青)胶浆、砂浆及混合料的工艺，提高施工可控性，将环氧树脂及其固化剂分别吸附负载于硅藻土或其他多孔无机粉末中，形成粉末状的环氧改性直投料；在沥青施工阶段按矿粉的投料方式或混合在矿粉中，直接投料拌和得到环氧沥青胶浆、砂浆及沥青混合料。不需要环氧和沥青的预先混合，且不需改变沥青的拌和工艺；扩大了环氧树脂种类及固化剂体系的适用性，可改善环氧树脂在沥青中的分散均匀性。只要在热拌和温度下不分解、不挥发的任何环氧树脂及固化剂均可用于沥青改性。也可适用于化工防腐工程领域，包括用环氧改性沥青材料应用于路(桥)面结构、防水、堵漏、粘结、防腐等工程范畴。本实施例中，所述环氧负载粉和固化剂负载粉均为饱和面干状态；可在室温下混合储存，可延长储存期而不会导致储存期内固化，无需采用价格较高的潜伏型固化剂，普遍适用于各类环氧树脂与固化剂，利于降低原材料及工程造价。环氧树脂及固化剂不管液态和固态，都可以加热后吸附于多孔无机粉末中，达到饱和面干状态。如需提高饱和吸附量，可提高混合温度并抽真空。本实施例中，所述多孔无机粉末为硅藻土、沸石、凹凸棒土、大孔分子筛、多孔硅胶中的一种。优选采用硅藻土。一种用于热拌沥青的直投式负载改性料的制备方法，包括以下步骤：将多孔无机粉末脱水干燥后，在低于改性剂的热分解温度下，将多孔无机粉末与改性剂加热搅拌混合吸收致饱和面干状态；本实施例中，所述改性剂为环氧树脂和固化剂，所述多孔无机粉末为硅藻土；a.将硅藻土放于温度为140-160℃的真空干燥箱中烘干至干燥的状态；b.将环氧树脂于温度为50-70℃的烘箱中保温25-35min，使环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于热拌沥青的直投式负载改性料，其特征在于：将改性剂吸附负载于多孔无机粉末中形成负载改性料粉末。

【技术特征摘要】
1.一种用于热拌沥青的直投式负载改性料，其特征在于：将改性剂吸附负载于多孔无机粉末中形成负载改性料粉末。2.根据权利要求1所述的用于热拌沥青的直投式负载改性料，其特征在于：将环氧树脂和固化剂分别吸附负载于多孔无机粉末中形成的环氧负载粉和固化剂负载粉。3.根据权利要求2所述的用于热拌沥青的直投式环氧改性料，其特征在于：所述环氧负载粉和固化剂负载粉均为饱和面干状态。4.根据权利要求3所述的用于热拌沥青的直投式环氧改性料，其特征在于：所述多孔无机粉末为硅藻土、沸石、凹凸棒土、大孔分子筛、多孔硅胶中的一种。5.一种用于热拌沥青的直投式负载改性料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将多孔无机粉末脱水干燥后，在低于改性剂的热分解温度下，将多孔无机粉末与改性剂加热搅拌混合吸收致饱和面干状态。6.根据权利要求5所述的用于热拌沥青的直投式负载改性料的制备方法，其特征在于：所述改性剂为环氧树脂和固化剂，所述多孔无机粉末为硅藻土，a.将硅藻土放于温度为140-160℃的真空干燥箱中烘干至干燥的状态；b.将环氧树脂于温度为50-70℃的烘箱中保温25-35min，使环氧树脂变为流动的液体状态；c.将硅藻土与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄维蓉，杨东来，王念，周超，
申请(专利权)人：重庆交通大学，广东省长大公路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50