一种岩沥青复合改性沥青和复合沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种岩沥青复合改性沥青及其制备方法、一种复合沥青混合料及其制备方法。本发明专利技术采用岩沥青和聚合物复合改进技术对基质沥青进行改性，得到岩沥青复合改性沥青；利用其制备得到复合沥青混合料，在所述岩沥青和聚合物的协同作用下，解决了采用单一天然岩沥青改性造成的性能不稳定的问题，提高了混合料的稳定度以及力学性能，改善了混合料的综合质量，使其具有更好的路用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种岩沥青复合改性沥青和复合沥青混合料及其制备方法
本专利技术属于道路建筑材料
，具体涉及一种岩沥青复合改性沥青和复合沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
天然岩沥青是石油在岩石缝中，在热作用、高压力、氧化作用、细菌作用、催化剂作用等因素下经过长期的沉积、变化而得到的沥青类物质。岩沥青相对于SBS、抗车辙剂等聚合物改性技术相比有一定优点，它们与基质沥青同种同源，配伍性好、不离析，工艺简便，耐候性好。然而，传统岩沥青原料中的关键改性物质高粘度沥青质，有效含量较低仅能达到18～28％，会因矿脉生成地域不同造成含量不稳定，即使是同一批原料沥青改性物质含量差异也较大。采用岩沥青对基质沥青进行改性时，在进行配合比设计和生产时，往往会因为岩沥青原料中改性物质含量的不稳定导致改性沥青物理力学性能发生改变，稳定度降低，进而影响利用其制备得到的混合料的稳定性能，影响其综合质量，实际改性效果达不到理想设计，不能满足工程应用要求。现在急需研发一种性能稳定、力学性能优异的岩沥青复合改性沥青。
技术实现思路
本专利技术提供了一种岩沥青复合改性沥青及一种复合沥青混合料，利用本专利技术的岩沥青复合改性沥青制备得到的沥青混合料，能够提高沥青混合料的稳定度以及力学性能，改善混合料的综合质量。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供了一种岩沥青复合改性沥青，包括岩沥青、基质沥青和聚合物。优选的，所述基质沥青包括70#沥青和/或90#沥青；所述岩沥青包括布敦岩沥青和/或青川岩沥青，所述岩沥青占岩沥青复合改性沥青的10～20wt.％；所述聚合物包括热塑性丁苯橡胶，所述聚合物占岩沥青复合改性沥青的5～10wt.％。本专利技术还提供了所述岩沥青复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：将基质沥青、岩沥青和聚合物混合，经剪切得到岩沥青复合改性沥青。优选的，所述剪切的速度为2000～2500r/min，剪切时间为3～4h。优选的，所述剪切的温度为150℃。本专利技术还提供了一种复合沥青混合料，包括岩沥青复合改性沥青和复合集料；所述岩沥青复合改性沥青为上述技术方案所述的岩沥青复合改性沥青或上述技术方案所述制备方法得到的岩沥青复合改性沥青。优选的，所述复合集料包括集料和改性矿粉；所述集料包括粗集料和细集料；所述粗集料采用[3mm,5mm]、(5mm,10mm]和(10mm,15mm]连续级配；所述细集料为机械砂。优选的，所述改性矿粉包括石化废催化剂和矿粉；所述石化废催化剂占改性矿粉的30～50wt.％。优选的，所述石化废催化剂为催化裂化催化剂，有效成分包括纳米氧化硅和氧化铝。本专利技术还提供了所述复合沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：将岩沥青复合改性沥青和复合集料进行混合加热成型，得到复合沥青混合料；所述加热成型的温度为165～175℃。本专利技术提供了一种岩沥青复合改性沥青，包括岩沥青、基质沥青和聚合物。本专利技术采用岩沥青和聚合物复合改进技术对基质沥青进行改性，得到岩沥青复合改性沥青；利用其制备得到沥青混合料，在所述岩沥青和聚合物的协同作用下，解决了采用单一天然岩沥青改性造成的性能不稳定的问题，提高了混合料的稳定度以及力学性能，改善了混合料的综合质量，使其具有更好的路用性能。根据实施例的结果表明，利用本专利技术的岩沥青复合改性沥青制备得到的复合沥青混合料，其动稳定度为4026～4232次/mm，马歇尔稳定度为14.36～15.62kN，浸水残留稳定度为90.4～91.3％，冻融劈裂强比为83.2～84.3％，最大低温弯拉应变为2763～2883με。具体实施方式本专利技术提供了一种岩沥青复合改性沥青，包括岩沥青、基质沥青和聚合物。在本专利技术中，如无特殊说明，所用原料采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。在本专利技术中，所述岩沥青优选包括布敦岩沥青和/或青川岩沥青。在本专利技术的具体实施例中，所述岩沥青为布敦岩沥青和青川岩沥青，所述布敦岩沥青和青川岩沥青的质量为1：1。在本专利技术中，所述岩沥青优选占岩沥青复合改性沥青的10～20wt.％，进一步优选为11～19wt.％，更优选为12～18wt.％。本专利技术进一步采用布敦岩沥青和青川岩沥青对基质沥青进行改性，能够改善基质沥青的高温性能，提高基质沥青的软化点和粘度。在本专利技术中，所述聚合物优选为热塑性丁苯橡胶；优选以颗粒形式提供。在本专利技术中，所述聚合物优选占岩沥青复合改性沥青的5～10wt.％，进一步优选为6～9wt.％，更优选为7～8wt.％。在本专利技术中，所述聚合物能够进一步提高基质沥青的疲劳性能。在本专利技术中，所述基质沥青优选包括70#沥青和/或90#沥青；所述岩沥青复合改性沥青的制备原料优选为岩沥青、基质沥青和聚合物，除去岩沥青和聚合物，剩余的含量即为所述基质沥青。本专利技术还提供了上述技术方案所述岩沥青复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：将基质沥青、岩沥青和聚合物混合，经剪切得到岩沥青复合改性沥青。本专利技术将基质沥青、岩沥青和聚合物混合，经剪切得到岩沥青复合改性沥青。本专利技术优选将基质沥青和岩沥青进行混合加热，得到混合沥青；将聚合物加入到所得混合沥青中进行剪切，得到岩沥青复合改性沥青。在本专利技术中，所述混合加热的方式优选为搅拌加热，优选在反应釜中进行。所述混合加热前，本专利技术优选将基质沥青进行烘干处理；所述烘干处理的温度优选为150℃，时间优选为3h。在本专利技术中，所述剪切优选在高速剪切机中进行，所述剪切的速度优选为2000～2500r/min，进一步优选为2100～2400r/min，更优选为2200～2300r/min；所述剪切的时间优选为3～4h，进一步优选为3.2～3.8h，更优选为3.5～3.6h；所述剪切的温度优选为150℃。在加入聚合物前，本专利技术优选对聚合物进行粉碎，所述粉碎的方式优选采用机械粉碎机进行。得到岩沥青复合改性沥青后，本专利技术优选对岩沥青复合改性沥青进行加热烘干，所述加热的温度优选为150℃，所述加热的时间优选为2h。本专利技术还提供了一种复合沥青混合料，包括岩沥青复合改性沥青和复合集料；所述岩沥青复合改性沥青为上述技术方案所述的岩沥青复合改性沥青或上述技术方案所述制备方法得到的岩沥青复合改性沥青。在本专利技术中，所述复合沥青混合料的油石比优选为4.6～5.6％，进一步优选为4.7～5.5％，更优选为4.8～5.4％。在本专利技术中，所述复合集料优选包括集料和改性矿粉。在本专利技术的具体实施例中，所述改性矿粉占复合集料的质量比优选为5％。在本专利技术中，所述集料优选包括粗集料和细集料。在本专利技术中，所述粗集料优选采用[3mm,5mm]、(5mm,10mm]和(10mm,15mm]连续级配。在本专利技术的具体实施例中，不同粒径范围的粗集料占复合集料质量百分含量具体为[3mm,5mm]8wt.％、(5mm,10mm]15wt.％和(10mm,15mm]40wt.％。在本专利技术中，所述细集料优选为机械砂。在本专利技术的具体实施例中，所述机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩沥青复合改性沥青，包括岩沥青、基质沥青和聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩沥青复合改性沥青，包括岩沥青、基质沥青和聚合物。


2.根据权利要求1所述的岩沥青复合改性沥青，其特征在于，所述基质沥青包括70#沥青和/或90#沥青；
所述岩沥青包括布敦岩沥青和/或青川岩沥青，所述岩沥青占岩沥青复合改性沥青的10～20wt.％；
所述聚合物包括热塑性丁苯橡胶，所述聚合物占岩沥青复合改性沥青的5～10wt.％。


3.权利要求1或2所述岩沥青复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
将基质沥青、岩沥青和聚合物混合，经剪切得到岩沥青复合改性沥青。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述剪切的速度为2000～2500r/min，剪切时间为3～4h。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述剪切的温度为150℃。


6.一种复合沥青混合料，包括岩沥青复合改性沥青和复合集料；
所述岩沥青复合改性沥青...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡芃，文龙，李佩，李凯，姜伟，
申请(专利权)人：北京市市政工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11