一种沥青混合料高模量添加剂、其制备方法及沥青混合料技术

本发明专利技术涉及道路工程领域，具体涉及一种沥青混合料高模量添加剂、其制备方法及沥青混合料。本发明专利技术的高模量添加剂含有煤液化沥青，所述煤液化沥青的粒径为40

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料高模量添加剂、其制备方法及沥青混合料


[0001]本专利技术涉及道路工程领域，具体涉及一种沥青混合料高模量添加剂、其制备方法及沥青混合料。

技术介绍

[0002]在沥青路面所有病害类型中，超过80％的病害都是由车辙变形而引起，这些车辙病害极大地影响了车辆运营的安全性，降低了路面服务水平和使用寿命，目前国外使用的抗车辙剂主要有法国的PR系列产品，美国的SEAM硫磺改性剂等，但是这些抗车辙剂都价格高昂，加大了工程成本，国内的抗车辙剂主要由PE、PP制成，虽然相比于国外价格较低，但是在进行生产时工艺较为复杂，而且在投入到混合料中进行拌和时，存在拌和困难，相容性差不易分散等问题。
[0003]煤直接液化技术是一种清洁高效煤制油技术，但除了料油之外，还会产生30％的煤液化沥青副产品。煤液化沥青由煤直接液化过程中未反应的煤有机体、中间产物、无机物质、催化剂及部分重质油组成，含有大量多环缩合芳烃、沥青烯等沥青类物质，研究表明沥青类物质与硬质天然岩沥青的化学组成和性能相近，芳香度高，碳含量高，具有容易聚合或交联的特点，可将煤液化沥青通过开发作为道路建筑材料，同时也有利于解决环境污染问题。
[0004]现有技术中(如CN1827697A等)虽然也提到了将煤直接液化残渣作为道路沥青改性剂的应用，但其所提供的沥青在实际应用中仍然不能较好地避免车辙病害情况。而在与改善沥青的抗车辙性能相关的现有技术中，CN 108517127A提到了一种煤直接液化残渣硬质热沥青注浆材料及其制备方法，其以质量百分数计包括以下组分：46.5％～63.5％的基质沥青；25％～35％的煤直接液化残渣(DCLR)；6％～10％的芳烃油；4％～6％的SBS改性剂；1.5％～2.5％的羟乙基乙撑双硬脂酰胺。CN 109593371A提到了一种道路沥青改性剂和改性道路沥青及其制备方法以及沥青混合料，其中，该道路沥青改性剂包含煤直接液化沥青、聚合物和添加剂；所述添加剂包含硫化剂及硫化活性剂，所述硫化剂和硫化活性剂的重量比为1∶0.1
‑
0.6。上述方案可一定程度上改善抗车辙性能，但均需要加入较多的添加剂，尤其添加剂SBS是现有路用成熟的改性剂产品，且价格高昂；羟乙基乙撑双硬脂酰胺也是温拌沥青材料成熟的添加剂产品，对沥青体系降粘有很大作用，二者均对沥青性能本身影响很大，且成本较高、制备难度较大，不易在大规模生产中进行推广应用。在煤液化沥青的再利用方面，人们普遍认为可将其二次开发成沥青的改性剂、中间相沥青等，目前还没有用煤液化沥青制备高模量添加剂的报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种高模量添加剂，与传统高模量剂相比，其价格低廉，工艺简单，拌和容易，相容性好。
[0006]实现本专利技术目的的具体技术方案为：
[0007]一种高模量添加剂(或称“沥青混合料高模量添加剂”)，其含有煤液化沥青，所述煤液化沥青的粒径为40
‑
80目，所述煤液化沥青中有效物质的质量百分含量为75％以上。
[0008]本专利技术发现，在将煤液化沥青的粒径和有效物质含量控制在上述范围内后，可以大幅改善其与基质沥青(尤其包括针入度为40
‑
80的基质沥青)和矿料的相容性及混合的均一性。在将其应用于混合料时，可以大幅提高沥青混合料的模量，且有利于提升其高温性能、抗车辙性能和耐久性能。
[0009]作为优选，所述煤液化沥青的粒径为60
‑
80目。
[0010]作为优选，所述的煤液化沥青的灰分含量在25wt％以下，软化点为80
‑
180℃，质量变化在0.1％以下。
[0011]作为优选，所述煤液化沥青中有效物质的质量百分含量为85％以上。
[0012]作为进一步优选方案，所述煤液化沥青的灰分含量在15wt％以下，软化点为160
‑
180℃。
[0013]本专利技术的另一目的是提出所述高模量添加剂的制备方法，其包括：
[0014]将煤液化沥青在1000
‑
1500W的破碎功率、1000
‑
3500r/min的转速下破碎至目标粒径，而后在30
‑
50℃下出料。
[0015]作为优选，所述制备方法包括：将煤液化沥青在1200
‑
1500W的破碎功率、2000
‑
3500r/min的转速下破碎至目标粒径，而后在30
‑
40℃下出料。
[0016]本专利技术的第三个目的是提出所述高模量添加剂在沥青混合料中的应用。
[0017]具体的，本专利技术提供了一种沥青混合料，其含有高模量添加剂、基质沥青和矿料；
[0018]其中，所述高模量添加剂为上述的高模量添加剂，或通过上述的方法制得；所述基质沥青的针入度为40
‑
80；所述矿料包括集料和矿粉；
[0019]所述高模量添加剂与所述基质沥青的质量比为(0.5：5.5)
‑
(2.0：3.0)，所述高模量添加剂和基质沥青的总质量占沥青混合料质量的4
‑
6％。
[0020]本专利技术发现，在按上述方式在沥青混合料中应用所述高模量添加剂时，其效果较为突出，更有利于获得模量高、高温性能好、抗车辙性能好的沥青混合料。
[0021]作为优选，所述基质沥青为50#道路石油沥青或70#道路石油沥青。在选择50#道路石油沥青时，高温性能更优；在选择70#道路石油沥青时，低温性能更优；本领域人员可根据需求对其进行选用。
[0022]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述的沥青混合料包括高模量添加剂0.5
‑
2.0份，70#道路石油沥青5.5
‑
3.0份，矿料94
‑
96份。
[0023]本专利技术进一步提供一种制备所述的沥青混合料的方法，包括：将所述高模量添加剂、基质沥青和矿料混合。
[0024]作为优选，所述方法具体包括：
[0025]将集料加热至185
‑
195℃，而后与高模量添加剂在175
‑
185℃混合，得第一混合料；而后将所述第一混合料依次与基质沥青、矿粉混合。
[0026]优选地，所述方法具体包括：将集料加热至190
‑
195℃，而后与高模量添加剂在180
‑
185℃混合，得第一混合料；而后将所述第一混合料依次与基质沥青、矿粉混合。
[0027]作为本专利技术的优选实施方案，制备所述沥青混合料的方法具体包括：
[0028](1)将集料加热至185
‑
195℃后，与高模量添加剂同时加入拌锅，拌和温度175
‑
185
℃，搅拌30
‑
90s；
[0029](2)向拌锅里加入基质沥青，搅拌90
‑
180s；
[0030](3)向拌锅里加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高模量添加剂，其特征在于，其含有煤液化沥青，所述煤液化沥青的粒径为40
‑
80目，所述煤液化沥青中有效物质的质量百分含量为75％以上。2.根据权利要求1所述的高模量添加剂，其特征在于，所述煤液化沥青中有效物质的质量百分含量85％以上。3.根据权利要求1或2所述的高模量添加剂，其特征在于，所述的煤液化沥青的灰分含量在25wt％以下，软化点为80
‑
180℃，质量变化在0.1％以下；优选所述煤液化沥青的灰分含量在15wt％以下，软化点为160
‑
180℃。4.一种制备权利要求1
‑
3中任一项所述的高模量添加剂的方法，其特征在于，其包括：将煤液化沥青在1000
‑
1500W的破碎功率、1000
‑
3500r/min的转速下破碎至目标粒径，而后在30
‑
50℃下出料。5.一种沥青混合料，其特征在于，其含有高模量添加剂、基质沥青和矿料；其中，所述高模量添加剂为权利要求1
‑
3中任一项所述的高模量添加剂，或通过权利要求4所述的方法制得；所述基质沥青的针入度为40
‑
80；所述矿料包括集料和矿粉；所述高模量添加剂与所述基质沥青的质量比为(0.5：5.5)
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，夏磊，麻春五，明磊，路凯冀，岳峰，张启鸿，张晓蕾，平树江，秦圆贺，余昕洁，高增其，
申请(专利权)人：承德冀通公路工程有限责任公司河北伦特化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：