一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青及其混合料制造技术

技术编号:34351178 阅读:58 留言:0更新日期:2022-07-31 05:44
本发明专利技术属于道路工程材料技术领域,尤其涉及一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青及其混合料。所述的高性能温拌特种沥青其主要成分包括:基质沥青100份、SBS改性剂2~4份、SBR改性剂1~3份、EVA 1~2份、偶联剂0.2~0.8份、抗剥落剂0.3~0.6份、稳定剂0.16~0.36份、高渗透性沥青温再生剂4~10份。所述的温拌特种沥青高温黏度小,在130℃~140℃时,沥青混合料施工和易性良好,特种沥青中的轻质组分可在废旧沥青中快速渗透,起到软、硬沥青互融,高、低温性能互补的效果,有效保证了沥青路面的压实效果,对减少甚至避免沥青路面在行车载荷作用下的早期破坏,提高路面的养护质量,延长路面使用寿命具有重要作用。长路面使用寿命具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青及其混合料


[0001]本专利技术属于道路工程材料
,尤其涉及一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青及其混合料。

技术介绍

[0002]据2020年交通运输行业发展统计公报显示,我国公路养护里程占公路总里程比例不断上升,至2020年底,全国公路养护里程514.4万公里,占公路总里程比重达99%。我国公路由快速建设时期进入大规模维修养护时期,每年有6%需要翻修,仅干道就产生1.6亿吨铣刨料。目前厂拌热再生技术铣刨料掺量多为30%,废旧料利用率低。而沥青路面就地热再生技术能够实现原路面材料100%的再生利用,对路面功能性病害具有较好的处治效果,在我国公路养护中得到了较多的推广和应用。
[0003]国内外相关资料显示,相对于厂拌热再生技术,就地热再生设备庞大,施工工艺条件复杂。然而,由于就地热再生具有对旧料的回收利用率高和对交通影响小等优势,逐渐得到了众多国家的重视。与传统的铣刨重铺相比,就地热再生可节省约50%的初期建设费用和40%的寿命周期内全部费用,再生混合料在级配、混合料离析、沥青PG等级和空隙率等方面可达到常规热拌混合料的要求。
[0004]然而,尽管近年来就地热再生技术在我国得到了重视与推广应用,但是由于设备及工艺限制,就地热再生相比于新拌沥青混合料甚至是厂拌热再生技术,技术研究和实际应用还存在较大的差距,尤其是将就地热再生技术应用于表面层等改性沥青路面时,由于现场温度不足难以保证路面有效压实,从而影响再生混合料的路用性能和耐久性能。
[0005]将就地热再生技术应用于改性沥青路面时,存在诸多问题和不足,具体包括:常规再生剂不适用于老化SBS改性沥青的再生;高RAP掺量限制了再生混合料的路用性能和耐久性能;再生混合料在现场温度下的压实性能不足。这些问题极大地影响了就地热再生技术对改性沥青路面的处治效果。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青及其混合料。本专利技术从温度、材料、结构相结合的角度出发,研制一款适用于改性沥青铣刨料的高渗透性温再生剂,开发一种以高标号沥青、SBS、SBR或EVA、温再生剂等复合而成的高性能温拌特种沥青,实现了130℃~140℃条件下进行改性沥青路面就地热再生,有效保证了沥青路面的压实效果,对减少甚至避免沥青路面在行车载荷作用下的早期破坏,提高路面的养护质量,延长路面使用寿命具有重要作用,具有良好的社会意义和工程价值。
[0007]为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0008]本专利技术的目的之一是公开了一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,按重量份计,其主要成分包括:基质沥青100份、热塑性弹性体苯乙烯

丁二烯

苯乙烯嵌段共聚物
(SBS)2~4份、聚苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)1~3份、乙烯

醋酸乙烯共聚物(EVA)1~2份、偶联剂0.2~0.8份、抗剥落剂0.3~0.6份、稳定剂0.16~0.36份、高渗透性沥青温再生剂4~10份。
[0009]本专利技术采用高标号基质沥青、SBS、SBR或EVA、温再生剂等制备适用于改性沥青就地热再生工艺的高性能温拌特种沥青及其混合料。该特种沥青不但具有普通改性沥青良好的高、低温性能和抗疲劳性能,而且在130℃~140℃时,施工和异性良好,高温促使改性沥青中的轻质组分快速地渗透进铣刨料表面的废旧沥青中,起到软、硬物质互融,高、低温性能互补的效果。
[0010]优选的,所述基质沥青为130#或110#道路石油沥青。
[0011]优选的,所述SBS包括线型结构的SBS和星型结构的SBS,所述线型结构的SBS分子量为8~15万,所述星型结构的SBS分子量为20~30万。
[0012]优选的,所述SBR改性剂包括乳聚丁苯橡胶ESBR和溶聚丁苯橡胶SSBR。
[0013]优选的,所述EVA改性剂采用高压本体聚合方法制备而成,乙酸乙烯含量介于5%~10%。
[0014]优选的,所述偶联剂为硅烷偶联剂,所述的硅烷偶联剂为硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,后经醇解而得。
[0015]优选的,所述抗剥落剂为非胺类抗剥落剂,所述的非胺类抗剥落剂由酒石酸钠、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇制备而成。
[0016]优选的,所述稳定剂由硫磺粉、石灰棉、轻质碳酸钙按一定比例混合而成。
[0017]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂包括基础油分、抽出油、降黏剂、增塑剂、抗老化剂和高模量剂。
[0018]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中基础油分为经过过滤、沉降、闪蒸、减压蒸馏、加氢精制的废旧矿物油。
[0019]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中抽出油为原油经过减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制等过程制备的减四线抽出油。
[0020]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
[0021]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中降黏剂由椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯组成,椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯的重量比为2:1。
[0022]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中抗老化剂为酚

醛类抗氧剂。
[0023]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂中高模量剂为TR增强剂。
[0024]优选的,所述高渗透性沥青温再生剂由以下方法制备:
[0025]1)将所述废旧矿物油先后进行过滤、沉降、闪蒸、减压蒸馏、加氢精制获得基础油分;
[0026]2)将所述的椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯按2:1的比例加入烧杯中,烧杯固定于带有水浴加热的支架上,在微沸状态下进行搅拌,调整搅拌机转速为800r/min,搅拌10min,留样备用。
[0027]3)取步骤1)基础油分加热至130℃,加入所述减四线抽出油和高模量剂,剪切机转速设为2000r/min,剪切20min;
[0028]4)缓慢降温至80℃,由剪切转为搅拌,搅拌机转速设为800r/min,随后加入降黏
剂,搅拌10min以上。
[0029]5)加入增塑剂,80℃恒温搅拌10min以上。
[0030]6)加抗老化剂,80℃恒温搅拌10min以上,最终制得高渗透性沥青温再生剂。
[0031]优选的,所述基于就地热再生的高性能温拌特种沥青由以下方法制备:
[0032](1)将基质沥青加热至150℃,添加SBS改性剂和SBR改性剂,充分搅拌20min;
[0033](2)调节温度至175℃,缓慢加入EVA、偶联剂、抗剥落剂,将样品置于剪切机下,调节剪切机转速4500r/min,保温剪切1h,至沥青表面无明显颗粒;
[0034](3)加入一定比例的稳定剂,将样品移至搅拌机下,175℃搅拌发育0.5h,随后加入高渗透性温再生剂,继续搅拌0.5h,即制得适用于就地热再生的高性能温拌特种沥青。
[0035]本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,其主要成分包括:基质沥青100份、SBS改性剂 2~4份、SBR改性剂 1~3份、EVA 1~2份、偶联剂0.2~0.8份、抗剥落剂0.3~0.6份、稳定剂0.16~0.36份、高渗透性沥青温再生剂4~10份。2.根据权利要求1所述的基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,所述基质沥青为130#或110#道路石油沥青;所述SBS包括线型结构的SBS和星型结构的SBS,所述线型结构的SBS分子量为8~15万,所述星型结构的SBS分子量为20~30万;所述SBR改性剂包括乳聚丁苯橡胶ESBR和溶聚丁苯橡胶SSBR;EVA改性剂采用高压本体聚合方法制备而成,乙酸乙烯含量介于5%~10%。3.根据权利要求1所述的基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂,所述的硅烷偶联剂为硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,后经醇解而得;所述抗剥落剂为非胺类抗剥落剂,所述的非胺类抗剥落剂由酒石酸钠、乙二胺四乙酸二钠、丙三醇制备而成;所述稳定剂由硫磺粉、石灰棉、轻质碳酸钙按一定比例混合而成。4.根据权利要求1所述的基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,所述高渗透性沥青温再生剂包括基础油分、抽出油、降黏剂、增塑剂、抗老化剂和高模量剂。5.根据权利要求4所述的基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,所述基础油分为经过过滤、沉降、闪蒸、减压蒸馏、加氢精制的废旧矿物油;所述抽出油为原油经过减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制过程制备的减四线抽出油;所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯;所述高渗透性沥青温再生剂中降黏剂由椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯组成,椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯的重量比为2:1;所述抗老化剂为酚

醛类抗氧剂;所述高模量剂为TR增强剂。6.根据权利要求5所述的基于就地热再生的高性能温拌特种沥青,其特征在于,所述高渗透性沥青温再生剂由以下方法制备:(1)将所述废旧矿物油先后进行过滤、沉降、闪蒸、减压蒸馏、加氢精制获得基础油分;(2)将椰油基葡糖苷与单硬脂酸甘油酯按重量比2:1加入烧杯中,烧杯固定于带...

【专利技术属性】
技术研发人员:高国华刘凯迟朝明王鑫洋李娜高庆水桂学李立平苏纪壮
申请(专利权)人:山东高速工程检测有限公司
类型:发明
国别省市:

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