一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及道路工程用沥青路面材料技术领域，尤其涉及一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料及制备方法和应用。该基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料包括以下重量份数的原料：集料83.5

A high performance rubber asphalt mixture based on soft and hard asphalt mixture and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及道路工程用沥青路面材料
，尤其涉及一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着橡胶工业和汽车工业的快速发展，废弃橡胶制品大量堆积，造成了严重的“黑色污染”问题。如不能有效处理，既是对橡胶资源的一种浪费，同时也会对环境造成严重危害，因此，废旧橡胶的回收再利用具有重要的社会意义和经济价值。
[0003]橡胶作为一种特殊的高分子材料，被广泛用作制作轮胎，其具有弹性模量低、粘弹性高等优点。经研究发现，将橡胶粉作为改性剂掺入沥青中进行改性，可有效提高沥青结合料的各项技术性能，使得改性沥青混合料的路用性能和服务质量满足道路交通运行的要求。橡胶沥青混合料具有优良的低温性能、耐候性、弹性和抗老化性能，能够减少交通噪声，有效延长路面的使用寿命。但目前普通的橡胶改性沥青存在高温贮存稳定性差、易离析、高粘度施工难等一系列不足，限制其发展与应用。
[0004]针对普通橡胶沥青的不足，研究发现通过对胶粉进行一定程度的脱硫活化处理，以此制备脱硫橡胶沥青，能够明显改善胶粉与沥青的相容性，且所制得的脱硫橡胶沥青的储存稳定性得到提高，同时还拥有较低的粘度和良好的低温性能，改善了施工工艺并有利于在寒冷地区应用。但另一方面，脱硫橡胶沥青也存在高温性能较普通橡胶沥青不足的特点，其混合料难以满足高等级路面高温抗变形的能力。
[0005]因此，如何在保证脱硫橡胶沥青混合料优异的低温抗开裂性能、抗老化性能及耐疲劳性能的同时，改善高温性能不足的缺陷，是脱硫橡胶沥青混合料应用过程中亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料及制备方法和应用，该橡胶沥青混合料通过组成及制备的改进，具备优良的高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、耐疲劳性能及抗老化性能，能降低路面行车过程中的行车噪音，延长路面使用寿命，降低路面施工成本及后期养护费用投入，解决了现有脱硫橡胶沥青混合料应用过程中存在的路用性能不足的问题。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，包括以下重量份数的原料：集料83.5
‑
93份、脱硫橡胶改性沥青4
‑
6份、增强剂0.4
‑
0.8份和矿粉2.5
‑
10份；所述脱硫橡胶改性沥青由以下组分制成：以质量百分比计，基质沥青82.3
‑
85.8份、橡胶粉12
‑
15份、SBS改性剂2份、增溶剂0.2份、稳定剂0.2
‑
0.3份。
[0009]进一步地，所述基质沥青为齐鲁70#。
[0010]进一步地，所述增溶剂为磺酸盐增溶剂或亚磺酸盐增溶剂，所述增溶剂的熔点低于150℃且闪点高于200℃；所述稳定剂为硫磺类稳定剂。
[0011]进一步地，所述增溶剂为4
‑
异丙苯磺酸钠。
[0012]进一步地，上述基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，包括以下重量份数的原料：集料92.2份、脱硫橡胶改性沥青4.1份、增强剂0.7份和矿粉3份；所述脱硫橡胶改性沥青由以下质量份的组分制成：基质沥青83份、橡胶粉14.5份、SBS改性剂2份、增溶剂0.2份、硫磺粉0.3份
[0013]进一步地，所述脱硫橡胶改性沥青的制备包括如下操作步骤：
[0014](1)将热基质沥青和SBS改性剂加入胶体磨中进行剪切，胶体磨研磨转速控制在4000
‑
6000r/min，温度控制在170
‑
180℃，研磨时间为15
‑
30min，得低掺量SBS改性沥青，备用；
[0015](2)将橡胶粉加入步骤(1)的低掺量SBS改性沥青中，于165℃
‑
175℃预溶胀，时间为30
‑
40min，得混合物；
[0016](3)将步骤(2)的混合物加入胶体磨中进行剪切，同时加入增溶剂，胶体磨研磨转速控制在6000
‑
8000r/min，温度控制在200
‑
220℃，研磨时间为6
‑
8h，得研磨产物；
[0017](4)将步骤(3)的研磨产物放入高温发育罐中，温度控制为180
‑
190℃，同时加入稳定剂，发育30
‑
60min，得到脱硫橡胶改性沥青。
[0018]进一步地，所述集料为石灰岩或玄武岩，所述集料的配比为密级配AC系列或间断级配SMA系列中的一种。
[0019]进一步地，步骤(1)热基质沥青为加热温度145
‑
160℃的基质沥青。
[0020]进一步地，所述增强剂为天然沥青，天然沥青的目数为100
‑
300目，灰分含量为5％
‑
15％；所述矿粉为憎水性石料经磨细得到。
[0021]进一步地，所述矿粉为石灰岩。
[0022]一种制备如前所述的基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料的方法，包括如下操作步骤：
[0023](1)按上述质量份数，将增强剂和热集料倒入温度为175
‑
185℃的拌和锅中，拌和90s，得混合料A；
[0024](2)将热脱硫橡胶改性沥青加入到步骤(1)的混合料A中，拌和90s，得混合料B；
[0025](3)将热矿粉加入到步骤(2)的混合料B中，拌和90s，即得高性能橡胶沥青混合料。
[0026]进一步地，步骤(1)热集料为加热温度185
‑
195℃的集料，步骤(2)热脱硫橡胶改性沥青为加热温度180
‑
190℃的脱硫橡胶改性沥青，步骤(3)热矿粉为加热温度185
‑
195℃的矿粉。
[0027]如前所述的制备基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料的方法制得的高性能橡胶沥青混合料在沥青路面材料中的应用。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]本专利技术的高性能橡胶沥青混合料，首先将增强剂(天然沥青)与集料进行热拌和，实现增强剂的“干法”改性，后将脱硫橡胶改性沥青与增强剂和集料进行热拌和，实现脱硫橡胶改性沥青混合料的“湿法”改性，最后通过矿粉作为填料，满足沥青混合料的不同级配类型需要。增强剂与脱硫橡胶沥青的干、湿法应用相结合，干法改性得到硬沥青，湿法改性
得到软沥青，通过软、硬沥青复配的方式实现两种材料间的协同作用，充分发挥两种材料的优点，弥补二者间的缺陷，真正意义上实现沥青混合料路用性能的均衡提高。
[0030]本专利技术高性能橡胶沥青混合料所用脱硫橡胶改性沥青，成分配合科学合理，显著降低了经济成本，通过调整特定的制备工艺，改善了其高温性能，获得了性能更优异的橡胶改性沥青产品，作为混合料的用料成分，也进一步提升了沥青混合料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：集料83.5
‑
93份、脱硫橡胶改性沥青4
‑
6份、增强剂0.4
‑
0.8份和矿粉2.5
‑
10份；所述脱硫橡胶改性沥青由以下质量份的组分制成：基质沥青82.3
‑
85.8份、橡胶粉12
‑
15份、SBS改性剂2份、增溶剂0.2份、稳定剂0.2
‑
0.3份。2.根据权利要求1所述的一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，其特征在于，所述增溶剂为磺酸盐增溶剂或亚磺酸盐增溶剂，增溶剂的熔点低于150℃且闪点高于200℃；稳定剂为硫磺类稳定剂。3.根据权利要求2所述的一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：集料92.2份、脱硫橡胶改性沥青4.1份、增强剂0.7份和矿粉3份；所述脱硫橡胶改性沥青由以下质量份的组分制成：基质沥青83份、橡胶粉14.5份、SBS改性剂2份、增溶剂0.2份、硫磺粉0.3份。4.根据权利要求1所述的一种基于软硬沥青复配的高性能橡胶沥青混合料，其特征在于，所述脱硫橡胶改性沥青的制备包括如下操作步骤：(1)将热基质沥青和SBS改性剂加入胶体磨中进行剪切，胶体磨研磨转速控制在4000
‑
6000r/min，温度控制在170
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180℃，研磨时间为15
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30min，得低掺量SBS改性沥青，备用；(2)将橡胶粉加入步骤(1)的低掺量SBS改性沥青中，于165℃
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175℃预溶胀，时间为30
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40min，得混合物；(3)将步骤(2)的混合物加入胶体磨中进行剪切，同时加入增溶剂，胶体磨研磨转速控制在6000

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆军，侯福金，史福泉，岳宏智，韩凌，周昆，周海防，路本升，张国扬，
申请(专利权)人：山东高速路用新材料技术有限公司山东高速济南绕城西线公路有限公司山东高速工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：