一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其包括以下重量份的组分：道路石油沥青、橡胶粉、国产新型CTOR连接剂、温拌剂和矿质石料。其制备方法的工艺流程包括：将粗细集料在搅拌罐中加热至170

【技术实现步骤摘要】
一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路工程材料
，更具体的说是涉及一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]橡胶沥青是指含量12％
‑
25％的轮胎橡胶粉在高温和充分拌合的条件下，与沥青溶胀反应得到的改性沥青胶结材料。与普通沥青混合料相比橡胶沥青混合料在路用性能方面有明显的优势，具体表现为：橡胶改性沥青具有优良的高低温稳定性能、抗老化性能和耐疲劳性能，延长路面使用寿命、延缓反射裂缝和降低噪声等优点，同时消耗了大量的废旧轮胎，缓解环境压力，更重要的是，橡胶粉的加入可代替部分沥青，节约沥青资源，具有经济和社会的双重效益。
[0003]橡胶改性沥青技术主要分为湿法(Wet Process)和干法(Dry Process)两大工艺，湿法工艺因其工艺特点导致其存在一定的缺陷，如基质沥青加热温度过高，一般至200℃，沥青因此提前老化，部分性能被破坏；制备完成的橡胶沥青储存稳定性较差，且粘度较高，施工难度大。干法工艺相较于湿法工艺具有工艺简单，不涉及储存稳定性、方便运输，沥青与橡胶粉充分反应之下，路用性能更加优异、经济价值高等优点。但传统的干法，橡胶粉与沥青反应时间短，优点无法得到充分体现，因此，针对这一缺点，国外公司研究了一种维他连接剂TOR，可改善这一缺陷，但该产品所属国外公司专利产品，价格昂贵，经济性与SBS改性沥青不占优势。针对这一现状，国内研究人员基于天然可再生高分子杜仲胶(EUG)为原料研发出国产新型连接剂CTOR(公开号：CN107200986A)，通过室内试验验证，将CTOR用于橡胶沥青混合料干法工艺中，可有效改善橡胶沥青混合料干法工艺的施工和易性和各项路用性能，改善程度上与国外维他连接剂基本一致，但价格却只有国外维他连接剂的一半，经济优势十分明显。
[0004]温拌沥青技术是指在沥青中添加辅助材料，从而实现在140℃左右均匀沥青和拌合级配骨料，获得的成品沥青混合料与170℃热沥青混合料性能相近，是一种新型的沥青混合料技术。将温拌剂加入到橡胶改性沥青混合料中可以有效弥补橡胶改性沥青的粘度较高的缺点和高温抗车辙能力的不足，进一步增强混合料的抗老化和耐久性能，提高路面使用寿命，有效增强胶结料的流变性能，降低施工难度和施工温度。温拌沥青技术的成功应用，实现了公路建设中资源成本的节约，同时也降低了对环境的污染，成为近年来沥青路面材料领域又一项很有前景的新兴技术。
[0005]国内外的道路研究人员基于当前橡胶沥青的技术缺陷，通过深入研究，提出并申请了相关的专利。如中国专利技术专利(申请号：201310322046.0)公开了温拌TOR橡胶沥青混合料及其制备方法，该方法首次将TOR橡胶沥青技术与温拌技术结合起来，使得到的沥青混合料既具有橡胶改性沥青的优点，又具有温拌沥青的特点，温拌剂的加入大幅降低了沥青的粘度，便于施工生产。但该方法制备的沥青混合料工艺稍显复杂，程序较多，且制备时长较大，需先制备出TOR橡胶改性沥青后再与矿质集料拌以及温拌剂拌和后形成沥青混合料，其
中增加了橡胶沥青的静置溶胀过程，不能充分发挥干法工艺的独特优势。且该方法使用的是国外进口的TOR连接剂，价格昂贵，与其他改性沥青混合料技术相比基本不占有经济性优势。
[0006]由于TOR产品价格十分昂贵，加之即使使用连接剂后橡胶改性沥青混合料的的粘度仍较高，且施工温度要求较高，因此研究出一种使用及路用性能优异、性价比高的温拌型橡胶改性沥青混合料具有较高的现实意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于改善与优化上述现有技术中存在的不足，提供一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，一方面在橡胶改性沥青干法工艺中引入新型国产CTOR连接剂，CTOR连接剂的加入，可实现橡胶粉中的硫与沥青中的硫形成较好的交联网状结构，胶粉更易在沥青中分散，融为一体，有效改善橡胶沥青混合料干法工艺的施工和易性和各项路用性能，且价格却只有国外维他连接剂的一半，经济优势十分明显。
[0008]另一方面，在干法橡胶沥青中加入温拌改性剂，实现对沥青的双重改性，温拌剂的加入可以有效弥补橡胶改性沥青的粘度较高的缺点和高温抗车辙能力的不足，进一步增强混合料的抗老化和耐久性能，提高路面使用寿命，有效增强胶结料的流变性能，降低施工难度和施工温度。
[0009]再者通过对混合料制备方法的进一步优化，大大简化了混合料生产流程，CTOR的直投实现了真正意义上的干法工艺特点，整个混合料制备过程简单、时长短、人员稍加指导即可实现施工时的大量生产，且无需增加额外设备，综合经济效益显著，具有较高的实际应用价值。
[0010]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0011]一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其特征在于，其包括以下重量份的组分：道路石油沥青∶矿质石料(集料+矿粉)＝4
‑
6∶100，橡胶粉∶温拌剂∶道路石油沥青＝14
‑
18∶2
‑
3∶100，CTOR连接剂∶橡胶粉＝6
‑
8∶100。
[0012]优选的，所述的道路石油沥青为70#
‑
90#普通基质沥青；
[0013]优选的，所述的橡胶粉为废旧轮胎磨细絮状橡胶粉，细度为30
‑
80目，各项物理化学指标符合技术要求。
[0014]优选的，所述的CTOR连接剂是以天然杜仲胶(EUG)为原料，接枝马来酸酐并添加化学添加物制备而成的国产新型干法橡胶沥青连接剂。
[0015]优选的，所述的温拌剂采用机降黏型温拌剂Sasobit或Asphaltan B。
[0016]优选的，当筛孔尺寸为19.0mm时，所述矿质石料的筛孔通过率为100％。
[0017]本专利技术的一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料制备方法，包括如下步骤：(1)备料：按重量配比备好符合技术要求的道路石油沥青、橡胶粉、CTOR连接剂、温拌剂以及矿质石料；(2)干拌：将粗细集料在搅拌罐中加热至170
‑
180℃，维持4h，随后加入橡胶粉和CTOR连接剂干拌20
‑
30s；(3)湿拌：加入150
‑
160℃热道路石油沥青和温拌改性剂后继续拌合150
‑
180s，随后将170
‑
180℃，加热4h以上的矿粉加入到搅拌锅中，拌合150
‑
180s；
(4)成型：将拌合完成后的沥青混合料在140
‑
150℃下成型，得到温拌CTOR橡胶沥青混合料。
[0018]CTOR连接剂是一种以天然可再生高分子杜仲胶为原料的增强型反应添加剂。通过对杜仲的塑化处理后，进行马来酸酐硫化接枝，再将接枝杜仲胶与油分、硫磺、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、抗氧剂共混挤塑造粒而成的黄色颗粒物。该国产新型连接剂应用到橡胶沥青干法工艺中的基本原理是，利用橡胶粉中的硫原子与杜仲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其特征在于，其包括以下重量份的组分：道路石油沥青∶矿质石料(集料+矿粉)＝4
‑
6∶100，橡胶粉∶温拌剂∶道路石油沥青＝14
‑
18∶2
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3∶100，CTOR连接剂∶橡胶粉＝6
‑
8∶100。2.根据权利要求1所述的一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其特征在于，所述的道路石油沥青为70#
‑
90#普通基质沥青；所述的橡胶粉为废旧轮胎磨细絮状橡胶粉，细度为30
‑
80目，各项物理化学指标符合技术要求。3.据权利要求1所述的一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其特征在于，所述的CTOR连接剂是以天然杜仲胶(EUG)为原料，接枝马来酸酐并添加化学添加物制备而成的国产新型干法橡胶沥青连接剂。4.据权利要求1所述的一种温拌CTOR橡胶改性沥青混合料及其制备方法，其特征在于，所述的温拌剂采用机降黏型温拌剂Sasobit或Asphalta...

【专利技术属性】
技术研发人员：费壮，王宏畅，马云铭，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
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