一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法，包括如下原料：改性沥青、粗集料、细集料、矿粉、纤维稳定剂，改性沥青制备方法：1)氮气氛围下、将线型SBS、不饱和亚磷酸酯溶解在溶剂中，升温，加入引发剂进行反应，反应结束后加入阻聚剂，冷却，加入沉淀剂，过滤、洗涤、干燥，得磷酸酯改性SBS；2)将磷酸酯改性SBS加入沥青中，升温搅拌、研磨得改性沥青。本发明专利技术的耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料的耐紫外性能优良，抗高温车辙能力的抗紫外辐照能力显著增强，且可获得具有良好储存稳定性能的改性沥青。性沥青。

【技术实现步骤摘要】
一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于沥青混凝土
，具体涉及一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]桥梁在新型、大跨、轻质、高强方向发展的同时，人们对桥梁的使用安全性、车辆的行驶舒适性、路面的使用耐久性的要求也不断提高。传统的普通沥青混合料在高温下容易软化、变形和剥落，不适合用于车流量大、车速快，路面的承载能力要求更高的桥梁路面铺设。
[0003]沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂作为胶泥结合料，将其填充并裹覆矿料表面和粗集料骨架空隙体积中，形成的孔隙率为2
‑
4％的沥青混合料。SMA的构成具有三多一少的特点，沥青多、矿粉多，粗集料多，细集料少，属于典型的粗集料嵌挤型混合料，也因此，SMA具有高强度、高耐久性、抗水损伤、抗滑性以及降噪性能等优良性能，能够提高行车的安全性和舒适性，而被广泛的应用于桥梁道路铺设。
[0004]SBS改性沥青的特点是SBS是热塑性橡胶类，是苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物，SBS的优点是强度高、弹性好、硬度范围广，具有良好的抗高低温性能。SBS改性沥青是在沥青基质中加入一定剂量的SBS(一般为3
‑
6％)，经过充分搅拌、研磨制得。采用SBS改性后的沥青铺设的路面抗高温变性能力、抗低温开裂能力、抗疲劳开裂能力均有较大的提高。
[0005]考虑到桥梁道路经常面临高温的考验，沥青要保证有足够的高温稳定性，而SBS改性沥青的优点又表现在温度较高的地区有很好的耐高温、抗车辙能力，其弹性和韧性好，因此SBS改性沥青成为SMA沥青原料的首选材料，如专利CN111233374B公开了用回收风机叶片废料作为填料的沥青玛蹄脂碎石混合料，包括如下组分：SBS改性沥青6～9份,木质素纤维和风机纤维状废料的总份数为8～12份,碎石料100～150份，风机粉末废料4～6份，风机块状废料1～5份；上述混合料中，所述风机粉末废料的粒径＜0.075mm；风机纤维废料粒径满足0.075mm≤粒径＜9.5mm，且风机纤维废料的长宽比>10；风机块体废料的粒径≥9.5mm；沥青玛蹄脂碎石混合料中除沥青外的集料满足国家沥青玛蹄脂碎石混合料的级配要求，SBS改性沥青采用90号基质沥青。专利CN105565708B公开了一种玛蹄脂碎石沥青混合料，所述混合料包括以下原料组分及重量份：粗集料65
‑
80重量份；细集料10
‑
25重量份；钢渣矿粉10
‑
15重量份；所述混合料还包括沥青，所述沥青的质量为粗集料、细集料和钢渣矿粉的总重量的5.5
‑
7wt％；所述混合料还包括纤维稳定剂，所述纤维稳定剂的质量为粗集料、细集料、钢渣矿粉和沥青总质量的0.25
‑
0.45wt％；所述沥青为SBS改性沥青。
[0006]然而SBS分子结构上含有不饱和双键，很容易在紫外线作用下降解，且沥青玛蹄脂碎石混合料中起粘结作用的沥青用量多达6％左右，SBS的降解容易造成桥梁路面高温稳定性下降，严重危及桥梁的道路安全，对人们的人身、财产安全构成威胁。
[0007]因此，有必要对以SBS改性沥青为原料的沥青玛蹄脂碎石混合料进行改进以提高
耐紫外性能。

技术实现思路

[0008]为解决SBS改性沥青玛蹄脂碎石混合料抗紫外性能不好的缺陷，本专利技术提出了一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法，通过将不饱和亚磷酸酯以接枝的方式引入SBS主链上，大大提高了耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料的耐紫外性能，使混合料的高温稳定性经历紫外辐照不会损失太多。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取以下具体技术方案：
[0010]一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，包括如下原料：改性沥青、粗集料、细集料、矿粉、纤维稳定剂，所述改性沥青是通过包括如下步骤的方法制得：
[0011]1)氮气氛围下、将线型SBS、不饱和亚磷酸酯溶解在溶剂中，升温，加入引发剂进行反应，反应结束后加入阻聚剂，冷却，加入沉淀剂至不再有沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得磷酸酯改性SBS；
[0012]2)将步骤1)制得磷酸酯改性SBS加入沥青中，升温搅拌、研磨得改性沥青。
[0013]进一步地，粗集料、细集料、矿粉三者的重量比为60
‑
80：12
‑
20：8
‑
12，改性沥青的用量为粗集料、细集料、矿粉总重的6
‑
7wt％，纤维稳定剂用量为粗集料、细集料、矿粉总重的0.3
‑
0.5wt％。
[0014]进一步地，步骤1)中，不饱和亚磷酸酯的用量为线型SBS的5
‑
8wt％。
[0015]进一步地，步骤2)中，磷酸酯改性SBS占沥青的7
‑
10wt％。
[0016]所述不饱和亚磷酸酯选自2
‑
烯丙基亚磷酸二乙酯、3
‑
丁烯基磷酸二乙酯、二乙基1
‑
丁烯
‑2‑
基膦酸酯、(2
‑
甲基烯丙基)膦酸二乙酯中的一种或两种及以上的组合。
[0017]所述线型SBS的S/B为30
‑
40:60
‑
70。
[0018]所述沥青为石油沥青；所述沥青的针入度为70
‑
100 1/10mm。
[0019]进一步地，改性沥青的制备方法中，步骤1)所述有机溶剂选自四氯化碳、甲苯、苯、环己烷中的一种或两种及以上的组合；所述升温为升至60
‑
80℃，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢中的一种，所述引发剂的用量为线型SBS与不饱和亚磷酸酯之和的1
‑
5wt％，所述反应时间为3
‑
5h；所述阻聚剂选自对苯二酚、甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、2,5
‑
二叔戊基对苯二酚中的一种或两种及以上的组合，所述阻聚剂的用量为线型SBS与不饱和亚磷酸酯之和的0.1
‑
0.5％，所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或两种及以上的组合。
[0020]步骤2)所述升温为升至160
‑
180℃，所述搅拌时间为1
‑
3h，所述研磨时间为30
‑
60min。
[0021]所述粗集料材质为玄武岩、辉绿岩或花岗岩中的一种或两种的组合，粒径为5
‑
20mm，4.75mm筛通过率85
‑
98％。
[0022]所述细集料材质为石灰石或天然砂，粒径为1
‑
5mm。
[0023]所述矿粉为石灰石粉、白云岩、消石灰粉、水泥中的一种或两种及以上的组合。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，包括如下原料：改性沥青、粗集料、细集料、矿粉、纤维稳定剂，其特征在于，所述改性沥青是通过包括如下步骤的方法制得：1)氮气氛围下、将线型SBS、不饱和亚磷酸酯溶解在溶剂中，升温，加入引发剂进行反应，反应结束后加入阻聚剂，冷却，加入沉淀剂至不再有沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得磷酸酯改性SBS；2)将步骤1)制得磷酸酯改性SBS加入沥青中，升温搅拌、研磨得改性沥青。2.根据权利要求1所述耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，包括如下重量份原料：粗集料、细集料、矿粉三者的重量比为60
‑
80：12
‑
20：8
‑
12，改性沥青的用量为粗集料、细集料、矿粉总重的6
‑
7wt％，纤维稳定剂用量为粗集料、细集料、矿粉总重的0.3
‑
0.5wt％。3.根据权利要求1所述耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，步骤1)中所述不饱和亚磷酸酯的用量为线型SBS的5
‑
8wt％。4.根据权利要求1所述耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，步骤2)中，所述磷酸酯改性SBS占沥青的7
‑
10wt％。5.根据权利要求1所述耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，所述不饱和亚磷酸酯选自2
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烯丙基亚磷酸二乙酯、3
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丁烯基磷酸二乙酯、二乙基1
‑
丁烯
‑2‑
基膦酸酯、(2
‑
甲基烯丙基)膦酸二乙酯中的一种或两种及以上的组合。6.根据权利要求1所述耐紫外沥青玛蹄脂碎石混合料，其特征在于，所述线型SBS的S/B为30<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，王赞利，胡立兵，吴昊，班丰勇，
申请(专利权)人：芜湖城瑞路桥建设有限公司，
类型：发明
国别省市：