本发明专利技术涉及一种适用于铺路应用的沥青质组合物，含有铺路级沥青如渗透级的、粘度级的和／或基本上无挥发性溶剂的渗透级品种的油包水型沥青分散体，且通过所选表面活性剂的使用控制依赖于温度的界面流变学来制备。本发明专利技术铺路组合物适用于在相对于传统热混合沥青质铺路组合物所需的温度更低的温度范围下构成承载、大交通量的路面，仍具有相同或者优异的压实致密性能和至少相等的固化速率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种浙青质铺路组合物。
技术介绍
热混合浙青质铺路组合物主要由集料和浙青粘合剂组成，通常通过将预处理的集 料和浙青粘合剂在间歇或是连续混合设备中混合来制得。混合之前，将集料加热到超过 150°C的温度，由此定量地除去表面和孔隙周围二者湿气。将浙青加热到典型地超过143°C 的温度，由此降低产物的粘度和使其适用于通过传统液体转移装置泵送。获得的铺路组合 物在离开混合设备时典型地具有超过143°C的温度。本领域技术人员通常将这种高温铺路 组合物称作热混合浙青(“HMA”)。生产HMA铺路组合物中需要高温，以确保全部集料干燥和足够的HMA流体性，由此 容易通过热混合浙青铺路装置转移设备如手推车、胶带、或筒仓储存系统中使用的板带式 输送机来处理。另外，HMA铺路组合物在超过143°C的温度下制备，由此确保了其可以均勻 地从拖运卡车中排出；容易通过浙青铺路机设备处理；和在传统的、静态的、振动的、或摆 动的钢材和气动压实设备的压力下压实到期望的密度。快速、中等、和缓慢硬化浙青质铺路应用中常用的浙青粘合剂为水包油型乳液，显 示适合于泵送、混合、和喷射的粘度和流动特性。对于水包油型乳液，将浙青或油相作为稳 定的微滴分散于水连续相中。对于构成承载路面中使用的铺路组合物，使用含有基于全部乳液重量大于75wt% 的水包油型浙青乳液是没有实用性的。含有这种高浙青含量的浙青乳液具有不可接受的处 理和转移性能。另外，由于这种水包油型乳液的水相将蒸发，导致粘度进一步增加，升高温 度以促进处理并非一种选择。相对于水包油型浙青乳液，油包水型浙青分散体的特征在于浙青连续油相中分散 的水微滴。油包水型浙青分散体中极性水和非极性浙青相之间的界面可以通过表面活性剂 的使用得到稳定。典型地，分散的水相占小于20wt%，基于油包水型浙青分散体的重量。US 5，256，195公开了用于浙青质铺路组合物的浙青粘合剂，其是由传统阴离子或 阳离子型的浙青乳液和包括油包水型浙青分散体的破裂添加剂组成的。将该破裂添加剂在 使用之前立刻混入传统乳液中以控制浙青乳液的破裂，通过这种方式使得一旦其开始就将 其延迟但是快速地。短的延迟时间(其由添加剂的用量和组成来限定)之后，该浙青乳液破8裂且快速地形成粘着于石材的良好能力。破裂添加剂的用量通常为约1 15%、优选2 4%重量，基于最终浙青乳液的重量。该破裂添加剂中使用的油包水型分散体主要包括低粘 度油如矿物油等，和/或低粘度浙青如浙青熔剂。结果，铺路组合物中这种油包水型分散体 破裂添加剂的使用降低了压实路面的早期耐压强度。浙青稀释油的剂量，小到如该乳液的 0. ，经常降低了压实路面耐压强度，直到该浙青稀释油蒸发到大气中。降低的耐压强 度可能导致交通下的变形；由此，含有这种油包水型分散体破裂添加剂的乳液并不适用于 构成承载路面的铺路组合物。含有铺路级浙青(the Strategic Highway Research Program规定的性能级浙 青、粘度级浙青、或者渗透级浙青)的浙青质铺路组合物显示阻止在低于水沸点的温度下 的流动的粘度。这种高粘度分散体的差处理和转移性能阻碍了其在利用传容热混合浙青生 产和构成设备生产用于构成承载路面的浙青质组合物中的用途。工厂工程控制和液体转移 设备与这种高粘度组合物的使用并不兼容。采用传统铺路级浙青制得的油包水型浙青分散 体必须在压力容器中生产以阻止水的蒸发。典型地，必须将铺路级浙青加热到约135°C以确 保其足够的流体性，用于在传统胶体磨机设备中的适当处理。80份浙青在135°C下与20份 水的组合获得温度超过135°C的油包水型浙青分散体。无被压时，发生水的沸腾。为了解决由于高粘度而导致的处理难度，典型地将铺路级浙青预先用浙青相容性 溶剂如柴油、石脑油、汽油、煤油、生物柴油、废油、和其它适宜的浙青相容性稀释剂稀释。浙 青的预先稀释降低了油包水型分散体生产期间浙青相的所需时间，以及防止最终产物中潜 在的沸腾。但是，浙青相容性溶剂或其它稀释剂的使用存在不期望的后果。溶剂/吸收剂 的短暂蒸发造成工作者的健康危害和由于挥发物排放而造成对气体污染物的关注。溶剂/ 稀释剂可能浸出到土壤和地下水源中，恶化水和土壤质量。另外，溶剂/稀释剂残留物可能 保留在最终铺路结构的浙青中，导致铺路硬度的显著降低。硬度降低，反过来，导致交通负 荷下铺路结构的变形。由此，含有残留溶剂/稀释剂的这种铺路组合物的应用主要限定在 用于乡村和/或低交通量路线的公路。由铺路级浙青制成的且设计用于大交通量承载路面的热混合浙青质铺路组合物， 通常是通过将液化非乳化的浙青与预加热的集料在经常超过150°C的高温下混合制得的。 混合之前，通过加热到远高于其熔点的温度使非乳化的浙青液化，且将集料在回转炉中在 极高温度下预加热以排除其中吸收的全部水。最终含有集料和浙青粘合剂的热混合铺路组 合物必须基本上无水，由此确保该铺路组合物在其被运输、卸下、和压实时不显示湿度敏感 性。另外，必须在超过150°C的温度下制备、卸下、和压实该热混合铺路组合物，因为其压实 性依赖于温度。如果热混合铺路组合物的温度低于100°C时，组合物的处理、放置和压实变 得极困难且不能实现设计密度(气泡)。未能实现设计密度导致车辆交通的行车轨迹中铺 路层的变形或车辙。另外，未能实现设计密度可能产生易受湿度侵入和湿度相关的事故的 影响的、过度多孔的铺路。由此，在承载铺路的构成中，存在对于由铺路级浙青(the StrategicHighway Research Program规定的性能级浙青、粘度级浙青、或者渗透级浙青)制成的浙青质铺路 组合物的需求，其可以采用传统制备设备来制备，以及容易处理和运输。另外，在承载铺路的构成中，存在对于由基本上无挥发性溶剂/稀释剂的铺路级 浙青制得的浙青质组合物的需求，由此最小化，否则彻底消除，最终铺路中留下的挥发性化合物和/或数量挥发性化合物残余物的排放。另外，在承载铺路的构成中，存在对于浙青质铺路组合物的需求，其可以在相对于 热混合铺路组合物所需的典型高温度较低的温度范围下制备、运输和施用。本专利技术的目的是，提供适用于承载铺路的新的油包水型浙青分散体。本专利技术的另一目的是，提供用于承载铺路的浙青质铺路组合物，含有铺路级浙青 如渗透级、粘度级和/或具有可控的和温度依赖性的界面流变学的渗透级品种的油包水型 浙青分散体。本专利技术的仍另一目的是，提供用于承载铺路的浙青质铺路组合物，含有铺路级浙 青如渗透级、粘度级和/或基本上无挥发性溶剂的渗透级品种的油包水型浙青分散体。本专利技术的另一目的是，提供用于承载铺路的浙青质铺路组合物，含有铺路级浙青 即渗透级、粘度级和/或可以采用传统生产设备来生产的渗透级品种的油包水型浙青分散 体，如在线(in-line)混合方法，包括在间歇、连续、和/或双重品种的固定和/或移动浙青 混合装置中静态和/或动态机械单元。术语“移动”包括，但并非限定于，原位和就地操作 中使用的设备。本专利技术的仍另一目的是，提供浙青质铺路组合物，其显示基本上彻底的集料涂覆 和实地压实到所需密度的能力，以及快速地形成承载强度。本专利技术的其它目的、特征和优点将部分在下列说明中给出，且部分从该说明来看 是显然的或者可本文档来自技高网...
【技术保护点】
沥青质组合物，其中基于所述组合物的总重，包括：（ａ）１．５ｗｔ％～９．５ｗｔ％的沥青，（ｂ）０．００１ｗｔ％～０．２ｗｔ％重量的表面活性剂包，所述表面活性剂包的特征在于其在温度２６℃和小于０．１ｗｔ％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于４０达因／ｃｍ，（ｃ）０．０６ｗｔ％～２．５ｗｔ％的水；和（ｄ）９０ｗｔ％～９８ｗｔ％的集料。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E克鲁斯，T吉拉尔多，I杰克，
申请(专利权)人：米德韦斯瓦科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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