一种温拌抗车辙的沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种温拌抗车辙的沥青混合料及其制备方法。一种温拌抗车辙的沥青混合料，所述沥青混合料包括温拌沥青添加剂和抗车辙沥青改性剂，所述温拌沥青添加剂占所述沥青混合料重量的2.5‰～5‰，所述抗车辙沥青改性剂占所述沥青混合料重量的1‰～6‰。本发明专利技术的沥青混合料具有温拌效果明显，能够降低拌和温度30℃以上并降低摊铺温度；并可以显著提高沥青混合料的抗车辙性能，并改善抗低温开裂等性能，性价比高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温拌抗车辙的浙青混合料及其制备方法。
技术介绍
公路浙青路面早期破损问题，已成为影响我国公路健康发展的突出矛盾。不足之处主要表现在三个方面:一是损坏时间早。有的建成使用后1-2年，就出现严重的损坏现象，个别路段通车当年就出现大面积损坏，远远达不到设计寿命。二是损坏范围宽。全国各地都不同程度地存在着路面过早损坏问题。三是损坏程度重。有的损坏不是局限在浙青表面层，而是基层也发生损坏，不得不进行路面重建。高温车辙破坏仍会成为今后相当长时间内浙青路面早期破坏的首祸，其主要原因是由于中面层失稳造成的移动、推移所致。可见，我国公路浙青的早期损坏已令交通最高主管部门大伤脑筋，在浙青路面的早期损坏中尤其以高温车辙破坏最为突出，不仅南方，而且北方也出现了严重的车辙。这主要归结于四方面的原因:I)罕见的历史高温。如01年我国北方遇到50年罕见历史高温；02年南方遇到100年罕见历史高温。全球气候变暖的趋势可能导致以后历史罕见的高温接踵而至。 2)超载重载的交通状况愈演愈烈。现在实行的计重收费实际表明了交通部门对超载重载交通状况的无 奈和默许。3)高速公路的渠化交通特点和山区高速公路不可避免的长大纵坡特点加剧了车辙。4)《浙青路面设计规范JTJ 014-97》强调必须有一层悬浮密实的I型结构防水，导致顾此失彼,车辙加剧。为了解决车辙破坏的问题，浙青混合料可以有三种改进方案:一是级配改良。级配改良是一柄双刃剑，抗车辙性能和水损坏不能很好的兼容。二是浙青改性。浙青改性的效果比较好，但存在浙青与改性剂的相容性问题，为了达到更高的抗车辙性能，需要高剂量的改性剂，而高剂量的改性剂难以在浙青中分散均匀，而且在运输途中和储存过程中会出现改性剂与浙青的分层离析，其性能反而不如基质浙青。另外存在成本较高的问题。三是纤维增强。纤维增强的效果较好，同样要达到更高的抗车辙性能时，需要高掺量的纤维，而高掺量的纤维难以在浙青混合料中分散均匀，分散不均匀的纤维浙青混合料不仅起不到增强作用，反而使结构疏松强度降低。另外在道路工程中应用中浙青混合料常采用热拌工艺，但在热拌浙青混合料的生产及铺筑过程中采用的温度很高，不仅消耗了大量能源，而且产生了大量的CO2、粉尘及有害气体。为达到降低浙青混合料生产过程中的能耗，并且减少气体及粉尘排放量的目的，同时又保证具有与热拌浙青混合料基本相同的路用性能和施工和易性，温拌浙青混合料制备技术应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的浙青混合料抗车辙性能差、拌和温度高的技术问题，本专利技术主要采取以下技术方案。本专利技术提供一种温拌抗车辙的浙青混合料，所述浙青混合料包括温拌浙青添加剂和抗车辙浙青改性剂，所述温拌浙青添加剂占所述浙青混合料重量的2.5%。 5%。，所述抗车辙浙青改性剂占所述浙青混合料重量的1%。 6%。。优先地，所述温拌浙青添加剂由石英砂、氢氧化钠、铝酸钠、水和氢氧化钙制备而成，所述石英砂、氢氧化钠、铝酸钠、水和氢氧化钙的重量配比依次为0.65 0.85: 0.95 1.5: I: 9.5 22: 0.24 0.75。优先地，所述温拌浙青添加剂的制备方法包括以下步骤:(I)第一次水热处理:将石英砂、氢氧化钠和水按照重量比1: 0.5 1.5: 3 5进行混合，将混合后产物加入反应釜中在200 300转/分钟搅拌条件下加热至160 230°C，继续搅拌3 5小时后停止加热，待反应釜冷却后停止搅拌；(2)第二次水热处理:将步骤(I)得到的溶液与铝酸钠、氢氧化钠、水混合均匀，得到的混合料中Si02、Al203、Na2(^P H2O的摩尔比为1.8 2.2:1: 3 4: 90 200，将所述混合料加入反应釜中，在60 80转/分钟搅拌条件下升温至90 100°C，晶化3 5小时；(3)洗涤和干燥:将步骤(2)得到的产物用水洗涤至PH小于11，然后在60 80°C条件下鼓风干燥，得到 干燥的产物；(4)复配:将步骤(3)得到的产物研磨后与氢氧化钙按照重量比3 9:1混合均匀，即得到温拌浙青添加剂。优先地，所述抗车辙浙青改性剂由以下组份及重量份制成:聚烯烃10 20份，橡胶粉 I 80 份，抗氧剂 0.5-1 份，聚烯烃为 PE、PP、EVA、APP、APAO、POE、HDPE、LDPE 及 LLDPE之一或其组合，橡胶粉细度为20 100目。优先地，所述橡胶粉为天然橡胶、丁苯、丁腈、氯丁、顺丁、异戊和/或三元乙丙橡胶粉。优先地，所述橡胶粉为天然橡胶、丁苯、丁腈、氯丁、顺丁、异戊和/或三元乙丙橡胶的再生橡胶粉，所述再生橡胶粉为含硫或脱硫的橡胶粉。优选地，所述抗氧剂为酚类或亚磷酸酯类抗氧剂的一种或两种的混合物。优先地，所述抗车辙浙青改性剂的制备方法包括以下步骤:(I)在转速为15 25r/min条件下，将聚烯烃、橡胶粉和抗氧剂混合均匀；(2)将步骤⑴得到的混合物在8 12min内升温至80°C，再在15 20min内升温至150°C，最后在3 7min内升温至200°C ；(3)通过加热熔融釜、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或亨舍尔混合机混合成型，造粒或切片成型，制得浙青改性剂成品。本专利技术还提供一种温拌抗车辙的浙青混合料的制备方法，步骤在于:(I)在拌合楼设备中，加热温度至160 230°C时加入集料；(2)加入温拌浙青添加剂和抗车辙浙青改性剂，在110 170°C下干拌80 90s ；(3)调节温度至140 170°C时加入浙青，在110 170°C下湿拌80 90s ；(4)浙青混合料的成型温度为130 160°C。本专利技术还提供另一种温拌抗车辙的浙青混合料的制备方法，步骤在于:(I)在拌合楼设备中，加热温度至160 230°C时加入集料；(2)加入抗车辙浙青改性剂，在110 170°C下干拌80 90s ；(3)调节温度至140 170°C时加入浙青和温拌浙青添加剂,在110 170°C下湿拌80 90s ；(4)浙青混合料的成型温度为130 160°C。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是:本专利技术的浙青混合料中加入抗车辙浙青改性剂后具有如下的作用机理:一是集料增粘作用。抗车辙浙青改性剂拌和时首先与集料干拌，部分熔融于集料表面，提高了集料的粘结性，相当于对集料进行了预改性； 二是浙青改性作用。抗车辙浙青改性剂在湿拌和运输过程中，部分溶解或溶胀于浙青中，形成胶结作用，从而达到提高软化点温度、增加粘度、降低热敏性等浙青改性的作用；三是纤维加筋作用。聚烯烃形成的微结晶区具有相当的劲度，在拌和过程中部分拉丝成塑料纤维，在集料骨架内搭桥交联而形成纤维加筋作用；四是细集料骨架作用。抗车辙浙青改性剂在施工中临时软化，然后这些颗粒在碾压过程中热成型，相当于具有高粘附性的单一粒径细集料填充了集料骨架中的空隙，增加了浙青混合料结构的骨架 作用，同时降低了成型路面的渗透性；五是变形恢复作用。抗车辙浙青改性剂中的弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能，因而降低了成型浙青路面的永久变形。而浙青混合料中加入温拌浙青添加剂具有许多优点:(1)节约能源，当混合料的拌合温度降低30°C时,每吨浙青混合料可节约燃油2.4Kg ； (2)减少排放，当混合料的拌合温度降低30°C时，可减少30%以上的C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温拌抗车辙的沥青混合料，其特征在于：所述沥青混合料包括温拌沥青添加剂和抗车辙沥青改性剂，所述温拌沥青添加剂占所述沥青混合料重量的2.5‰～5‰，所述抗车辙沥青改性剂占所述沥青混合料重量的1‰～6‰。

【技术特征摘要】
1.一种温拌抗车辙的浙青混合料，其特征在于:所述浙青混合料包括温拌浙青添加剂和抗车辙浙青改性剂，所述温拌浙青添加剂占所述浙青混合料重量的2.5%。 5%。，所述抗车辙浙青改性剂占所述浙青混合料重量的1%。 6%。。2.根据权利要求1所述的温拌抗车辙的浙青混合料，其特征在于:所述温拌浙青添加剂由石英砂、氢氧化钠、铝酸钠、水和氢氧化钙制备而成，所述石英砂、氢氧化钠、铝酸钠、水和氢氧化钙的重量配比依次为0.65 0.85: 0.95 1.5:1: 9.5 22: 0.24 0.75。3.根据权利要求2所述的温拌抗车辙的浙青混合料，其特征在于:所述温拌浙青添加剂的制备方法包括以下步骤: (1)第一次水热处理:将石英砂、氢氧化钠和水按照重量比1: 0.5 1.5: 3 5进行混合，将混合后产物加入反应釜中在200 300转/分钟搅拌条件下加热至160 230°C，继续搅拌3 5小时后停止加热，待反应釜冷却后停止搅拌； (2)第二次水热处理:将步骤(I)得到的溶液与铝酸钠、氢氧化钠、水混合均匀，得到的混合料中Si02、Al203、Na2(^P H2O的摩尔比为1.8 2.2:1: 3 4: 90 200，将所述混合料加入反应釜中，在60 80转/分钟搅拌条件下升温至90 100°C，晶化3 5小时； (3)洗涤和干燥:将步骤⑵得到的产物用水洗涤至PH小于11，然后在60 80°C条件下鼓风干燥，得到干燥的产物； (4)复配:将步骤(3)得到的产物研磨后与氢氧化钙按照重量比3 9:1混合均匀，即得到温拌浙青添加剂。4.根据权利要求1所述的温拌抗车辙的浙青混合料，其特征在于:所述抗车辙浙青改性剂由以下组份及重量份制成:聚烯烃10 20份，橡胶粉I 80份，抗氧剂0.5-1份，聚烯烃为PE、PP、EVA、APP 、APAO、POE、HDPE、LDPE及LLDPE之一或其组合，橡胶粉细度为20 100 目。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣平，宋科，何唯平，
申请(专利权)人：深圳海川工程科技有限公司，河源海川科技有限公司，深圳海川新材料科技有限公司，深圳市海川实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：