CN101165102A

CN101165102A - 一种交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料

Info

Publication number: CN101165102A
Application number: CNA2006100632488A
Authority: CN
Inventors: 黄绍龙; 赵欣平; 何唯平
Original assignee: Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd; Shenzhen Oceanpower Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Oceanpower New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: WO2008049312A1; CN101165102B

Abstract

本发明公开了一种交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其重量份组为：热塑性弹性体乙烯基芳香烃－共轭二烯嵌段共聚物20～200份；聚烯烃5份～950份，木质纤维素30－60份，热塑性弹性体乙烯基芳香烃－共轭二烯嵌段共聚物为SBS、SIS、SEBS和/或SEPS，聚烯烃为PE、PP、EVA、APP、APAO、POE、HDPE、LDPE和/或LLDPE。本发明还公开了该沥青改性剂的制备方法。本发明的沥青改性剂显著提高沥青混合料的高温性能和抗车辙能力，并改善抗水损坏和抗低温开裂等性能，性价比高。相对沥青改性而言，不需添加沥青改性设备，而且可以显著降低生产过程中能耗和损耗，更可长期库存，避免了改性沥青储存稳定性差的问题；不影响配合比设计，在任何掺量下不改变沥青混合料的级配，仅需对油石比进行微调；施工工艺简单；直接投入法实现了随欲而加。

Description

一种交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料

【技术领域】

本发明涉及一种沥青改性剂，特别涉及的是一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料。

【背景技术】

目前，生产沥青方式有：1)蒸馏法；2)溶剂脱沥青法；3)氧化法；4)调和法以及这四种工艺之间的组合。其中改性沥青的沥青原料“原油”最好选择中国原油为主要原油，其特性类似于环烷基原油、中间基原油，选择包括石蜡基、环烷中间基、石蜡中间基等的原油为辅助原油。

其中采用环烷基原油生产的道路沥青由于其符合道路沥青针入度的沥青用常减压蒸馏便能实现，个别的用常压蒸馏就能得到。环烷基原油相对来说不易裂化，因此蒸馏温度可适当提高，曾发现这类原油加热至410℃仍未见有裂化现象。环烷基原油含蜡很少，从这些原油中蒸馏出来的馏分油只要粘度适合便可以作为润滑油；而得到的沥青通常便是道路沥青，它的延度高，具有理想的流变性能，与石料结合能力强，低温时抗变形能力大，路面不易开裂，高温时不易流淌，不易拥包，不易出现车撤。

中间基原油的原料要比环烷基原油多很多。抗车辙和具有抗老化性能，是生产沥青的首选原油。类原油与环烷基原油相比在组成上有很大差异，通常含有一定数量的蜡，中东地区和美洲中部大陆的大多数原油都属于中间基原油，它们需要用减压蒸馏分取出才能生产适合道路使用的沥青。中间基原油的另一个特征是沥青的收率低，大约只占原油的10～25％，并且含有相当多易裂化的石蜡组分和高沸点的地蜡组分，而地蜡是要留在沥青中。

中间基原油中有相对分子量较高很难蒸馏的含蜡组分，由于它们较易裂解，当蒸馏温度过高时，生产出的沥青会生成焦而得不到均相的沥青。因此必须采用减压蒸馏，且减压塔的残压应维持在0.67kPa或更低，以便能用蒸馏法直接得到各种针入度等级的道路沥青。

当前，炼油厂更多的是采购中间基原油来生产沥青，因为它在生产沥青的同时又能从中生产轻质染料、蜡和润滑油等具有高价值的产品，对提高炼油企业的整体效益有着重要的意义。

目前提高沥青的高温性能和抗车辙性的改性沥青方法包括：

(1)直接混溶法

由于聚合物分子量和化学结构的不同，与沥青的溶解度速度差别很大，对于SBS、PE等改性剂，不宜用螺旋叶片搅拌生产改性沥青，而对于EVA、APP、APAO这样容易被沥青溶解的聚合物，从经济的角度考虑，应采用螺旋叶片搅拌的方法生产改性沥青。

对于不宜使用螺旋搅拌法生产改性沥青的聚合物，需要采用胶体磨将聚合物研磨成很细的颗粒以增加沥青与聚合物的接触面积从而促进沥青与聚合物的溶解。这种生产改性沥青的方法是目前世界上生产改性沥青最先进的方法，这种工艺可以在改性沥青生产厂生产改性沥青，也可以将设备运到混合料搅拌和现场边生产边使用(这种工艺特别适合于不能得到稳定性好的改性沥青的情况)。

采用胶体磨法或高速剪切法生产改性沥青，一般都需要经过聚合物的溶胀、分散磨细、继续发育3个过程。每一个阶段的工艺流程和时间随改性剂、沥青及加工设备的不同而异，聚合物经过溶胀后，剪切分散效果才会更好，剪切分散好的改性沥青还需储存一定时间使之继续发育，对不稳定的改性沥青体系，在发育过程中要继续搅拌。

现在，世界各国已经有了多种胶体磨或高速剪切改性沥青生产设备。

(2)母料法

将浓度很高的改性沥青预先在工厂中制作好，运到施工现场稀释以后使用，这种方式称作改性沥青的母料制作法。用母料法制作的高浓度改性沥青一般在常温下都是固态，运输和储存比较方便，傻瓜现场也不需要配备复杂的、功率很大的胶体磨一类的搅拌设备。母料的制作方法油两种：一是直接混溶法，二是溶剂法。具有工业上使用价值的改性沥青母料在中国有两类，即SBS改性沥青和SBR改性沥青。APP类无规共聚物改性沥青没有作成母料的价值，因为这一类材料本身就很容易溶解在沥青中间；废橡胶一类的改性沥青也没有作成母料的价值，因为这一类材料基本上不能很均匀的分散在沥青中间。

母料法制作的改性沥青可以在道路施工现场很方便的应用。中国改性沥青防水卷材生产厂很少采用母料法制作改性沥青涂盖材料，因为这一类生产厂本身具备比较完备的改性沥青生产设备。对于具有胶体磨的改性沥青卷材厂，制作高浓度改性沥青母料是很容易的。SBS和SBR改性沥青母料的浓度一般为20％，母料与调稀用沥青的混合预拌不再需要特殊的设备，只需在一定的温度从下通过螺旋叶片搅拌就可以实现母料预沥青的混溶。母料法生产改性沥青的过程有两个关键因素，一个是制备母料所用的设备和基质沥青与聚合物的相容性和稳定性问题，如果母料中基质沥青与聚合物相容性不好或稳定性不好，在母料冷却、运输、储存工程中，改性剂会发生离析，严重影响改性效果。另一个是穆拉沥青与调稀用沥青的相容性和稳定性问题。在将母料加热与其他沥青调稀掺配的再加工过程中，如果掺配后的体系相容性或稳定性不好，也会影响改性沥青的性质和它使用范围，也就失去了改性沥青母料的意义。

(3)溶剂法

SBS和SBR改性材料都可以找到相近的溶剂将它们事先溶解或溶胀。中国改性沥青行业使用胶体磨以前，溶剂法的使用非常广泛，为中国油毡厂大量采用。

用溶剂法生产改性沥青，其设备简单、投资少、上马快，是小型改性沥青企业首先选取的工艺流程。

随着石油化工工业的发展，中国溶剂的生产也产生了很大的变化，现在选用能够和橡胶相容的溶剂不是很困难。对普通橡胶具有良好的溶胀作用的溶剂以石油馏分为主，这些溶剂可以在混合料制备过程中非常稳定，对沥青的低温柔性并没有不良影响。具有良好的溶胀作用的溶剂和普通的橡胶碎片共同混合，降低了橡胶的内聚力，然后，将这些混合物送入橡胶密炼机进行混合密炼，密炼过程中加入沥青，以这种工艺可以制得浓度超过50％得橡胶改性沥青。不过，这种方法并不完全是溶剂法。

(4)乳液法

部分交通部门使用SBR胶乳对沥青进行改性，在一个釜的中央和四周同时喷入沥青和胶乳，这样由于其中的水分不能及时蒸发，便形成了泡沫状的沥青胶乳混合液，粘度大大降低，有利于混合料的拌和。但由于这种改性沥青泡沫是连续生产的，体积特别大，不能间歇的喷入拌和仓中，所以它也就只适用于连续拌和机。另外在拌和过程中也会有水蒸气挥发，同时会存在设备的腐蚀等问题。

(5)弹性体改性

弹性体包括：

①1.4-聚丁二烯(1，4-BR)添加氢成结晶聚乙烯。氢化共聚物见表。

表氢化二烯烃-二烯烃共聚物

①B＝B_1，4＝1，4-聚丁二烯嵌段；B_1，2＝1，2-聚丁二烯嵌段；B_MV＝中乙烯基(35~60％)聚丁二烯b嵌段；I＝聚1，4-聚异戊二烯嵌段。

②选择性加氢，这种嵌段未被加氢

②(1)1，4-聚丁二烯环化、并构化、环氧化、卤化和氢卤化、烯化反应、离聚物改性、卡宾和氧硫基氯加代、氢化硅烷化、键合抗氧、以及烃化、加氢甲酰基化等。

苯乙烯类嵌段共聚物制备

aS-B和S-I双嵌段共聚物生产可采用两条途径，所得S-B双嵌段共聚物表示如下：

顺序聚合法

苯乙烯单体+引发剂→SSSSSSSSS^-

SSSSSSSSS^-+丁二烯单体→SSSSSSSSSBBBBBBBBB^-

不同反应速率法

苯乙烯单体+丁二烯单体+引发剂→BBBBBBBBSB^-

BBBBBBBBSB^-+苯乙烯单体→BBBBBBBBSBSSSSSSSSS^-

(2)SBS和SIS三嵌段共聚物生产可采用三种方法，所得SBS三嵌段共聚物表示如下：

顺序聚合法

苯乙烯单体+引发剂→SSSSSS^-

SSSSSS^-+丁二烯单体→SSSSSSBBBBBBBBBB^-

SSSSSSBBBBBBBBBB^-+苯乙烯单体→SSSSSSBBBBBBBBBSSSSSS^-

偶联法

SSSSSSBBBBBBBBBB^-+偶联剂→(S-B)_nX

其中X为官能度为n的连结点，许多活性化合物都可用来偶联S-B^-和S-I^-共聚物负离子，但存在有些不希望的副反应，因而难以得到高质量的嵌段共聚物。若偶联剂的官能团为2，则偶联嵌段共聚物是线型；若偶联剂的官能团大于2，则为辐射型产物。

多官能团引发剂

丁二烯单体+双官能团引发剂→^-BBBBBBBB^-

^-BBBBBBBB^-+苯乙烯单体→^-SSSSSSBBBBBBBBBSSSSSS^-

SEBS和SEPS三嵌段共聚物的生产。由S-B-S嵌段共聚物能生产出很稳定的类似物，其丁二烯中间段是由1，4-和1，2-异构物组成，经加氢后得到相应的由乙烯和丁烯共聚物组(EB)成的饱和弹性体：

同样，SIS加氢可以生产出SEPS嵌段共聚物，与SEBS类似物具有相似的性能。

苯乙烯类嵌段共聚物与沥青共混。在这种共混物中，嵌段共聚物的含量通常低于20％，即使含量为3％时也能显著改善沥青的性能。聚苯乙烯-弹性体嵌段共聚物使沥青的韧性提高(特别是低温韧性)、软化点上升，渗透性降低，高温下(例如屋顶用和公路用沥青会遇到较高的温度)的流动倾向减弱，该嵌段共聚物还能提高沥青的刚性、拉伸强度、延性以及回弹性，同时，共混物还能依然保持熔融粘度较低的特点，易于施工。当嵌段共聚物的含量达到约5％时，形成聚合物网络，此时，共聚物从聚合物改性沥青变为沥青填充聚合物。正确选择沥青的牌号是非常重要的，通常当沥青中溶于石油醚组分中沥青质含量较低和/或芳香度较高时，这种沥青是最好的。沥青与聚苯乙烯-弹性体嵌段共聚物组成的共混物可以用于修路、屋顶防水等领域，其中SBS成本较低，应用比较普遍。由于SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性，所以，在屋顶和修路用沥青中也可以使用SEBS。

此外还有聚合物、纤维、橡胶粉等改性方法；传统技术存在的局限性：掺加量限制在4-5％之间，不能完全满足路用要求；另外工艺问题需要繁琐的溶胀、胶体磨进行高速剪切加工，储存过程中出现离析等等问题。

高速公路沥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沥青表面层，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沥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，我国高速公路沥青的早期损坏已令交通最高主管部门大伤脑筋，在沥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：

1)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)《沥青路面设计规范JTJ014-97》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。

为了解决以上问题，常用的解决车辙的方案有三种：

一是级配改良。级配改良是一柄双刃剑，如果剑术不高超就可能提高了抗车辙性能，而产生了水损坏。

二是沥青改性。沥青改性的效果比较好，但存在沥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沥青中分散均匀，而且在运输途中和储存过程中会出现改性剂与沥青的分层离析，其性能反而不如基质沥青。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沥青混合料中分散均匀，分散不均匀的纤维沥青混合料不仅起不到增强作用，反而使结构疏松强度降低。

目前国内外抗车辙剂的研究可从下列对比文献资料进行了解：

1、掺加PR PLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能研究，作者，伍石生、徐希娟，机构，西安公路研究所，西安市710054，刊名，公路.2005(1).-156-159，分类号，U414TE626.86。文摘：通过室内试验，研究了掺加PR PLASTS抗车辙剂的AC-13I型沥青混合料的配合比设计及其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。通过对比分析，发现掺加PRPLASTS抗车辙剂的沥青混合料性能得到了显著改善，特别是其沥青混合料的动稳定度比SBS改性沥青混合料提高了27.56％。结果表明PRPLASTS抗车辙剂适合铺筑在大交通量、重载较多的路段以及夏季气温较高地区的高速公路上。

2、RS2000抗车辙改性沥青，作者，卢铁瑞、夏晓霞、赵之杰、杨明锐、白红英，机构，北京新桥技术发展公司，北京100088，刊名，石油沥青.2005，19(1).-33-36，分类号，TQ323.7U414。文摘：介绍了一种新型RS2000抗车辙沥青改性剂、分析了该改性剂的化学组成。多家科研单位对RS2000天然沥青改性沥青及其沥青混合料进行了性能试验，结果表明：RS2000天然沥青改性沥青与国外同类产品相比显示了明显的优势.RS2000天然沥青改性沥青混合料表现了良好的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性，抗车辙能力更为突出。该天然沥青价格低，改性沥青生产工艺简单，在许多高等级公路工程中取得了良好的应用效果，具有广阔的应用前景。

3、道路沥青改性剂的试验评价，作者，袁宏伟、张宏武、沙爱民，机构，长安大学公路学院西安71o064、山西省交通科学研究院，刊名，石油沥青.2003，17(B04).-137-141，分类号，U414.75。文摘：道路改性沥青的种类繁多，为挑选出符合当地气候和重载交通状况的类型，采用了SBS、U-I、P.R和SBS+U-I四种改性剂与盘锦AH-90基质沥青、两种评价方法(常规试验和SHRP试验)进行试验研究。研究结果表明：SBS和U-I的复合改性剂较其它改性剂类型性能优越，它能较大改善基质沥青的高温抗车辙、低温抗裂和中温耐疲劳等性能，U-I的含量对其效果影响显著。

4、AR-20沥青改性剂性能评价，作者，刘柏泉、高敬崇等，机构，广州石油化工总厂研究所，广州市510725；广州市深蓝公司，刊名，石油沥青.2001，15(1).-35-37，分类号，U414.75TE626.86。文摘：介绍了沥青改性剂AR-20的基本性能，考察了AR-20对沥青性能的影响，以及对沥青混合料的抗车辙能力、对沥青与碎石粘结力的改善作用。

5、采用PR沥青混合料提高沥青路面整体抗车辙能力，作者，刘玉柱、韩萍，机构，山西省太祁高速公路有限公司，山西清徐030400；山西省交通科学研究院，山西太原030006，刊名，山西交通科技.2002(A01).-10-12，28，分类号，U416.217U414。文摘：对引起沥青路面车辙变形的行车荷载，温度及沥青混合料高温稳定性3个主要因素进行了分析，阐述了太祁高速公路属特重交通的罗城-夏家营段中面层采用改性沥青混合料以提高路面整体抗车辙能力的必要性。对PR改性沥青混合料的路用性能，施工工艺及控制指标做了详细叙述。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料。

一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其重量份组成为：热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物20～200份；木质纤维素30-60份，聚烯烃5份～950份，热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物为SBS、SIS、SEBS和/或SEPS，聚烯烃为PE、PP、EVA、APP、APAO、POE、HDPE、LDPE和/或LLDPE。

上述沥青改性剂应用时，加入基础沥青的重量百分比为1％～7％。基础沥青可以是蒸馏法，溶剂脱沥青法，氧化法，调和法以及这四种工艺之间的组合生产的沥青。其中基础沥青的沥青原料“原油”最好选择中国原油为主要原油，其特性类似于环烷基原油、中间基原油，选择包括石蜡基、环烷中间基、石蜡中间基等的原油为辅助原油；也可采用中东等国外原油。

上述沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：

1)先将热弹性体加热至40℃；

2)在20分/转条件下，将木质纤维素、聚烯烃加入热塑性弹性体中，混合均匀；

3)然后在10min内将混合物升温至80℃，再在15min内升温至150℃，最后在5min内升温至200℃；

4)将混合物通过加热熔融釜、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、亨舍尔混合机混合成型，造粒或切片，形状可以为粒装、片状、板状、块状等任何一种形状，装桶即得到成品。

本发明的抗车辙剂的作用机理：

一是集料增粘作用。抗车辙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；

二是沥青改性作用。抗车辙剂在湿拌和运输过程中，部分溶解或溶胀于沥青中，形成胶结作用，从而达到提高软化点温度、增加粘度、降低热敏性等沥青改性的作用；

二是纤维加筋作用。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；

三是细集料骨架作用。抗车辙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，增加了沥青混合料结构的骨架作用，同时降低了成型路面的渗透性；

四是变形恢复作用。抗车辙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，因而降低了成型沥青路面的永久变形。

五是木质素纤维具有很强的吸油能力，由于SMA中的沥青含量较其它混合料要高，纤维的存在可以吸持混合料中多出的沥青，使其在拌和、储存、运输、摊铺以及碾压过程中处于相对稳定状态，防止沥青滴漏现象的发生。

该抗车辙剂的实验方法：

1.集料放入实验室拌合器中，加热至175-180℃；

2.将相当于矿料重量0.4％-0.6％的抗车辙剂加入拌和器中；

3.干拌：按常规方法拌和，在无添加剂的正常搅拌时间上，加上2-4秒；

4.在172℃时加入沥青，沥青用量增加0.2％；

5.湿拌：按常规方式拌和，在无添加剂的正常搅拌时间上，加上0-12秒；

6.按常规方式制造试件。

本发明的沥青改性剂，在普通沥青混合料中掺加1‰～6‰，即可显著提高沥青混合料的高温性能即抗车辙性，动稳定度达到7000次以上，并改善抗水损坏性能、抗低温开裂等性能，性价比高。低掺量时(1‰～3‰)维持最佳油石比不变。高掺量时(4‰～6‰)最佳油石比适当增加0.1～0.2％。拌合时先加热集料，再按比例加该车辙剂沥青混合料添加剂，同时干拌90S，然后加沥青湿拌90S，再加矿粉拌90S。和改性沥青混合料试验相似，需要适当提高试验温度，集料加热温度和沥青加热温度各提高10℃左右。一般情况下，掺加该车辙剂沥青混合料添加剂后，集料和矿粉加热温度为180～250℃，沥青加热温度为160～190℃，拌和温度为140～200℃，试件成型温度为150～180℃。

混合料的路面施工工艺：

●被摊铺路面的表面温度：≥6℃

●室外温度：≥6℃

●避免在大风天气施工

●混合料运至现场温度：167℃

●摊铺温度：150-170℃

●初始碾压温度：150-170℃，紧跟碾压

●碾压终了温度：110-125℃，必须紧凑安排压实，在降至此温度之前完成压实

●开放交通温度：90-100℃；在路口或有重载车时，温度更低些

相对沥青改性而言，不需添加沥青改性设备，而且可以显著降低生产过程中能耗和损耗，更可长期库存，避免了改性沥青储存稳定性差的问题；不影响配合比设计：在任何掺量下不改变沥青混合料的级配，仅需对油石比进行微调；施工工艺简单；直接投入法实现了随欲而加。

【具体实施方式】

实施例1

按重量称取SBS，50份；SIS，50份；SEBS，50份；SEPS，50份；木质素纤维30份；PE，5份。先将热弹性体加热至40℃；在20分/转条件下，将木质纤维素、聚烯烃加入热弹性体中，混合均匀：然后在10min内将混合物升温至80℃，再在15min内升温至150℃，最后在5min内升温至200℃；将混合物冷却，挤塑成型，装桶，得到成品。

实施例2

按重量称取SBS，20份；木质素纤维45份；PE，300份；POE，100份；LCDPE，100份；EVA，50份。制备过程、条件同实施例1。

实施例3

按重量称取SIS，30份；SEBS，80份；SEPS，10份；木质素纤维60份；PE，50份；HDPE，100份；PP，300份；PE，200份；LDPE，200份。制备过程、条件同实施例1。

实施例所得成品性能测试：按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)热拌沥青混合料配合比设计方法，在拌合温度为180℃，击实温度为150℃下，进行马歇尔最佳沥青用量设计试验，试验结果见附表，按结果分析最终确定SMA-13沥青混合料的最佳油石比为4.3％。

SMA-13沥青混合料配合比采用70号重交沥青，经检测符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对70号道路石油沥青A级标准的要求。

SMA-13沥青混合料配合比采用石灰岩：10-20mm碎石、10-15mm碎石、5-10mm碎石、0-5石屑。经检测符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对沥青面层用集料质量要求。

SMA-13彩色沥青混合料填料采用石灰石矿粉，经检测符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对沥青面层用填料质量要求。

1、SMA-13混合料级配类型

2、SMA-13混合料车辙试验结果：

通过上表可以看出，掺加本发明的沥青改性剂后，沥青混合料的抗车辙性能显著提高。对于常规的重交沥青面层，掺量为3‰，60℃0.7MPa的动稳定度可以达到5000次/mm，掺量为l‰，60℃0.7MPa的动稳定度可以达到7000次/mm。

3、SMA-13混合料冻融劈裂试验结果：

通过上表可以看出，掺加本发明的沥青改性剂后，沥青混合料添加剂的劈裂强度绝对值和冻融劈裂残留强度比都有所提高。

4、抗低温弯曲性能(-10℃)

通过上表可以看出，掺加本发明的沥青改性剂后，沥青混合料的弯拉强度和劲度模量指标有所提高，但提高幅度不大，弯拉应变等指标变化不大，说明本发明的沥青改性剂后对沥青混合料的低温性能有所改善。

Claims

1.一种交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其重量份组成为：热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物20～200份，木质纤维素30-60份，聚烯烃5份～950份，热塑性弹性体热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物为SBS、SIS、SEBS和/或SEPS，聚烯烃为PE、PP、EVA、APP、APAO、POE、HDPE、LDPE和/或LLDPE。

2.根据权利要求1所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其特征是：使用时，加入基础沥青的重量百分比为1％～7％。

3.根据权利要求1或2所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其特征是：基础沥青可以是蒸馏法，溶剂脱沥青法，氧化法，调和法以及这四种工艺之间的组合生产的沥青。

4.根据权利要求1所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其特征是：生产基础沥青的沥青原料原油最好选择中国原油为主要原油，其特性类似于环烷基原油、中间基原油；选择包括石蜡基、环烷中间基、石蜡中间基的原油为辅助原油。

5.根据权利要求1所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其特征是：在普通沥青混合料中的掺加量为矿料重量的1‰～6‰。

6.制备权利要求1所述的沥青改性剂的方法，包括如下步骤：

1)先将热塑性弹性体加热至40℃；

2)在20分/转条件下，将木质素、聚烯烃加入热弹性体中，混合均匀；

4)将混合物通过加热熔融釜、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、亨舍尔混合机混合成型，造粒或切片成型，形状可以为粒装、片状、板状、块状或任何一种形状，装桶即得到成品。

7.根据权利要求1所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，该抗车辙剂的实验方法：

1)将集料放入实验室拌合器中，加热至175-180℃；

2)将相当于矿料重量1‰～6‰的抗车辙剂加入拌和器中；

3)干拌：按常规方法拌和，在无添加剂的正常搅拌时间上，加上2-4秒；

4)在172℃时加入沥青，沥青用量增加0.2％；

5)湿拌：按常规方式拌和，在无添加剂的正常搅拌时间上，加上0-12秒；

6)按常规方式制造试件。

8.根据权利要求1所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其特征是：拌合时先加热集料，再按比例加该车辙剂沥青混合料添加剂，同时干拌90s，然后加沥青湿拌90s，再加矿粉拌908；掺加该车辙剂沥青混合料添加剂后，集料和矿粉加热温度为180~250℃，沥青加热温度为160~190℃，拌和温度为140~200℃，试件成型温度为150~180℃。

9.根据权利要求7所述的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，其路面施工工艺：

1)被摊铺路面的表面温度：≥6℃；

2)室外温度：≥6℃；

3)避免在大风天气施工；

4)混合料运至现场温度：167℃；

5)摊铺温度：150-170℃；

6)初始碾压温度：150-170℃，紧跟碾压；

7)碾压终了温度：110-125℃，必须紧凑安排压实，在降至此温度之前完成压实；

8)开放交通温度：90-100℃；在路口或有重载车时，温度更低些。