CN101357835A

CN101357835A - 高模量沥青混凝土添加剂

Info

Publication number: CN101357835A
Application number: CNA2008101327142A
Authority: CN
Inventors: 梁清源; 范波澜
Original assignee: BEIJING JIUWEI XINDA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING JIUWEI XINDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-02-04

Abstract

本发明公开了一种高模量沥青混合料添加剂(路福莱PAC－M)，其产品配方及特征为，聚乙烯PE：20－70％、聚酯PES：0.9－10％、聚丙烯PP15－60％、聚氯乙烯PVC：20－50％、氯化聚丙烯PP－C：5－10％、橡胶：3－5％、沥青1－6％、纤维素：1－4.5助剂0.1－0.5％。聚合温度为为T，130℃≤T≤190℃，产品颗粒大小规格为1mm≤d≤6mm呈颗粒状(90％的该类产品)。产品的颜色/外观为黑褐色。本发明主要应用于高等级公路、重交通道路、运输主干线道路的新建和大修，以及养护等路面工程。其主要特点是：抗高温车辙、抵抗低温开裂、防止水损害并且在耐久性方面有很大优势。

Description

高模量沥青混凝土添加剂

技术领域

本发明涉及一种高模量沥青混凝土添加剂。高模量沥青混合料添加剂技术属于化工领域，是一种新型复合配制的高分子功能材料。应用对象为交通公路路面建设领域，是公路、高速公路路面建设的专用新型材料，应用到公路建设中，主要提高路面载荷摸量、提高路面弹性恢复功能、抵抗车辙产生，有效防止路面出现早期破坏，延长道路使用寿命，是公路建设领域公路修筑用材的技术创新。

背景技术

一方面用于建设道路的沥青混凝土的抗负载变形能力和路面受载荷作用力变形后恢复能力有限，导致高温车辙、低温开列、以及疲劳断裂等耐久性等方面经常出现问题，严重影响了道路使用寿命。另一方面我国已经建成高速公路、国道及公路等需要经常性的养护和大修，为了降低道路建设养护和大修成本，降低道路的使用成本。需要开发一种价廉物美、性能优越的新型路用材料以解决以上问题，高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)，就是在这样的技术要求背景下发明成功的。它的发明成功从社会效益和道路交通的快速发展起到一定的积极作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的，沥青混凝土的抗负载变形能力和路面受载荷作用力变形后恢复能力有限，导致高温车辙、低温开列、以及疲劳断裂等耐久性问题，提供一种高弹性恢复的沥青混凝土添加剂，提高路面载荷摸量、提高路面弹性恢复功能、抵抗车辙产生，有效防止路面出现早期破坏，延长道路使用寿命等功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高模量沥青混合料添加剂，其产品配方为聚乙烯PE：20-70％、聚脂PES：0.9-10％、聚丙烯PP15-60％、聚氯乙烯PVC：20-50％、氯化聚丙烯PP-C：5-10％、橡胶：3-5％、沥青1--6％、纤维素：1-4.5、助剂0.1-0.5％。聚合温度为130℃≤T≤190℃，产品颗粒大小规格为1mm≤d≤6mm。

本发明公开的高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)具有以下优点：

1.弹性恢复功能。高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)可以使道路沥青混凝土路面在重载荷交通下具有较强的弹性恢复功能。

2.与国内外同类产品比较，成本低。使用高模量沥青混凝土添加剂(路福莱PAC-M)拌制沥青混合料，比SBS改性沥青及SMA结构路面更具性能价格比的优势。

3.高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)对沥青和石料的选择性广泛。适合于任何道路用基质沥青，尤其是对沥青含蜡量没有特殊要求。适合于各种物理性能达标的石料，对石料的酸碱性没有要求。

4.高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)施工中使用简单、通用性好，适用于任何拌和站，无须改变任何工艺和设备条件，具有灵活方便的优势。

5.高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)可用于新建道路，也可以用于大修和养护道路，使用方法简单，操作易行。

6.高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)使用废旧聚合物特殊处理再生利用，节约资源，节能环保。使用其修建道路，可以消化利用再生化工材料，大大节约不可再生资源，同时降低了路用材料成本。

7.使用高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)在沥青混合料的拌制和施工过程中比传统沥青混凝土摊铺施工工艺温度降低10℃左右。

8.高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)产品在生产过程中，不排放任何废物和有害气体。

附图说明

图1为高模量沥青混凝土添加剂(路福来PAC-M)的生产工艺图。

具体实施方案

对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明公开了一种高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)，其主要技术特征为：

产品配方，新组份原材料与废旧组份原材料：

1.聚乙烯PE：20-70％。

2.聚脂PES：0.9-10％。

3.聚丙烯PP15-60％。

4.聚氯乙烯PVC：20-50％。

5.氯化聚丙烯PP-C：5-10％。

6.橡胶：3-5％。

7.沥青：1-6％。

8.纤维素：1-4.5。

9.助剂0.1-0.5％。

10.熔化温度：130℃≤T≤180℃

11.颗粒大小：1mm≤d≤6mm

12.颜色/外观：黑褐色，呈颗粒状

如图1所示，其具体工艺流程图说明如下：

先将废旧聚合物原料分类进入材料破碎机，然后将破碎的聚合物分类自动计量后，按配方比例进入原料混合机，然后将混合好的配比原料在120℃-210℃的温度下在热混反应机中进行热混聚合反应加工，经热混聚合反应加工好的产品既为：高模量沥青混凝土添加剂(路福莱PAC-M)，再进入计量包装机中进行造粒、称重、包装。

本发明公开的高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)主要应用于高等级公路、重交通道路、运输主干线道路的新建和大修，以及养护等路面工程。其主要特点是：提高路面弹性恢复功能，抗车辙、抗低温开裂、防止水损害以及耐久性方面有很大优势，可以与我国现行的SMA路面相媲美，甚至远远超过聚合物改性沥青和SMA结构路面性能，然而工程总造价远远低于同类产品30％以上。

为检验本发明公开的高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的效果，除了采用现行的检测标准对沥青混合料进行强制性的适用性测试之外，还进行了深一步的测试，以确保改性过的沥青混合料的弹性机械性能，并且进一步推导出在变化负载条件下沥青混合料长期耐久性能的数据。具体如下：

在50℃情况下的抗车辙性能：水浴中，钢轮碾压20000次；空气浴中，橡胶轮碾压20000次。

低温动态应力扭曲试验：-15℃，液压拉伸压缩疲劳实验机。

在上述条件下对该高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)进行了测试并对实验结果进行了评估，实验结果证明该添加剂具有显著的改性效果。

为了对高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)对沥青混凝土改性效果进一步进行比照，在实际使用中，制备了添加与不添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的检测试件，其余条件完全相同，进行同样条件的测试，取得数据如下：。

实例1：在水侵严重的大堤高速路面上的应用

实验用沥青：茂名70#

实验目的：添加“路福来”与未添加“路福来”混合料实验

实例2：在高速公路路面上的应用

实验用沥青：盘锦90#

实验目的：添加“路福来”与未添加“路福来”混合料实验

实例3：在高速公路高架桥面上的应用

实验用沥青：壳牌70#

实验目的：添加“路福来”与未添加“路福来”混合料实验

实例4；

我们还进行了严格的破坏性检验，实验结果如下：

在50℃水浴中，钢轮碾压，未改性的沥青混凝土通常在大约碾压6000次时断裂。

用高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)改性过的沥青混凝土在碾压20000次时的平均压痕深度为3.4mm，还没断裂。

实例5；

添加与不添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)对碎石玛蹄脂沥青混合料物理性数据的影响：

在50℃空气浴中，橡胶轮碾压，被测试的沥青碎石玛蹄脂混合料结果如下：

不添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青碎石玛蹄脂混合料测试

-沥青混合料0/8：平均压痕深度6.9mm

添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青碎石玛蹄脂混合料

-沥青混合料0/3：平均压痕深度1.7mm

实例6；

添加与不添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)对沥青混合料物理性数据的影响：测试条件：-15℃寒冷情况下进行负载变化检测。

未添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的沥青混凝土在算术平均1600次的负载变化时就已经断裂了，

添加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的沥青混凝土在算术平均10000次负载变化时，仍然保持未有裂痕状态，测得的压痕平均变形大约是0.15mm。

本发明公开的高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的拌合工艺十分简单。生产高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青混合料，其生产方法与普通沥青混合料生产基本一致。只是在计量、加热热骨料的同时，将添加剂投放进去，与热骨料进行拌合后再喷放沥青和矿粉。如果是大批量的生产，增加一台计量添加剂的计量添加装置即可。如果生产量小，可用手工计量和投放。产品包装有5公斤、10公斤、20公斤的，也可更大包装，灵活方便。高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青混合料生产工艺流程如下：

1、将本发明公开的高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)放入已加热并计量好的骨料中先进行干拌15秒，再加入沥青湿拌35秒即可。

2、高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)与热骨料之间保证有15秒钟的干拌时间。骨料温度190℃左右。

3、高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青混凝土的摊铺温度约在130℃-160℃的范围内确定，根据高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)添加比例的多少选择适宜的碾压温度。举例来说，+3‰高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的沥青混合料比聚合物改性沥青混合料或SMA的摊铺温度低10℃左右。

4、高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)添加比例的确定：高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)与混合料的比例一般在0.3％。

5、油石比的确定：掺加高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)的沥青混合料的油石比应在原设计基础上适当提高0.3-0.5％。如果侧重提高高温性能，高模量沥青添加剂(路福莱PAC-M)沥青混合料的油石比可以按低限控制；如果侧重提高低温性能，油石比尽可能走高限。

6、摊铺施工工艺与SBS改性沥青混凝土摊铺工艺基本一致。

Claims

1、一种高模量沥青混凝土添加剂，其特征在于，

其产品配方为：聚乙烯PE：20-70％、聚脂PES：0.9-10％、聚丙烯PP15-60％、聚氯乙烯PVC：20-50％、氯化聚丙烯PP-C：5-10％、橡胶：3-5％、沥青1-6％、纤维素：1-4.5助剂0.1-0.5％。聚合温度为为T，130℃≤T≤190℃，产品颗粒大小规格为1mm≤d≤6mm。

2、一种高模量沥青混凝土添加剂的制备方法，其特征在于，

先将废旧聚合物原料分类进入材料破碎机，然后将破碎的聚合物分类自动计量后，按配方比例进入原料混合机，然后将混合好的配比原料在120℃-210℃的温度下在热混反应机中进行热混聚合反应加工，经热混聚合反应即可制备完成，再进入计量包装机中进行造粒、称重、包装。