CN101528629A - 制备沥青混合料铺路混合物的方法 - Google Patents

制备沥青混合料铺路混合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101528629A
CN101528629A CNA2007800389215A CN200780038921A CN101528629A CN 101528629 A CN101528629 A CN 101528629A CN A2007800389215 A CNA2007800389215 A CN A2007800389215A CN 200780038921 A CN200780038921 A CN 200780038921A CN 101528629 A CN101528629 A CN 101528629A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
sulphur
ball
pitch
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800389215A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101528629B (zh
Inventor
I·迪梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of CN101528629A publication Critical patent/CN101528629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101528629B publication Critical patent/CN101528629B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/02—Elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制备沥青混合料铺路混合物的方法。该方法包括如下步骤：i)在100－200℃范围内的温度下加热沥青；ii)在100－20℃范围内的温度下加热集料；和iii)在混合单元中混合所述热的沥青和所述热的集料。在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加基于沥青的重量计10－200重量％的硫丸。所述硫丸包含1－50重量％的单乙烯基芳族化合物，基于所述硫丸的重量计。

Description

制备沥青混合料铺路混合物的方法
发明领域
本发明涉及一种制备沥青混合料铺路混合物的方法，其中将硫结合到所述沥青混合料铺路混合物中。
背景技术
在道路建设和道路铺设工业中，一种很好地实施的程序是用热的流体沥青涂覆集料如沙子、砾石、碎石或它们的混合物，在所述涂覆过的材料仍然热的情况下将其作为均匀的层铺展在路基或以前建好的道路上，和通过用重的辊辊压来压实该均匀的层，以形成具有平滑表面的道路。
沥青(bitumen)与集料如沙子、砾石、碎石或它们的混合物的组合被称为“沥青混合料(asphalt)”。也被称为“沥青混合料粘结剂(asphalt binder)”的沥青通常是包含沥青质、树脂和溶剂的液体粘结剂。沥青例如可以包含衍生自石油残渣如渣油、焦油或木沥青(pitch)或它们的混合物的干馏混合物。
本领域中已知可以将硫与用于道路建设和道路铺设工业的沥青混合。为了改善硫向沥青中的添加的努力被描述在例如GB 1,528,384中。当在沥青中使用硫时所遇到的一个问题是不希望地形成了硫化氢，其来自在高温下沥青和硫之间的脱氢反应。
即使低水平的硫化氢释放对道路铺设项目来说也是令人讨厌的事情。在储存在筒仓的过程中和在用卡车运送到铺路地点的过程中，在散的铺路混合物中的空气间隙中，硫化氢气体浓度可能逐渐增加至高的水平。当所述混合物被从输送卡车倾斜出来时或者当所述混合物经历机械混合时，在所述混合物中的空气囊被打开，此时所述“储存的”气体被释放出来。
由于所使用的硫的量较大，特别是在具有高的硫-沥青重量比(例如高达1∶1)的沥青混合料中，硫化氢释放是非常令人讨厌的事情。因此，希望减少含硫沥青混合料中不希望的硫化氢形成和由含硫沥青混合料释放硫化氢。
减少由热的浇铸含硫沥青混合料释放硫化氢的一种方法被描述在WO 2005/059016中。将硫化氢抑制剂如氯化铁结合到硫丸(sulphurpellets)中可以减少含硫沥青混合料制造过程中的硫化氢释放。但是，硫化铁可能难于处理并且易于与空气中的湿气反应，所以希望发现减少由含硫沥青混合料释放硫化氢的替代手段。
发明概述
本发明人现已发现，当用于沥青混合料制备方法中的硫丸含有单乙烯基芳族化合物时，可以实现硫化氢释放的降低。
因此，本发明提供了一种制备沥青混合料铺路混合物的方法，该方法包括如下步骤：
(i)在100-200℃范围内的温度下加热沥青；
(ii)在100-200℃范围内的温度下加热集料；
(iii)在混合单元中混合所述热的沥青和所述热的集料，
其中在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加基于所述沥青的重量计10-200重量％的硫丸，
并且其中所述硫丸包含1-50重量％的单乙烯基芳族化合物，基于所述硫丸的重量计。
本发明人已发现，使用包含单乙烯基芳族化合物的硫丸显著减少制备所述沥青混合料铺路混合物的方法中的硫化氢释放。所述单乙烯基芳族化合物可以被容易地结合到所述硫丸中而没有操作困难。
本发明还提供了通过本发明的方法得到的沥青混合料铺路混合物。
发明详述
本文中提到的丸是指已经从熔融态浇铸成某种规则尺寸的颗粒的任何类型的硫材料，例如薄片、板或球形硫如小球、颗粒、小块和锭或半豌豆尺寸的硫。
所述硫丸包含1至50重量％的单乙烯基芳族化合物，基于所述硫丸的重量计，典型地下限为2重量％，优选下限为5重量％，最优选下限为8重量％；并且典型地上限为40重量％，优选上限为30重量％，最优选上限为20重量％。一个优选的范围是5至30重量％，并且最优选的范围是8至20重量％。
所述单乙烯基芳族化合物典型地具有以下通式：
Figure A20078003892100051
其中Ar是芳族基团，并且R1、R2和R3独立地选自氢和C1-10烷基。Ar典型地是苯基、C1-10烷基取代的苯基、萘或C1-10烷基取代的萘，并且优选是苯基、甲苯基或二甲苯基。R1、R2和R3优选是氢或甲基，并且最优选都是氢，这样所述单乙烯基芳族化合物含有末端烯烃。优选的单乙烯基芳族化合物包括苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、乙基乙烯基苯和乙烯基萘，并且最优选的单乙烯基芳族化合物是苯乙烯和乙烯基甲苯。
所述硫丸典型地包含50至99重量％的硫，基于所述硫丸的重量计，典型地下限为60重量％，最优选下限为70重量％；并且典型地上限为95重量％，优选上限为90重量％。一个优选的范围是60至90重量％。
所述硫丸可以包含其它组分，例如，它们可以以基于所述丸的重量计至少约0.08重量％的浓度包含乙酸戊酯，和以至少0.25重量％的浓度包含碳。如WO 03/14231中所描述的，液体硫可以通过以至少0.25重量％的浓度添加碳而被增塑(plasticize)，并且可以用浓度为至少约0.08重量％的乙酸戊酯进一步处理，以产生甚至更易管理的增塑的硫丸。
US 4,290,816中公开了包含乙烯基甲苯或苯乙烯并另外包含二烯烃如二环戊二烯的硫丸。这些硫丸可以被用于本发明，但是本发明中使用的硫丸优选不包含二烯烃。最优选地，本发明方法中使用的硫丸由硫、1至50重量％的一种或多种单乙烯基芳族化合物、0至2重量％的碳和0至2重量％的乙酸戊酯组成。US 4,290,816的硫丸被公开用作沥青混合料铺路组合物中的沥青的替代物，而在本发明中，基于沥青的重量计10-200重量％的硫丸与沥青和集料组合。
本发明中使用的硫丸合适地通过这样一种方法制备，其中液体硫与单乙烯基芳族化合物和任选的附加组分如碳或乙酸戊酯混合。然后所述混合物被成型和/或造粒。
或者，可以将单乙烯基芳族化合物涂布在任选含有其它组分如碳或乙酸戊酯的硫丸上。
在本发明方法的步骤(i)中，沥青被加热，合适地在100-200℃范围内的温度下，优选在120-180℃范围内的温度下，更优选在130-150℃范围内的温度下。所述沥青优选是适合于道路应用的铺路级沥青，具有例如15-450dmm的针入度(按照EN1426：1999在25℃测试)和25-76℃的软化点(按照EN1427：1999测试)。
在所述方法的步骤(ii)中，集料被加热，合适地在100-200℃范围内的温度下，优选在120-180℃范围内的温度下，更优选在130-150℃范围内的温度下。所述集料合适地是适合于道路应用的任何集料。所述集料可以由粗集料(保留在2.36mm筛上)、细集料(通过2.36mm筛但保留在75μm筛上)和填料(通过75μm筛)的混合物组成。
在步骤(iii)中，在混合单元中混合所述热的沥青和热的集料。适合地，所述混合在100-200℃范围内的温度下，优选在120-180℃范围内的温度下，更优选在130-150℃范围内的温度下进行。典型地，混合时间为10-60秒，优选为20-40秒。
在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加所述硫丸。在本发明的一个实施方案中，在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加所述硫丸之前加热和熔融所述硫丸，但是优选地，在添加之前所述硫丸不被熔融。
优选地，添加硫丸之后混合5-600秒的时间，优选混合10-100秒的时间。
在一个优选的实施方案中，将热的集料与所述硫丸混合。然后将热的沥青添加到所述热的集料-硫混合物中。
在另一个优选的实施方案中，将热的集料与热的沥青混合，并且将所述硫丸添加到所述热的沥青-集料混合物中。此实施方案提供了产生更强的硫-沥青混合料强度的优点。
在再一个优选的实施方案中，将热的沥青与硫丸混合，并且将得到的热的沥青-硫混合物与热的集料混合，以得到含硫的沥青混合料。
添加到沥青、集料或沥青/集料混合物中的硫丸的量为10-200重量％，基于沥青的重量计，优选下限为20重量％，更优选下限为40重量％，并且优选上限为100重量％，更优选上限为80重量％。硫在沥青混合料铺路混合物中的存在可以改善所述铺路混合物的强度和耐车辙性(rutting resistance)，并且包括足够的硫来实现这些优点是重要的。另外，引入增加量的硫可以降低铺路混合物的成本。但是，过多的硫可能降低铺路混合物的施工性能，因此重要的是不使用超过200重量％的硫丸，优选不使用超过100重量％的硫丸。
典型地，所述沥青/集料混合物包含至少1重量％的沥青，基于该混合物的总重量计。包含约1重量％-约10重量％的沥青的混合物是优选的，包含约3重量％-约6重量％的沥青的混合物是特别优选的，基于该混合物的总重量计。
如此得到的含硫的沥青混合料铺路混合物可以被用于道路铺设，例如通过将它用铺路机械施加到道路上，典型地然后用辊压实，直到达到要求的密度。
现在结合实施例描述本发明，所述实施例不是意图限制本发明。
实施例
苯乙烯或乙烯基甲苯与单质硫或SEAM丸粒反应。SEAM丸粒主要由硫组成，并且可得自Shell Canada Limited。
将每种硫样品50g与50g热的PG64-28级沥青在金属罐中混合，并且放在表面温度设定在160℃的热板上。在混合所述硫样品和所述沥青后，立刻将一个在顶上具有中心孔的滤纸盖放在所述金属罐上。用配有泵的Draeger MiniWarn气表通过一个插入到所述罐中的气体空间的软管测量硫化氢释放。硫化氢测量范围为1-100ppm。
表1显示了各样品的峰值硫化氢读数：
表1
  苯乙烯/乙烯基甲苯   SEAM丸/硫   反应的硫产物(g)   沥青(g)   温度(℃)   峰值H2S读数(ppm)
  无   100％SEAM   48.8   51.3   146   100+
  无   100％硫   50.6   52.2   147   100+
  10％苯乙烯   90％SEAM   50.1   48.0   148   31
  15％苯乙烯   85％SEAM   52.0   53.8   146   34
  10％苯乙烯   90％硫   56.7   51.6   148   44
  15％苯乙烯   85％硫   50.3   50.1   145   23
  10％乙烯基甲苯   90％SEAM   50.7   49.2   148   45
  15％乙烯基甲苯   85％SEAM   50.2   47.5   148   64
  10％乙烯基甲苯   90％硫   58.8   47.5   148   54
  15％乙烯基甲苯   85％硫   52.5   49.2   146   45
  10％苯乙烯*   90％SEAM*   50.4*   51.2*   144*   51*
  15％苯乙烯*   85％SEAM*   52.5*   51.0*   141*   46*
  无   100％SEAM*   52.6*   52.6*   143*   100+*
用*标记的实验是硫样品已经在150℃的烘箱中储存5小时后的重复测试。
当与沥青结合时，所述含有苯乙烯或乙烯基甲苯的硫样品与不含苯乙烯或乙烯基甲苯的硫样品相比显示了显著更低的硫化氢释放(检测上限为100ppm，所以不含苯乙烯或乙烯基甲苯的三个样品的硫化氢水平很可能高于100ppm)。因此可以得出结论，在其中将含有苯乙烯或乙烯基甲苯的硫与沥青和集料合并的方法中，硫化氢释放将显著低于其中硫不含有苯乙烯或乙烯基甲苯的方法中的硫化氢释放。

Claims (7)

1.一种制备沥青混合料铺路混合物的方法，该方法包括如下步骤：
(i)在100-200℃范围内的温度下加热沥青；
(ii)在100-200℃范围内的温度下加热集料；
(iii)在混合单元中混合所述热的沥青和所述热的集料，
其中在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加基于所述沥青的重量计10-200重量％的硫丸，
并且其中所述硫丸包含1-50重量％的单乙烯基芳族化合物，基于所述硫丸的重量计。
2.权利要求1的方法，其中所述硫丸包含8-20重量％的单乙烯基芳族化合物，基于所述硫丸的重量计。
3.权利要求1或权利要求2的方法，其中所述单乙烯基芳族化合物是苯乙烯或乙烯基甲苯。
4.任何前述权利要求的方法，其中所述硫丸以基于所述丸的重量计至少约0.08重量％的浓度包含乙酸戊酯，和以至少0.25重量％的浓度包含碳。
5.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(i)、(ii)或(iii)中的至少一步中添加的硫丸的量为40-80重量％，基于所述沥青的重量计。
6.任何前述权利要求的方法，其中沥青的量为1-10重量％，基于沥青和集料的总重量计。
7.按照任何前述权利要求得到的铺路混合物。
CN2007800389215A 2006-10-19 2007-10-18 制备沥青混合料铺路混合物的方法 Expired - Fee Related CN101528629B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06255375.5 2006-10-19
EP06255375 2006-10-19
PCT/EP2007/061178 WO2008046899A1 (en) 2006-10-19 2007-10-18 Process for manufacturing an asphalt paving mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101528629A true CN101528629A (zh) 2009-09-09
CN101528629B CN101528629B (zh) 2012-10-10

Family

ID=37845382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800389215A Expired - Fee Related CN101528629B (zh) 2006-10-19 2007-10-18 制备沥青混合料铺路混合物的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20100288165A1 (zh)
EP (1) EP2086905B1 (zh)
CN (1) CN101528629B (zh)
AT (1) ATE488481T1 (zh)
AU (1) AU2007312227B2 (zh)
CA (1) CA2666580C (zh)
DE (1) DE602007010659D1 (zh)
WO (1) WO2008046899A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103582666A (zh) * 2011-05-25 2014-02-12 国际壳牌研究有限公司 沥青混凝土组合物
CN103975021A (zh) * 2011-12-08 2014-08-06 国际壳牌研究有限公司 沥青混凝土组合物

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102015859A (zh) * 2008-04-02 2011-04-13 国际壳牌研究有限公司 制备柏油的方法
WO2011070027A1 (en) 2009-12-08 2011-06-16 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Bituminous composition and process for manufacturing the same
EP2539402B1 (en) * 2010-02-23 2013-12-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Bituminous composition
US8361216B2 (en) 2010-05-27 2013-01-29 Shell Oil Company Method providing for a low release of H2S during the preparation of sulfur-extended asphalt
CN113214663B (zh) * 2021-05-12 2022-04-15 河南金欧特实业集团股份有限公司 沥青路面用高性能橡胶沥青及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1663593A (en) * 1926-07-20 1928-03-27 United Shoe Machinery Corp Fastener-inserting machine
US3997355A (en) * 1974-03-18 1976-12-14 Chevron Research Company Sulfur composition
US4097299A (en) * 1976-08-13 1978-06-27 Thiokol Corporation Elemental sulfur having improved impact resistance
USRE31575E (en) * 1979-01-29 1984-05-01 Southwest Research Institute Sulfur compounds and method of making same
US4290816A (en) * 1979-01-29 1981-09-22 Southwest Research Institute Sulfur compounds and method of making same
US4283230A (en) * 1980-01-10 1981-08-11 Exxon Research & Engineering Co. Air-treated propane-precipitated asphalt
US4290876A (en) * 1980-06-05 1981-09-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Sputtering apparatus
US4750984A (en) * 1985-11-18 1988-06-14 Ott Clifford J Method of producing asphalt
US6133351A (en) * 1999-06-03 2000-10-17 Marathon Ashland Petroleum Llc Sulfur-in-oil in asphalt and polymer composition and process
US6767939B2 (en) * 1999-09-04 2004-07-27 Fina Technology, Inc. Method for preparation of stable bitumen polymer compositions
US6569351B1 (en) * 2000-03-14 2003-05-27 Ergon, Inc. Accelerator-gel additive for use in the production of polymer-modified asphalt
US6863724B2 (en) * 2001-08-09 2005-03-08 Shell Canada Limited Sulfur additives for paving binders and manufacturing methods
AR046755A1 (es) * 2003-12-10 2005-12-21 Shell Int Research Pellet de azufre que incluye un supresor h2s

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103582666A (zh) * 2011-05-25 2014-02-12 国际壳牌研究有限公司 沥青混凝土组合物
CN103582666B (zh) * 2011-05-25 2015-09-02 国际壳牌研究有限公司 沥青混凝土组合物
CN103975021A (zh) * 2011-12-08 2014-08-06 国际壳牌研究有限公司 沥青混凝土组合物

Also Published As

Publication number Publication date
DE602007010659D1 (de) 2010-12-30
US20100288165A1 (en) 2010-11-18
CN101528629B (zh) 2012-10-10
EP2086905A1 (en) 2009-08-12
CA2666580C (en) 2015-05-12
AU2007312227A1 (en) 2008-04-24
ATE488481T1 (de) 2010-12-15
EP2086905B1 (en) 2010-11-17
CA2666580A1 (en) 2008-04-24
AU2007312227B2 (en) 2010-11-18
WO2008046899A1 (en) 2008-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101528629B (zh) 制备沥青混合料铺路混合物的方法
EP1740676B1 (en) Asphalt mastic utilizing petroleum refinery waste solids
RU2468049C2 (ru) Модификаторы асфальта для применения в "теплых смесях", включающие промотор адгезии
CA2578318C (en) Methods of stabilizing drill fluids and drill cuttings, compositions and uses thereof
AU2003262873B2 (en) Paving binders and manufacturing methods
EA017707B1 (ru) Способ получения асфальта
BR0212021B1 (pt) material de enxofre plastificado, processo para a preparação de um material de enxofre plastificado, composição e agente aglutinante para uso em pavimentação.
CN1954033A (zh) 用于地沥青粘合剂或屋面组合物的聚合物改质沥青组合物
US6440205B1 (en) Paving binders and manufacturing methods
CN107151452A (zh) 沥青结合料组合物
JP6335304B2 (ja) 舗装リサイクルおよび土安定化のための発泡硫黄アスファルト
CA2902610A1 (en) Enhancing properties of sulfur extended asphalt using polyethylene wax
JP5639037B2 (ja) アスファルトの製造方法
AU2001259257A1 (en) Paving binders and manufacturing methods
WO2012160554A1 (en) Modified hot-mix asphalt with anti-rutting properties and method of manufacturing the same
Hinislioğlu et al. Effects of high density polyethylene on the permanent deformation of asphalt concrete
US5455295A (en) All weather racetrack composition
WO2012084808A1 (en) Bituminous composition with reduced emission of hydrogen sulfide
Kumar et al. STUDY THE PROPERTIES OF THE BITUMEN BY MODIFYING WITH DIFFERENT FILLERS
CN118284669A (zh) 包含沥青质和环氧官能化乙烯共聚物的沥青组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121010

Termination date: 20151018

EXPY Termination of patent right or utility model