CN101851426B - 浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂及其制备方法 - Google Patents

浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂及其制备方法，其组分包括改性剂、增强剂和降粘剂，各组分的质量百分比为：改性剂20～50％、增强剂5～20％、降粘剂30～60％。以本发明作为改性剂制作的高强度改性沥青，既具有较高的软化点及硬度(较低的针入度)，同时拥有优异的弹性恢复和热老化性能。

Description

浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度沥青改性剂及其制备方法，具体地讲，是一种浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂及其制备方法。
背景技术
浇注式沥青混凝土属于悬浮密级配沥青混凝土。其混合料组成特点是沥青用量很高(7％-10％)、矿质集料中矿粉含量高达20％～30％，沥青混合料拌和温度很高(200-240℃)。因此，浇注式沥青混凝土具有矿粉含量高、沥青含量高和拌和温度高等“三高”特点。因此，浇注式沥青混凝土路面成型后基本无空隙，不会出现因压实不足而表现出的缺陷病害；不透水、也不吸水，因而对诸如冻融变换、防冻滑的除冰盐溶液及经常潮气作用的影响因素几乎不敏感，是一种粘弹性材料，适应结构构件在应力消减情况下的缓冲运动而不会发生损坏以及对冲击及颠簸不敏感，与钢桥面板变形有很好的随从性，因此特别适用于大中型桥梁，尤其是大跨度的钢桥桥面的铺装。但由于悬浮式结构及其沥青含量高，浇注式沥青混凝土的热稳定性相对较差。在交通量的增长、轴载增加、超载严重、车辆渠化交通、持续高温天气等因素的综合影响下，浇注式沥青混凝土路面容易出现车辙等病害，影响路面的平整度，削减面层以及路面结构的整体强度，降低路面的抗滑能力，甚至会由于车辙内积水而影响高速行车时的安全性，还可能影响车辆在超车或变更车道时的操作稳定性。另外，车辙等病害的出现会降低路面的使用寿命，增加养护成本。
国外的研究表明：沥青混合料的高温性能有60％来源于集料，40％来源于沥青胶结料。对于浇注式沥青混凝土，研究表明，其车辙破坏的形成主要是材料的抗剪能力不足导致的。浇注式沥青混凝土空隙率一般在1％以下，交通压密现象对形成车辙的贡献可以忽略不计。由于沥青混合料的粘弹性来源于沥青胶结料，这说明选用合适的抗剪切能力强、强度高的沥青胶结料，可以一定程度上减少浇注式沥青混凝土路面的车辙量，甚至防止车辙的出现。由此可见，对基于浇注式沥青混凝土的高强度、抗车辙沥青材料的研究与开发成为公路界专业人士关注的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂，并以此制备浇注式沥青混凝土用高强度改性沥青。
为了解决上述问题，本发明的浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂，所述高强度沥青改性剂由改性剂、增强剂和降粘剂组成，各组分的质量份数为：
改性剂    20～50份
增强剂    5～20份
降粘剂    30～60份
上述改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种混合而成。
上述增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种混合而成。
上述降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种混合而成。
本发明的另一目的在于提供一种浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的制备方法，按如下步骤进行：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝士用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
上述改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种混合而成。
上述增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种混合而成。
上述降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种混合而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用本发明制备的高强度改性沥青应用于浇注式沥青混凝土中，可提高浇注式改性沥青混凝土的高温性能，使其高温状态下具有强度及劲度模量大，提高抗车辙能力强，改善整个路面结构受力状态，延长浇注式沥青混凝土路面使用寿命。
具体实施方式
下面以本发明制备的高强度改性沥青实施例对本发明加以进一步的说明。
实施例1
高强度改性沥青组分配比如下：
组分    质量百分比为(％)
中海70#沥青                        82
浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂 18
其中浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的组分配比如下：
组分    质量份数
改性剂  20份
增强剂  15份
降粘剂  55份
改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
按上述原料配比，安装下列工艺制备：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
实施例一的高强度改性沥青的性能见表1。
表1实施例一的高强度改性沥青的性能
Figure GSA00000124157600051
实施例2
组分配比如下：
高强度改性沥青组分配比如下：
组分                                质量百分比为(％)
中海70#沥青                         82
浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂  18
其中浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的组分配比如下：
组分    质量份数
改性剂  45份
增强剂  8份
降粘剂  47份
按上述原料配比，安装下列工艺制备：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
实施例二的高强度改性沥青的性能见表2。
表2实施例二的高强度改性沥青的性能
Figure GSA00000124157600061
实施例3
高强度改性沥青组分配比如下：
组分                               质量百分比为(％)
中海70#沥青                        82
浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂 18
其中浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的组分配比如下：
组分      质量份数
改性剂    20份
增强剂    20份
降粘剂    30份
改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
按上述原料配比，安装下列工艺制备：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
实施例三的高强度改性沥青的性能见表3。
表3实施例三的高强度改性沥青的性能
Figure GSA00000124157600071
实施例4
高强度改性沥青组分配比如下：
组分                                质量百分比为(％)
中海70#沥青                         82
浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂  18
其中浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的组分配比如下：
组分    质量份数
改性剂  50份
增强剂  5份
降粘剂  60份
改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种混合而成，它们之间的比例没有要求。
按上述原料配比，安装下列工艺制备：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
实施例四的高强度改性沥青的性能见表4。
表4实施例四的高强度改性沥青的性能
Figure GSA00000124157600091
实施例5
高强度改性沥青组分配比如下：
组分                                质量百分比为(％)
中海70#沥青                         82
浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂  18
其中浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂的组分配比如下：
组分    质量份数
改性剂  35份
增强剂  10份
降粘剂  40份
改性剂是SBS、SIS、SBR、CR等的一种或多种复合而成，它们之间的比例没有要求。
增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑等的一种或多种复合而成，它们之间的比例没有要求。
降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave、赛速等沥青降粘剂的一种或多种复合而成，它们之间的比例没有要求。
按上述原料配比，安装下列工艺制备：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水。
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂。待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
实施例五的高强度改性沥青的性能见表5。
表5实施例五的高强度改性沥青的性能
Figure GSA00000124157600101
从实施例结果可以看出，以本发明作为改性剂制作的高强度改性沥青，既具有较高的软化点及硬度(较低的针入度)，同时拥有优异的弹性恢复和热老化性能。因此说明本发明的浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂可提高浇注式改性沥青混凝土的高温性能，使其高温状态下具有强度及劲度模量大，提高抗车辙能力强，改善整个路面结构受力状态，延长浇注式沥青混凝土路面使用寿命。

Claims (4)

1.一种制备浇注式沥青混凝土用高强度改性沥青的方法，其特征在于按如下步骤进行：
步骤1：将沥青贮存罐里的中海70#沥青通过循环加热油加热的方式升温至110℃，并恒温50分钟进行脱水；
步骤2：升温至185℃，在1000r/min速度下搅拌剪切，同时加入浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂；所述浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂按质量份数由改性剂20～50份、增强剂5～20份和降粘剂30～60份组成；待浇注式沥青混凝土用高强度沥青改性剂全部浸没于沥青后，搅拌速度升至4000r/min，恒温剪切90min，即得高强度改性沥青。
2.根据权利要求1所述一种制备浇注式沥青混凝土用高强度改性沥青的方法，其特征在于：所述改性剂是SBS、SIS、SBR、CR的一种或多种混合而成。
3.根据权利要求1所述一种制备浇注式沥青混凝土用高强度改性沥青的方法，其特征在于：所述增强剂是废旧轮胎胶粉、岩沥青、湖沥青、白炭黑的一种或多种混合而成。
4.根据权利要求1所述一种制备浇注式沥青混凝土用高强度改性沥青的方法，其特征在于：所述降粘剂是Sasobit、SasobitLM、Eapave的一种或多种混合而成。
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Change date: 20150805

Registration number: 2014500000009

Pledgee after: Chongqing Three Gorges Credit Orienwise Group Ltd

Pledgee before: Chongqing Sanxia guarantee Group Co., Ltd.

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20160728

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Chongqing Three Gorges Credit Orienwise Group Ltd

Pledgor: Chongqing Sino Technology Co., Ltd.

Registration number: 2015500000012

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: High intensity asphalt modifier for cast asphalt concrete and preparation method thereof

Effective date of registration: 20160805

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Chongqing Three Gorges Credit Orienwise Group Ltd

Pledgor: Chongqing Sino Technology Co., Ltd.

Registration number: 2016500000017

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20170809

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Chongqing Three Gorges Credit Orienwise Group Ltd

Pledgor: Chongqing Sino Technology Co., Ltd.

Registration number: 2016500000017

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: High intensity asphalt modifier for cast asphalt concrete and preparation method thereof

Effective date of registration: 20170828

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Bank of Chongqing Limited by Share Ltd Renmin Road Branch

Pledgor: CHONGQING POFUN TRAFFIC TECHNOLOGY CO., LTD.|Chongqing Sino Technology Co., Ltd.|Chongqing Pengfang Pavement Engineering Technology Academy Co., Ltd.

Registration number: 2017990000798

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20180925

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Bank of Chongqing Limited by Share Ltd Renmin Road Branch

Pledgor: CHONGQING POFUN TRAFFIC TECHNOLOGY CO., LTD.|Chongqing Sino Technology Co., Ltd.|Chongqing Pengfang Pavement Engineering Technology Academy Co., Ltd.

Registration number: 2017990000798

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: High intensity asphalt modifier for cast asphalt concrete and preparation method thereof

Effective date of registration: 20180925

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Bank of Chongqing Limited by Share Ltd Renmin Road Branch

Pledgor: CHONGQING POFUN TRAFFIC TECHNOLOGY CO., LTD.|Chongqing Sino Technology Co., Ltd.|Chongqing Pengfang Pavement Engineering Technology Academy Co., Ltd.

Registration number: 2018990000868

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20190716

Granted publication date: 20120523

Pledgee: Bank of Chongqing Limited by Share Ltd Renmin Road Branch

Pledgor: CHONGQING POFUN TRAFFIC TECHNOLOGY CO., LTD.|Chongqing Sino Technology Co., Ltd.|Chongqing Pengfang Pavement Engineering Technology Academy Co., Ltd.

Registration number: 2018990000868

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right