CN102408732A

CN102408732A - 人工合成湖沥青的制备方法

Info

Publication number: CN102408732A
Application number: CN2011102901032A
Authority: CN
Inventors: 于漧; 汪德元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: CN102408732B

Abstract

本发明提供了一种人工合成湖沥青的制备方法，即将53～55％的岩沥青和35～37％的硅藻土及5～10％的辅料，混合均匀后，加热到150～160℃，送入搅拌机中，再混合搅拌30min左右，已无团粒、不结块、无白点，然后送入造粒机中，挤压成米粒大小的颗粒状，质检合格，即为其人工合成湖沥青产品。此人工合成湖沥青，各项性能指标，与TLA湖沥青完全相同，将其加入到石油沥青中作沥青改性剂，高温稳定性、低温抗裂性、水稳性、抗老化、抗疲劳等各种性能，显著改善。其改性效果与TLA湖沥青完全相同，但用量比TLA湖沥青少50％，是一种合成工艺简单，成本低于TLA湖沥青的人工合成沥青改性材料。

Description

人工合成湖沥青的制备方法

所属技术领域

本发明涉及一种用于道路的沥青改性材料。

技术背景

截至2010年底，我国公路总里程已经达到398.4万km，其中高速公路7.4万km，居世界第二位。80％以上为沥青混凝土路面。在已铺筑的沥青混凝土路面中，普遍存在早期损坏严重和使用寿命短的两大问题。为此，交通部提出要推广改性沥青。推广改性沥青就要使用沥青改性剂。目前市场上有沥青改性剂几十种，其中SBS沥青改性剂应用最广，但价格昂贵，每吨已涨到26000元，而且改性工艺复杂，设备投资大，还存在离析的问题。于是我国从1999年开始，试用南美特立尼达天然湖沥青——TLA湖沥青作沥青改性剂，通过60多条公路、桥梁和机场的试用，证明改性效果良好，性能优良，其使用寿命比SBS改性沥青长，但我国又不产天然湖沥青，于是立项研究，用国产原料，人工合成湖沥青。

发明内容

本发明的目的是：用国产原料，采用新的构思和工艺，研制与南美特立尼达所产的天然湖沥青——TLA湖沥青，性能相同的人工合成湖沥青。

本发明提出的人工合成湖沥青，是基于剖析TLA湖沥青，它是由53～55％的地沥青，35～37％的火山尘和5～10％的有机质和水分组成的而提出的。

本发明提出的人工合成湖沥青，其合成步骤如下：

(1)用岩沥青取代TLA湖沥青中地沥青，用硅藻土取代TLA湖沥青中的火山尘。这两种原料，均需提纯、改性、粉碎，然后配入少量辅料，混合均匀后，经加温、造粒等工序，制备出人工合成湖沥青。

(2)所用的岩沥青，要经过提纯，地沥青含量在96％以上，地沥青中的沥青质含量在34％以上，饱和分在10％以下，加工成600～800目。

(3)所用的硅藻土，硅藻遗骸(生物蛋白石)含量在85％以上，粘土矿物(伊利石、高岭石、蒙脱石)含量在15％以下，经过600～800℃低温长烧，脱水、脱碳、脱羟，提纯、改性、活化、扩容，加工成1000目，筛余小于30％。

(4)所用的辅料，有改性煤沥青、30号沥青、废旧橡胶粉、废旧塑料聚乙烯、SBR五种原料中的一种、二种或几种复配而成。五种辅料中的比例关系，根据所要达到的性能指标，通过试验确定。

(5)岩沥青∶硅藻土∶辅料的复配比例(％)为，53～55∶35～37∶5～10，复配混合均匀后，加热到150～160℃，送入搅拌机中，再混合搅拌30min左右，目测，无团粒、不结块、无白点，然后送入造粒机中，挤压成米粒大小颗粒状，质检合格，即为其人工合成湖沥青。

(6)用本发明制得的人工合成湖沥青，经检测，各项性能指标与TLA湖沥青完全相同，且符合交通部颁发的《沥青混凝土路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

用本发明制备的人工合成湖沥青有如下优点：①所用原料岩沥青和硅藻土，国内资源丰富，价格低廉。所用辅料，市场都有销售，废旧橡胶粉和废旧塑料聚乙烯，是资源的二次利用，是全球鼓励发展的低碳循环经济，有良好的社会效益和经济效益；②用硅藻土取代火山尘，由于硅藻土对有害气体的吸附比火山尘好，因此在炒拌混合料时，能吸附沥青散发出来的有毒、有害气体，保护了生态环境，也有利于操作人员的身体健康；③售价比进口的TLA湖沥青便宜50％，解决了国内想用TLA湖沥青作沥青改性剂，因价格高，而不能大量使用；④相同的技术指标，其用量比TLA湖沥青减少50％，有利于降低筑路成本；⑤研制的人工合成湖沥青，是一种颗粒状产品，可以用于“干法”混合料改性，不需增加改性设备，用户使用更方便；⑥用本发明制得的人工合成湖沥青作沥青改性剂，已铺路100km、60多万m²，经权威部门检测，各项技术指标与TLA湖沥青作沥青改性剂，完全相同。⑦需要特别说明的是：本发明在辅料中配有改性煤沥青，按交通部颁发的《公路沥青路面施工规范》(JTG F40-2004)第4.5.2条(3)规定：允许煤沥青与道路石油沥青混合使用，以改善渗透性。用量极少。

实施例

下面给出本发明的实施例，它不对本发明构成限制。

实例

取800目岩沥青550g，1000目硅藻土350g，600目改性煤沥青30g，120目废旧橡胶粉30g，废旧塑料聚乙烯40g，共1000g，混合均匀后，加热到150～160℃，送入搅拌机中，再混合搅拌30min，目测，无团粒、不结块、无白点，然后送入造粒机，挤压成米粒大小颗粒，即制得人工合成湖沥青。经检测，各项性能指标与TLA湖沥青完全一致(表1)，用12％的用量，所做的基质沥青改性试验(表2)和混合料改性试验(表3)，也与TLA湖沥青完全一致，这说明人工合成的湖沥青是成功的，而且用量比TLA湖沥青少，成本比TLA湖沥青低。

表1人工合成湖沥青与TLA天然湖沥青各项性能指标的对比

指标	人工合成湖沥青	TLA天然湖沥青	JTG F40-2004
				外观	黑色、粉状或粒状	黑色、块状
针入度(25℃)/0.1mm	0～2	0～2	0～5
				软化点/℃	95	93	≥90
延度(15℃)/cm	0～1	0～1.1
				矿物质(灰分)/％	34～38	38～40	33～38
闪点/℃	239	238
				密度/g/cm³	1.31	1.39	1.3～1.5
加热损失/％	0.89	1.02
				TFOT后残留针入度比/％	79.8	79.9	≥50

表2人工合成湖沥青与TLA天然湖沥青改性效果的对比

表3人工合成湖沥青与TLA天然湖沥青改性混合料试验结果的对比

Claims

1.人工合成湖沥青的制备方法，其特征在于合成的原料为岩沥青和硅藻土及少量辅料。

2.根据权利要求1所述的人工合成湖沥青的制备方法，其特征在于所用的岩沥青，要经过提纯，地沥青含量在96％以上，地沥青中的沥青质含量在34％以上，饱和分含量在10％以下，加工成600～800目。

3.根据权利要求1所述的人工合成湖沥青的制备方法，其特征在于所用的硅藻土，硅藻遗骸(生物蛋白石)含量在85％以上，粘土矿物(伊利石、高岭石、蒙脱石)含量在15％以下，经过600～800℃低温长烧、脱水、脱碳、脱羟、提纯、改性、活化、扩容，加工成1000目，筛余小于30％。

4.根据权利要求1所述的人工合成湖沥青的制备方法，其特征在于所用辅料为改性煤沥青、30号沥青、废旧橡胶粉、废旧塑料聚乙烯、SBR五种原料中的一种、二种或几种复配而成，其比例关系，根据要达到的性能指标，通过试验确定。

5.根据权利要求1所述的人工合成湖沥青的制备方法，其特征在于岩沥青∶硅藻土∶辅料的复配比例(％)为，53～55∶35～37∶5～10，复配混合均匀后，加热到150～160℃，送入搅拌机中，再混合搅拌30min左右，目测，无团粒，不结块，无白点，然后送入造粒机中，挤压成米粒大小颗粒状，质检合格，即为其人工合成湖沥青产品。