CN102432230A - 一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种沥青路面材料的制备方法。一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备；2)有机无机抑冰材料的制备；3)矿料级配的选取；4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备：按矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶4.8～5.1∶1.05～2.1∶0.225～0.533，将橡胶高粘高弹改性沥青在165～175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维在180～190℃下混合搅拌60～90s，摊铺温度为165～180℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。该方法制备的沥青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特点。
Description
技术领域
本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及到一种沥青路面材料的制备方法。
技术背景
随着我国交通基础设施事业的快速发展，一大批公路工程项目相继展开，人们对其要求也越来越高，在行车安全性基础上，对功能性的需求越来越强烈，尤其是高等级公路。在南方地区降水量大，采用普通的沥青混合料容易造成路面积水，行车时容易产生水雾和眩光，严重影响了行车的安全性，而且很多路段必须穿过居民区，虽然有隔音装置但行车噪音问题仍需进一步改善；同时废旧橡胶轮胎的污染也越来越严重，采用废旧轮胎开发橡胶高粘高弹改性沥青，既是提高路面的抗滑、降噪性能的技术途径，也是一种资源化利用的有效方式，符合建设两型社会的发展要求。近几年随着气候的变化，南方地区开始出现冰雪灾害，尤其是初冬和初春季节，路面积雪在温度变化和车辆荷载的作用下极易融化，同时低温的气候又使得融化的积雪在路表面形成薄冰，严重影响道路运输效率和交通安全，因此对高等级路面铺装提出了极高的要求，亟待开发一种具有除冰、抗滑、降噪多功能高等级路面材料。
沥青路面材料行车舒适、安全性好已经成为道路铺装的主流材料，国内外关于沥青路面材料的除冰、降噪、抗滑性能也展开了大量的研究，但是研究主要是集中于沥青路面材料的单一功能，对同时具有除冰、降噪、抗滑的多功能高等级路面研究较少，而且采用目前的技术制备的普通橡胶沥青及橡胶改性沥青，难以满足这种高连通空隙率的开级配沥青混凝土的结构耐久性，易发生松散、剥落、车辙等病害，利用高粘度高弹性橡胶沥青应用于面层沥青混合料使用还未见报道。
高连通孔隙沥青路面材料是一种具有高空隙率的开级配沥青混合料，具有排除路面积水、降低噪音、抗滑等功能，另外其属于骨架-空隙结构，构造深度较大，属于粗糙型路面，行车碾压易造成冰层应力集中，高连通孔隙结构利于排泄融化冰水，使高连通孔隙沥青路面材料还具备一定的结构除冰能力。高连通孔隙沥青路面材料级配设计的关键是保证混合料形成坚实的骨架结构并具有足够的空隙率，提高空隙率可以改善混合料的功能性(除冰、降噪、抗滑性能)，但过大的空隙率会带来耐久性以及混合料的剥落等问题。同时单靠混合料中沥青的高弹性和其结构物理除冰性效果并不理想，必须进行材料的除冰优化。为此，必须采用新的技术措施来增强沥青混合料的结构耐久性及除冰能力，制备出具备除冰抗滑降噪功能的沥青路面材料，以解决废旧轮胎的污染问题，同时提高路面的安全和舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，该方法制备的沥青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特点。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶3.0～8.0∶15～20∶2～4∶2～4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到165～175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌10～20min，然后在160～170℃烘箱内发育20～30min，开动高速剪切机，转速5000～7000转/min，180～190℃下剪切20～30min，加入增韧稳定组分，继续剪切10～20min，然后静置60～90min，得到橡胶高粘高弹改性沥青；
所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青或者AH-90重交通(道路)沥青；
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为松香树脂或萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；
2)有机无机抑冰材料的制备：
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝60～80∶10～20∶5～10∶5～10∶80～100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂和稳定剂经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制100～120℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料；
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为乙二醇或丙三醇，冰冻延迟剂为聚丙烯酸钠或马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵或砜酸酯，稳定剂为水泥或者消石灰；
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料和填料的质量比为100∶7.0～14.0∶3.4～5.8；粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料选用玄武岩或辉绿岩，填料为石灰岩矿粉或岩浆岩中的强基性岩磨细得到的矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表1；
表1矿料级配范围
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备：
按矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶4.8～5.1∶1.05～2.1∶0.225～0.533，选取矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维；将橡胶高粘高弹改性沥青在165～175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维在180～190℃下混合搅拌60～90s，摊铺温度为165～180℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。
所述纤维为聚丙烯腈纤维或聚酯纤维。
本发明的有益效果是：首先对基质沥青进行了改性，改性主剂能有效地改善沥青的高温性能，同时改性助剂能有效的改善了其低温性能，增粘组分能提高60℃的粘度，增韧稳定组分能改善改性主剂和改性助剂之间的相容性，而改性助剂来源于废旧轮胎的二次加工，使其能得到资源化利用，有效地解决了废旧轮胎带来的环境问题；有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能；同时采用表1中矿料级配要求进行设计，得到一种开级配沥青混合料(即本发明的除冰、抗滑、降噪沥青路面材料)，其表面结构粗糙，构造深度大(1.5mm以上)具有一定的结构除冰性能，还能增加了路面的摩擦系数，提高路面抗滑能力和行车安全性，而且该级配混合料具有大量连通空隙，能减轻行车过程中轮胎与路面的泵浦效应，具有一定的降噪能力。
该方法制备的沥青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特点，该方法制备的沥青路面材料能资源化利用废旧轮胎，解决其带来的部分环境问题。
主要材料的具体指标如下：
1、橡胶高粘高弹改性沥青的技术指标如表2所示
表2橡胶高粘高弹改性沥青技术指标
| 测试项目 | 单位 | 指标要求 |
| 针入度(25℃，100g，5s) | 0.1mm | ≥40 |
| 延度(5cm/min，5℃) | cm | ≥30 |
| 软化点 | ℃ | ≥90[1] |
| 60℃粘度 | Pa·s | ≥60000 |
| 闪点 | ℃ | ≥260 |
| 粘韧性(25℃) | N·m | ≥20 |
| 韧性(25℃) | N·m | ≥15 |
2、有机无机抑冰材料的技术指标如表3所示
表3有机无机抑冰材料技术指标
3、本发明实施例1～7的除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的技术指标如表4所示
表4除冰、抗滑降噪沥青路面材料的技术指标
| 项目 | 单位 | 控制指标 |
| 空隙率 | ％ | 18～22 |
| 稳定度 | kN | ≥5 |
| 谢伦堡析漏损失 | ％ | ＜0.3 |
| 肯塔堡飞散损失 | ％ | ＜10 |
| 动稳定度 | 次/mm | ≥5000 |
| 浸水残留稳定度 | ％ | ≥85 |
| 冻融劈裂强度比 | ％ | ≥85 |
| 摩擦系数 | BPN | ≥70 |
| 构造深度 | mm | ≥1.5 |
| 降噪能力 | dB | 比普通水泥混凝土路面低3～7dB |
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合一些实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
橡胶高粘高弹改性沥青由基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分、增韧稳定组分组成，
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶3.0∶15∶2∶2，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到165℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌10min，然后在160℃烘箱内发育20min，开动高速剪切机，转速5000转/min，180℃下剪切20min，加入增韧稳定组分，继续剪切10min，然后静置60min，得到橡胶高粘高弹改性沥青。
所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青。
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为松香树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二丁酯。
2)有机无机抑冰材料的制备：
有机无机抑冰材料由无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分组成，
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝60∶10∶5∶5∶80，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分经混合后投入成都大环宇塑机厂生产的SJ-RQ系列热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制100℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料。
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为丙三醇，冰冻延迟剂为聚丙烯酸钠，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵，稳定剂为水泥。
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料和填料的质量比为100∶13.7∶5.0，粗集料、细集料选用玄武岩，填料为石灰岩矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表5。
表5矿料级配
4)除冰、抗滑降噪沥青路面材料的制备
除冰、抗滑、降噪沥青路面材料由矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维组成，
按矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶4.8∶1.05∶0.225，选取矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维；将橡胶高粘高弹改性沥青在170℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维在180℃下混合搅拌60s，摊铺温度为165℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。所述纤维为聚丙烯腈纤维。
对基质沥青进行改性处理，改善了沥青的高低温性能，同时有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能，用其配置出空隙率19％，构造深度1.6mm，相对于水泥混凝土路面降噪5dB的除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。其性能指标为：动稳定度为5250次/mm，浸水残留稳定度为90.5％，冻融残留稳定度为88.5％。
其表面结构粗糙，构造深度为1.6mm(除冰)，摩擦系数74BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低5dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例2：
一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
橡胶高粘高弹改性沥青由基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分、增韧稳定组分组成，
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶4.0∶18∶3∶3，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到170℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌15min，然后在160℃烘箱内发育25min，开动高速剪切机，转速6000转/min，185℃下剪切25min，加入增韧稳定组分，继续剪切15min，然后静置70min，得到橡胶高粘高弹改性沥青。
所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青。
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二辛酯。
2)有机无机抑冰材料的制备：
有机无机抑冰材料由无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分组成，
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝65∶15∶5∶5∶80，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制100℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料。
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为丙三醇，冰冻延迟剂为马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵，稳定剂为消石灰。
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料和填料的质量比为100∶11.6∶5.2，粗集料、细集料选用辉绿岩，填料为石灰岩矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表6。
表6矿料级配
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备
除冰、抗滑、降噪沥青路面材料由矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维组成，
按矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶5.0∶1.51∶0.315，选取矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维；将橡胶高粘高弹改性沥青在175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维在185℃下混合搅拌90s，摊铺温度为165℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。所述纤维为聚丙烯腈纤维。
对基质沥青进行改性处理，改善了沥青的高低温性能，同时有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能，用其配置出空隙率20％，构造深度1.7mm，相对于水泥混凝土路面降噪6dB的除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。其性能指标为：动稳定度为5630次/mm，浸水残留稳定度为91.5％，冻融残留稳定度为90.7％。
其表面结构粗糙，构造深度为1.7mm(除冰)，摩擦系数76BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低6dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例3：
一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
橡胶高粘高弹改性沥青由基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分、增韧稳定组分组成，
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶6.0∶20∶3∶4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌15min，然后在160℃烘箱内发育30min，开动高速剪切机，转速6500转/min，185℃下剪切25min，加入增韧稳定组分，继续剪切20min，然后静置80min，得到橡胶高粘高弹改性沥青。
所述基质沥青为AH-90重交通(道路)沥青。
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二辛酯。
2)有机无机抑冰材料的制备：
有机无机抑冰材料由无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分组成，
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝65∶15∶10∶10∶100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制110℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料。
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为丙三醇，冰冻延迟剂为马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为砜酸酯，稳定剂为水泥。
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料和填料的质量比为100∶10.6∶4.2，粗集料、细集料选用辉绿岩，填料为石灰岩矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表6。
表6矿料级配
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备
除冰、抗滑、降噪沥青路面材料由矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维组成，矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶5.1∶1.65∶0.415；将橡胶高粘高弹改性沥青在175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维在185℃下混合搅拌70s，摊铺温度为165℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。所述纤维为聚丙烯腈纤维。
对基质沥青进行改性处理，改善了沥青的高低温性能，同时有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能，用其配置出空隙率21％，构造深度1.8mm，相对于水泥混凝土路面降噪7dB的除冰、抗滑降噪沥青路面材料。其性能指标为：动稳定度为6610次/mm，浸水残留稳定度为93.5％，冻融残留稳定度为89.3％。
其表面结构粗糙，构造深度为1.8mm(除冰)，摩擦系数78BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低7dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例4：
一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
橡胶高粘高弹改性沥青由基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分、增韧稳定组分组成，
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶6.0∶20∶4∶4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌15min，然后在160℃烘箱内发育30min，开动高速剪切机，转速6500转/min，185℃下剪切25min，加入增韧稳定组分，继续剪切15min，然后静置80min，得到橡胶高粘高弹改性沥青。
所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青。
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二辛酯。
2)有机无机抑冰材料的制备：
有机无机抑冰材料由无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分组成，
各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝75∶15∶10∶10∶100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制120℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料。
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为乙二醇，冰冻延迟剂为聚丙烯酸钠，冰层软化剂为砜酸酯，稳定剂为水泥。
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料和填料的质量比为100∶8.8∶5.1，粗集料、细集料选用优质玄武岩，填料为岩浆岩中的强基性岩磨细得到的矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表7。
表7矿料级配
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备
除冰、抗滑、降噪沥青路面材料由矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维组成，矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶5.1∶2.35∶0.435；将橡胶高粘高弹改性沥青在175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维在190℃下混合搅拌90s，摊铺温度为165℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。所述纤维为聚丙烯腈纤维。
对基质沥青进行改性处理，改善了沥青的高低温性能，同时有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能，用其配置出空隙率22％，构造深度1.8mm，相对于水泥混凝土路面降噪7dB的除冰、抗滑降噪沥青路面材料。其性能指标为：动稳定度为5810次/mm，浸水残留稳定度为89.5％，冻融残留稳定度为88.7％。
其表面结构粗糙，构造深度为1.8mm(除冰)，摩擦系数79BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低7dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例5：
一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
橡胶高粘高弹改性沥青由基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分、增韧稳定组分组成，
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶8.0∶20∶4∶4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌20min，然后在170℃烘箱内发育30min，开动高速剪切机，转速7000转/min，190℃下剪切30min，加入增韧稳定组分，继续剪切20min，然后静置90min，得到橡胶高粘高弹改性沥青。
所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青。
所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二丁酯。
2)有机无机抑冰材料的制备：
有机无机抑冰材料由无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分组成，
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝80∶20∶10∶10∶100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制120℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料。
所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为丙三醇，冰冻延迟剂为马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵，稳定剂为水泥。
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料、细集料和填料的质量比为100∶8.8∶5.1，粗集料、细集料选用玄武岩，填料为石灰岩矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表7。
表7矿料级配
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备
除冰、抗滑、降噪沥青路面材料由矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维组成，矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶5.1∶1.05∶0.225；将橡胶高粘高弹改性沥青在175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维在190℃下混合搅拌60s，摊铺温度为170℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。所述纤维为聚酯纤维。
对基质沥青进行改性处理，改善了沥青的高低温性能，同时有机无机抑冰材料的添加不仅能有效降低水的冰点，使冰层更易在车载的作用下去除，并且能提高沥青混合料的抗剥落性能，用其配置出空隙率22％，构造深度1.8mm，相对于水泥混凝土路面降噪7dB的除冰、抗滑降噪沥青路面材料。其性能指标为：动稳定度为6350次/mm，浸水残留稳定度为87.5％，冻融残留稳定度为86.4％。
其表面结构粗糙，构造深度为1.8mm(除冰)，摩擦系数79BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低7dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例6：
与实施例5基本相同，不同之处在于3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料和填料的质量比为100∶7.0∶3.4；粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料选用玄武岩，细集料为辉绿岩，填料为石灰岩矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表8；
表8矿料级配范围
其表面结构粗糙，构造深度为1.8mm(除冰)，摩擦系数78BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低7dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
实施例7：
与实施例5基本相同，不同之处在于3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料和填料的质量比为100∶14.0∶5.8；粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；粗集料选用辉绿岩，填料为岩浆岩中的强基性岩磨细得到的矿粉；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表1；
表1矿料级配范围
其表面结构粗糙，构造深度为1.8mm(除冰)，摩擦系数79BPN(抗滑)，比普通水泥混凝土路面低7dB(降噪)，表明具有除冰、抗滑、降噪的特点。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明；在此不一一列举。本发明各工艺参数的上下限取值以及区间值都能实现本发明，在此不一一列举。
Claims (9)
1.一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：
按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶3.0～8.0∶15～20∶2～4∶2～4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到165～175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌10～20min，然后在160～170℃烘箱内发育20～30min，开动高速剪切机，转速5000～7000转/min，180～190℃下剪切20～30min，加入增韧稳定组分，继续剪切10～20min，然后静置60～90min，得到橡胶高粘高弹改性沥青；
2)有机无机抑冰材料的制备：
按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝60～80∶10～20∶5～10∶5～10∶80～100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂和稳定剂经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制100～120℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料；
3)矿料级配的选取：
矿料由粗集料、细集料及填料组成，粗集料、细集料和填料的质量比为100∶7.0～14.0∶3.4～5.8；粗集料、细集料及填料的粒径符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的要求；矿料的最大粒径为16mm，具体矿料级配设计要求见表1；
表1矿料级配范围
4)除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备：
按矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料、纤维的质量比为100∶4.8～5.1∶1.05～2.1∶0.225～0.533，选取矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维；将橡胶高粘高弹改性沥青在165～175℃下加热，然后将矿料、橡胶高粘高弹改性沥青、有机无机抑冰材料和纤维在180～190℃下混合搅拌60～90s，摊铺温度为165～180℃，得到除冰、抗滑、降噪沥青路面材料。
2.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：所述基质沥青为AH-70重交通沥青或者AH-90重交通沥青。
3.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：所述改性主剂为SBS改性剂。
4.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：改性助剂为活化橡胶粉，
5.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：增粘组分为松香树脂或萜烯树脂。
6.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：增韧稳定组分为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
7.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为乙二醇或丙三醇，冰冻延迟剂为聚丙烯酸钠或马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵或砜酸酯，稳定剂为水泥或者消石灰。
8.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：粗集料、细集料选用玄武岩或辉绿岩，填料为石灰岩矿粉或岩浆岩中的强基性岩磨细得到的矿粉。
9.根据权利要求1所述的一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于：所述纤维为聚丙烯腈纤维或聚酯纤维。
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| 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: 20131002 Termination date: 20160920 |
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