CN102850630A - 一种抗车辙剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗车辙剂，它由以下组份及其重量份配比制成：

Description

一种抗车辙剂及其制备方法
技术领域
本发明属于道路沥青混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种加入到沥青混合料中用于提高沥青混凝土路面的抗车辙功能的改性抗车辙剂及其制备方法。 
背景技术
近年来，在我国高速公路、高等级公路和城市主要干道中，车辙已成为沥青路面的主要病害之一。特别是在重载高速公路、城市道路交叉口、公交停靠站等路段，路面车辙病害尤为突出，较深的甚至达到10cm以上，给行车安全带来极大威胁。 
对于路面状况，各个省市由于气候、降雨量等情况不同，而导致相应地区的路面路况要求也不尽然相同。比如重庆地区的沥青路面气候炎热、降水较多，对沥青路面的高温抗车辙、抗水损坏等多种性能要求很高，因此，对于抗车辙剂的性能要求也会有不同。 
发明内容
针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种抗车辙剂，抗车辙效果好，提高了沥青路面的低温抗裂性能和抗水损害性能，改善沥青因紫外线高温辐射等导致的老化性能。 
为了达到上述目的，本发明的技术方案：一种抗车辙剂，其由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000011
其中，橡胶粉是细度为60目的废旧轮胎橡胶粉；钙粉的粒度为400～750目，钙含量大于等于95%。 
进一步优选的，它由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000012
Figure BDA00002163014000021
最佳的，它由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000022
本抗车辙剂的制备方法：将聚乙烯、橡胶粉、钙粉、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀，加入至螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为120～130℃，二区的加热温度控制为135～145℃，三区的加热温度控制为150～160℃，四区的加热温度控制为165～180℃，螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，混合料经均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割长度为3～5mm颗粒，即制备成抗车辙剂。 
本发明中的聚乙烯是工业生产高密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯的一种或两种，其中，工业生产高密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯的混合物是以重量配比1～4：1混合配比，高密度聚乙烯的密度为0.9～1.1g/cm3，长度约为4mm，同时工业生产高密度聚乙烯可以采用工业回收废旧聚乙烯回料或再生高密度聚乙烯或再生PE取代，用于提高产品的耐高温性能，使本抗车辙剂对沥青路面高温抗性具有显著的改善作用；橡胶粉是细度约为60目的废旧轮胎橡胶粉，可以提高产品的耐低温性能，使本抗车辙剂能够显著提高沥青路面的低温抗裂性能和弹性恢复能力；钙粉的粒度为400～750目，钙含量大于等于95%，可以增加本抗车辙剂各组份间的相容性，同时有效地保障沥青、集料、抗车辙剂之间的粘接性能，使沥青混合料达到优良的整体性能，延长路面结构的整体寿命，钙粉可以增加制品的容积，具有良好的抗张强度、撕裂强度和耐磨性，成本相比于其它同类替代产品更廉价；聚乙烯色母粒可以改变产品的外观色泽。 
本发明以工业回收废旧聚乙烯和废旧橡胶粉作为产品的主要组份，不仅有利于保护环境，节约能源，同时利用高分子聚合物的高温性和低温弹性来改善产品的性能，降低产品的成本，增加了产品的市场竞争力。本抗车辙剂添加到 沥青混合料中进行测试，动稳定性、残留稳定度和残留强度比等性能指标达到了交通部标准要求。同时产品对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性能具有明显的改善效果。具有性能稳定、使用方便、环境污染小、使用方便等优点。 
在使用本抗车辙剂时，应严格控制在规定的温度范围、搅拌时间内进行拌和、以至后期的摊铺、碾压，以使得本抗车辙剂能够在拌和后能够迅速熔融分散，达到对沥青混合料优异的改性效果。 
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。 
一种抗车辙剂，由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000031
其中，橡胶粉是细度为60目的废旧轮胎橡胶粉；钙粉的粒度为400～750目，钙含量大于等于95%。 
进一步的，它由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000032
最佳的，由以下组份及其重量份配比制成： 
Figure BDA00002163014000033
实施例1：以100kg本抗车辙剂所需的组份包括有聚乙烯78.48kg、橡胶粉11.53kg、钙粉9.07kg，聚乙烯色母粒0.92kg。 
制备方法：将聚乙烯、橡胶粉、钙粉、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀， 加入至螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为120℃，二区的加热温度控制为135℃，三区的加热温度控制为150℃，四区的加热温度控制为165℃，螺杆挤出机的转速为35转/分钟，混合料经均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割长度为3～5mm颗粒，即制备成抗车辙剂。 
实施例2：以100kg本抗车辙剂所需的组份包括有聚乙烯87.41kg，橡胶粉8.74kg，钙粉3.5kg，聚乙烯色母粒0.35kg。 
制备方法：将聚乙烯、橡胶粉、钙粉、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀，加入至螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为125℃，二区的加热温度控制为140℃，三区的加热温度控制为155℃，四区的加热温度控制为170℃，螺杆挤出机的转速为40转/分钟，混合料经均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水裕冷却，均匀切割长度为3～5mm颗粒，即制备成抗车辙剂。 
实施例3：以100kg本抗车辙剂所需的组份包括有聚乙烯72.68kg，橡胶粉17.84kg，钙粉8.9kg，聚乙烯色母粒0.58kg。 
制备方法：将聚乙烯、橡胶粉、钙粉、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀，加入至螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为130℃，二区的加热温度控制为145℃，三区的加热温度控制为160℃，四区的加热温度控制为180℃，螺杆挤出机的转速为60转/分钟，混合料经均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水裕冷却，均匀切割长度为3～5mm颗粒，即制备成抗车辙剂。 
实施例4：将实施例1～3中的聚乙烯由高密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯的混合物替代，其重量比1：1，其它组份不变，且制备方法不变。 
实施例5：将实施例1～3中的聚乙烯由高密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯的混合物替代，其重量比4：1，其它组份不变，且制备方法不变。 
实施例6：将实施例1～3中的聚乙烯由高密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯的混合物替代，其重量比2.6：1，其它组份不变，且制备方法不变。 
本抗车辙剂综合利用了天然高分子化合物与合成高聚物两大品种改性优势，复合改性后在抗车辙、抗水损坏、低温抗裂和抗老化等路用性能方面性能 更优，可显著延长重载交通、高温多雨地区沥青路面的使用寿命，其主要性能指标为：普通AC类混合料动稳定度轻松达到5000～10000次/mm。按照交通运输部行业标准JTJ052《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》进行测试，各项指标满足技术要求：本抗车辙剂达到的性能指标见下表1。 
  项目   指标要求
  密度（比重）（g/cm3）   1.0±0.1
  粒径（mm）   ≤4
  吸水率（%）   ≤2
表1抗车辙剂达到的性能指标
本抗车辙剂所达到的技术要求见表2： 
  实验项目   单位   本抗车辙剂   技术要求
  稳定度   kN   11.17   ≥8.0
  流值   mm   2.8   --
  残留稳定度   ％   94   ≥85,80（湿润区）
  动稳定度   次/mm   5710   ≥2800（夏炎热区）
  冻融劈裂强度比   ％   90   ≥80,75（湿润区）
表2抗车辙剂达到的技术要求
与传统的普通70#、SBS沥青混合料的性能对比见表3： 
Figure BDA00002163014000061
表3掺加本抗车辙剂与普通沥青和SBS改性沥青的性能对比（AC-20C） 
注：表3表列中“技术要求”为交通部行业标准《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中对高速公路、一级公路重载交通沥青混合料相应要求（逗号前后分别为改性沥青和普通沥青要求值），均按照相应最不利气候条件标准参数。 
本抗车辙剂与目前常用的聚合物改性沥青产品相比，其与基质沥青相容性和熔融分散特征更好，避免了存储离析等问题，减少了加工工艺对沥青混合料性能的影响，节约能耗。 
同时，本抗车辙剂在价格上具有一定优势，相比传统改性沥青低5～10%。根据市场行情，并对比本车辙剂与传统沥青改性剂的改性成本对比如表4： 
Figure BDA00002163014000062
表4成本对照表 
对于本抗车辙剂的使用方法，以沥青混凝土型号为AC-20C为例，具体操作为：在170～195℃温度条件下，将抗车辙剂加入至热集料中“干拌”14s～20s 后，再加入沥青混凝土后“湿拌”30s～45s，油石比4.5～4.8，出料；摊铺；碾压。 
其中，所述抗车辙剂与沥青混合物的重量比例为1：250，也即是一吨的沥青混合物料中加入本抗车辙剂4公斤。 
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (4)

1.一种抗车辙剂，其特征在于，它由以下组份及其重量份配比制成：
Figure FDA00002163013900011
其中，橡胶粉是细度为60目的废旧轮胎橡胶粉；钙粉的粒度为400～750目，钙含量大于等于95%。
2.根据权利要求1所述的一种抗车辙剂，其特征在于：它由以下组份及其重量份配比制成：
Figure FDA00002163013900012
。
3.根据权利要求2所述的一种抗车辙剂，其特征在于：它由以下组份及其重量份配比制成：
Figure FDA00002163013900013
。
4.一种如权利要求1至3中任意一项所述的抗车辙剂的制备方法，其特征在于：将聚乙烯、橡胶粉、钙粉、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀，加入至螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为120～130℃，二区的加热温度控制为135～145℃，三区的加热温度控制为150～160℃，四区的加热温度控制为165～180℃，螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，混合料经均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割长度为3～5mm颗粒，即制备成抗车辙剂。 
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