CN103205128B - 一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法，所述温拌沥青混凝土添加剂由以下重量份数的原料制成：温拌剂10-25；橡胶粉25-35；聚乙烯蜡5-10；纤维5-10；碳酸钙10-15。本发明提供的温拌沥青混凝土添加剂，其不仅解决传统温拌沥青混凝土技术的工艺复杂、高投资、高污染、高能耗、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等技术难题，同时解决了低温条件下施工和环境保护、降低了投资成本和路面养护成本等难题，具有极高的经济价值和社会效益。

Description

一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及交通、水利领域新技术，更具体地说，涉及一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法。
背景技术
温拌沥青混凝土技术的研制开始于1995年的欧洲，随后在欧美得到大量应用。我国温拌沥青混凝土技术的运用于2005年由交通部公路科学研究院引进，并广泛运用到高速公路、市政道路及城市小区道路建设。传统温拌沥青混凝土技术生产工艺是先将基质沥青置入到温拌沥青设备搅拌器中，放入温拌剂或降粘剂等材料，以增加沥青的流动性、降低沥青的粘性，得到温拌沥青，温拌沥青在与石料、矿粉拌合过程中降低了拌合温度，也降低了能耗和污染。然而，传统的温拌沥青制作技术存在工艺复杂、高投资、高能耗、高污染、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等缺点。因此，亟待开发一种温拌沥青混凝土添加剂，直接将其加入沥青混凝土，以简化生产工艺、降低成本和提高路面的综合路用性能及广泛的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对传统温拌沥青混凝土技术的工艺复杂、高投资、高能耗、高污染、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等技术难题，本发明提供一种温拌沥青混凝土添加剂及制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了本发明提供一种温拌沥青混凝土添加剂，由以下重量份数的原料制成：
温拌剂    10-25份；
橡胶粉    25-35份；
聚乙烯蜡  5-10份；
纤维      5-10份；
碳酸钙    10-15份。
在根据本发明所述的一种温拌沥青混凝土添加剂中，所述温拌沥青混凝土添加剂为颗粒状，包括内部的聚合物改性层，以及包裹在所述聚合物改性层外的橡胶粉裹腹层；其中，所述聚合物改性层包括以下质量份数的原料：温拌剂，10-25份；聚乙烯蜡，5-10份；纤维，5-10份；碳酸钙，10-15份；所述橡胶粉裹腹层包括以下质量份数的原料：橡胶粉，25-35份。
在根据本发明所述的温拌沥青混凝土添加剂中，所述纤维为聚酯纤维，碳酸钙是3000目的重质碳酸钙；橡胶粉是80目的轮胎粉。
本发明还提供了上述温拌沥青混凝土添加剂的制备方法，包括：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入温拌剂、聚乙烯蜡、纤维、碳酸钙进行均匀搅拌制成半成品；
二次混合步骤、将所述半成品放入卧式混色器中加入橡胶粉再进行均匀搅拌，然后用双螺杆挤出机器生产出温拌沥青混凝土添加剂。
在根据本发明所述的制备方法中，所述一次混合步骤的温度为室温，时间为5～10分钟；所述二次混合步骤中混合的温度为室温，时间为25～30分钟；双螺杆挤出机生产温度：140℃～165℃。
本发明还提供了上述温拌沥青混凝土添加剂的另一种制备方法，包括：包括以下步骤：将温拌剂、聚乙烯蜡、纤维、碳酸钙和橡胶粉一起置入卧式混色机中，常温下搅拌均匀后的半成品再置入双螺杆挤出机的料仓中再搅拌，生产出所述温拌沥青混凝土添加剂。在该制备方法中，所述卧式混色机中搅拌的温度为，搅拌时间为25～30分钟；所述双螺杆挤出机的料仓中再搅拌的时间为5～10分钟，生产温度为140℃～165℃。
实施本发明的一种温拌沥青混凝土添加剂及其制备方法，具有以下有益效果：
本发明提供的温拌沥青混凝土添加剂可以直接添加入沥青中，不再需要复杂的制备过程，不仅仅解决传统温拌沥青混凝土技术的工艺复杂、高投资、高污染、高能耗、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等技术难题，同时解决了低温条件下施工和环境保护、降低了投资成本和路面养护成本等难题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为根据本发明优选实施例的温拌沥青混凝土添加剂的竖切剖面示意图；
图2为根据本发明优选实施例的温拌沥青混凝土添加剂的横切剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种温拌沥青混凝土添加剂，由以下重量份数的原料制成：
温拌剂    10-25份；
橡胶粉    25-35份；
聚乙烯蜡  5-10份；
纤维      5-10份；
碳酸钙    10-15份。
其中纤维为聚酯纤维，碳酸钙是3000目的重质碳酸钙；橡胶粉是80目的轮胎粉。
传统温拌沥青混凝土改性技术生产工艺是先将基质沥青置入到温拌沥青设备搅拌器中，放入温拌剂或降粘剂等材料，以增加沥青的流动性、降低沥青的粘性（即得温拌沥青），实现了温拌沥青在与石料、矿粉拌合过程中降低拌合温度，降低了能耗和污染，但是沥青在温拌过程中成本高、能耗大、污染大、沥青混凝土的综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄；因此，本发明制得的温拌沥青混凝土添加剂可以直接添加入沥青中，不仅解决传统温拌沥青混凝土技术的工艺复杂、高投资、高污染、高能耗、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等技术难题，同时解决了低温条件下施工和环境保护、降低了投资成本和路面养护成本等难题。
本发明提供的高性能温拌沥青混凝土添加剂使用后的特点：
1、取消了传统温拌沥青生产工艺，直接将沥青运至沥青拌合楼与石料、矿料拌合过程中添加该温拌沥青混凝土添加剂，能够生产出温拌沥青混凝土；
2、解决了传统温拌沥青生产工艺所产生的高能耗、高污染技术难题；
3、提高沥青路面的高温抗车辙性能1-3倍；
4、提高沥青路面的低温抗裂性能1-2倍；
5、延长路面使用寿命3-5年；
6、解决低温条件下的施工难题；
7、降低了投资和养护成本。
如图1和图2所示，为根据本发明优选实施例提供的温拌沥青混凝土添加剂的结构图。在本实施例中，该温拌沥青混凝土添加剂为颗粒状，例如圆柱体。需要说明的是，在制备的过程中，可能形成不完全规则的圆柱体，这并不影响本发明的实施。图1为圆柱体的沿上下底面直径处剖切的剖面图，图2为圆柱体的横截面图，可以看到本发明提供的温拌沥青混凝土添加剂包括内部的聚合物改性层1，以及包裹在外面的橡胶粉裹腹层2。
本发明的温拌沥青混凝土添加剂的尺寸设计成长度为10～15mm，直径为1.0～1.5mm。本发明的一种温拌沥青混凝土添加剂颗粒尺寸大小设计，使得其能够在沥青混合料改性过程中快速的熔融，参与反应。在本实施例中，聚合物改性层1包括以下质量份数的原料：温拌剂，10-25份；聚乙烯蜡，5-10份；羟丙基甲基纤维素，5-10份；碳酸钙，10-15份。橡胶粉裹腹层2中含有橡胶粉，25-35份。
本发明还具体提供了上述温拌沥青混凝土添加剂的制备方法，包括：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入温拌剂、聚乙烯蜡、羟丙基甲基纤维素、碳酸钙进行均匀搅拌制成半成品；
二次混合步骤、将所述半成品放入卧式混色器中加入橡胶粉再进行均匀搅拌，然后用双螺杆挤出机器挤出成型，制得温拌沥青混凝土添加剂。
在根据本发明所述的制备方法中，所述一次混合步骤的温度为室温，时间为5～10分钟；所述二次混合步骤中混合的温度为室温，时间为25～30分钟；双螺杆挤出机生产温度：140℃～165℃。
本发明的高性能温拌沥青混凝土添加剂在制备过程中，采取的是二次混合生产，使得各种原料与高分子材料均匀混合、迅速产生物理性结合，因而制备出的温拌沥青混凝土改性材料不仅解决传统温拌沥青混凝土技术的工艺复杂、高投资、高污染、高能耗、综合路用性能低、路面使用寿命短、应用范围窄等技术难题，同时解决了低温条件下施工和环境保护、降低了投资成本和路面养护成本等难题。
以上对本发明所提供的一种温拌沥青混凝土添加剂进行了详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
以下通过实施例对本发明的材料的原料和制备过程进行具体说明，以下所使用的表达“份”均以重量计数。
实施例1
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入温拌剂、聚乙烯蜡、聚酯纤维、碳酸钙进行均匀搅拌制成半成品；温度为室温，时间为5～10分钟；
二次混合步骤、将所述材料半成品放入卧式混色器中加入橡胶粉再进行均匀搅拌，然后用双螺杆挤出机器生产出温拌沥青混凝土添加剂；温度为室温，时间为25～30分钟；双螺杆挤出机生产温度：140℃～165℃。
实施例2
将所有材料一次性置入卧式混色机中，常温下搅拌25～30分钟，均匀后的半成品再置入双螺杆挤出机的料仓中再搅拌5～10分钟，生产出温拌沥青混凝土添加剂，双螺杆挤出机生产温度：140℃～165℃。
实施例3
称取以下质量分数的原料通过实施例1或者实施例2的方法进行制备：温拌剂，10份；聚乙烯蜡，5份；聚酯纤维，5份；碳酸钙，15份；橡胶粉，35份。
实施例4
称取以下质量分数的原料通过实施例1或者实施例2的方法进行制备：温拌剂，25份；聚乙烯蜡，10份；聚酯纤维，10份；碳酸钙，12份；橡胶粉，30份。
实施例5
称取以下质量分数的原料通过实施例1或者实施例2的方法进行制备：温拌剂，15份；聚乙烯蜡，7份；聚酯纤维，8份；碳酸钙，10份；橡胶粉，25份。

Claims (1)

1.一种温拌沥青混凝土添加剂的制备方法，其特征在于，所述温拌沥青混凝土添加剂由以下重量份数的原料制成：温拌剂，10-25份；橡胶粉，25-35份；聚乙烯蜡，5-10份；纤维，5-10份；碳酸钙，10-15份；其中所述纤维为聚酯纤维；所述碳酸钙为3000目的重质碳酸钙；所述橡胶粉为80目的轮胎粉；
所述温拌沥青混凝土添加剂的制备方法包括：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入温拌剂、聚乙烯蜡、纤维、碳酸钙进行均匀搅拌制成半成品；所述一次混合步骤的温度为室温，时间为5-10分钟；
二次混合步骤、将所述半成品放入卧式混色器中加入橡胶粉再进行均匀搅拌，然后用双螺杆挤出机器生产出温拌沥青混凝土添加剂；所述二次混合步骤中混合的温度为室温，时间为25-30分钟；双螺杆挤出机生产温度：140℃-165℃。
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