CN103242666B - 一种温拌沥青添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种温拌沥青添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种温拌沥青添加剂，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡15～20份，氯化石蜡-70 15～20份，硅藻土30～50份，硬脂酰胺1～3份，固态抗剥落剂1～4份。本发明还提供了一种制备该温拌沥青添加剂的方法，该方法为：将聚乙烯蜡和硬脂酰胺均研磨成微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬脂酰胺一起置于高速球磨机中球磨，得到温拌沥青添加剂。该温拌沥青添加剂能够在不影响沥青混合料性能的前提下将沥青混合料的拌合及压实温度降低20℃以上，可广泛应用于各种气候地区的沥青混合料施工。

Description

一种温拌沥青添加剂及其制备方法
技术领域
本发明属于道路沥青材料技术领域，具体涉及一种温拌沥青添加剂及其制备方法。
背景技术
自从沥青应用于道路以来，已经发展成熟的沥青混合料主要为热拌沥青混合料，然而热拌沥青混合料存在拌合温度与铺装温度高、有害气体排放量高、沥青混合料易老化等缺陷，造成了诸多生态与环境问题。
温拌沥青混合料是一种环保节能的新材料，它具有与相应的热拌沥青混合料一致甚至更优的路用性能，但却能在更低的温度下拌合及铺装，大大降低了在生产过程中的能源消耗和烟尘排放，使经济效益和生态价值得到显著提高。
作为温拌技术之一的温拌沥青添加剂因其制备工艺简单、无需特殊设备等优点而备受人们的关注。已有的温拌沥青添加剂主要有沸石、有机添加剂、表面活性类三种类型产品。沸石和表面活性类产品都是通过在沥青混合料拌合过程中引入水分使得沥青产生泡沫从而降低沥青粘度，实现沥青混合料生产温度的降低。但是在生产过程中不可避免的会有一些水分残留在沥青与集料界面之间，使得沥青混合料存在潜在的水损害。有机添加剂借助自身熔点较低（100℃左右）的优势，从化学上改变沥青的粘温曲线，进而实现降低沥青混合料生产温度的目的，但是由于这种添加剂自身化学性质，使得添加于沥青中时往往会对沥青的低温抗裂性能造成一定负面影响。目前，国内自行研发的温拌沥青添加剂产品主要为有机类和表面活性类，如已公开专利CN102093731A、专利CN102408602A、专利CN101899218A、专利CN101831187A、专利CN102795801A、专利CN102827484A等，国内研发的温拌沥青添加剂产品虽然基本都能达到国外同类产品的降温效果，并能够成功生产温拌沥青混合料，但也不可避免的都存在生产工艺复杂、能耗高、降低沥青混合料性能等缺陷。现有温拌沥青添加剂产品并不能广泛适用于不同气候区域沥青路面的铺筑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种制备工艺简单、能耗低的温拌沥青添加剂。该温拌沥青添加剂能够在不影响沥青混合料性能的前提下将沥青混合料的拌合和压实温度降低20℃以上，可广泛应用于各种气候地区的沥青混合料施工。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡15～20份，氯化石蜡-70 15～20份，硅藻土30～50份，硬脂酰胺1～3份，固态抗剥落剂1～4份。
上述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡16份，氯化石蜡-70 18份，硅藻土40份，硬脂酰胺2份，固态抗剥落剂3份。
上述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡18份，氯化石蜡-70 16份，硅藻土42份，硬脂酰胺1.5份，固态抗剥落剂2份。
上述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，所述聚乙烯蜡的熔点为95℃～110℃。
上述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，所述固态抗剥落剂为木质素磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
另外，本发明还提供了一种制备上述温拌沥青添加剂的方法，其特征在于，该方法为：将聚乙烯蜡和硬脂酰胺均研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬脂酰胺一起置于高速球磨机中，在球磨速率为300r/min～500r/min的条件下球磨30min～45min，得到温拌沥青添加剂。
本发明温拌沥青添加剂可广泛适用于AC、SMA等不同类型的沥青混合料。本发明温拌沥青添加剂的添加量宜为沥青质量的1%～3%，可在实际拌合过程中根据沥青混合料的和易性进行适当调整。本发明温拌沥青添加剂一般采用人工投放的方法进行添加，具体为：首先将本发明温拌沥青添加剂投入拌合楼中与热矿料干拌2s～3s，然后再向拌合楼中喷入热沥青并拌合均匀，得到温拌沥青混合料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
（1）本发明采用聚乙烯蜡、氯化石蜡-70、硅藻土、硬脂酰胺和固态抗剥落剂为原料制备温拌沥青添加剂；其中，聚乙烯蜡可以改变沥青的粘温曲线，降低沥青的高温粘度，从而达到降低沥青混合料的拌合及压实温度的目的；并且聚乙烯蜡的熔点与沥青混合料的性能相关，聚乙烯蜡的熔点过低会导致沥青混合料的性能降低，聚乙烯蜡的熔点过高会导致沥青混合料的拌合及压实温度升高，因此本发明采用的聚乙烯蜡的熔点优选为95℃～110℃；氯化石蜡-70是一种白色或淡黄色树脂状粉末，能够有效降低沥青的熔融温度，进而进一步降低沥青混合料的拌合及压实温度；硅藻土为微细粉末状固体，具有体轻、质软、多孔、耐酸、比表面积大、化学性质稳定、热稳定性、吸附能力强等特性，能够有效改善沥青混合料的使用性能；硬脂酰胺为叶片状淡黄色结晶，具有亲和性、附着性和润滑性，能够提高本发明温拌沥青添加剂的分散效果；固态抗剥落剂能够提高沥青与矿料之间的粘附力，从而使沥青混合料具有防滑、抗水、抗剥落性能，本发明采用的固态抗剥落剂优选为木质素磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，木质素磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠不仅具有耐老化、成本低、无污染等优点，而且能够长期有效改善沥青混合料的耐老化性和水稳定性。
（2）本发明温拌沥青添加剂能够使沥青混合料的拌合及压实温度降低20℃以上；并且在降低沥青混合料的拌合及压实温度的同时，能够有效保证所制温拌沥青混合料的高温稳定性、抗水损害性等性能达到或优于热拌沥青混合料的性能水平，可广泛适用于不同地理条件和气候区域的道路路面。
（3）本发明温拌沥青添加剂所用原材料成本低、制备方法简单，具有更好的经济性。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例温拌沥青添加剂由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡16份，氯化石蜡-70 18份，硅藻土40份，硬脂酰胺2份，固态抗剥落剂3份；优选地，所述聚乙烯蜡的熔点为100℃，所述固态抗剥落剂为木质素磺酸钠。
本实施例温拌沥青添加剂的制备方法为：分别将聚乙烯蜡和硬脂酰胺研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬质酰胺一起置于高速球磨机中，以350r/min的球磨速率球磨35min，得到温拌沥青添加剂。
实施例2
本实施例温拌沥青添加剂由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡18份，氯化石蜡-7016份，硅藻土42份，硬脂酰胺1.5份，固态抗剥落剂2份；优选地，所述聚乙烯蜡的熔点为105℃，所述固态抗剥落剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例温拌沥青添加剂的制备方法为：分别将聚乙烯蜡和硬脂酰胺研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬质酰胺一起置于高速球磨机中，以500r/min的球磨速率球磨38min，得到温拌沥青添加剂。
实施例3
本实施例温拌沥青添加剂由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡15份，氯化石蜡-70 15份，硅藻土50份，硬脂酰胺2份，固态抗剥落剂4份；优选地，所述聚乙烯蜡的熔点为110℃，所述固态抗剥落剂为木质素磺酸钠。
本实施例温拌沥青添加剂的制备方法为：分别将聚乙烯蜡和硬脂酰胺研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬质酰胺一起置于高速球磨机中，以500r/min的球磨速率球磨30min，得到温拌沥青添加剂。
实施例4
本实施例温拌沥青添加剂由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡20份，氯化石蜡-70 20份，硅藻土30份，硬脂酰胺1份，固态抗剥落剂1份；优选地，所述聚乙烯蜡的熔点为100℃，所述固态抗剥落剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例温拌沥青添加剂的制备方法为：分别将聚乙烯蜡和硬脂酰胺研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬质酰胺一起置于高速球磨机中，以300r/min的球磨速率球磨45min，得到温拌沥青添加剂。
实施例5
本实施例温拌沥青添加剂由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡17份，氯化石蜡-70 17份，硅藻土36份，硬脂酰胺3份，固态抗剥落剂1份；优选地，所述聚乙烯蜡的熔点为95℃，所述固态抗剥落剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例温拌沥青添加剂的制备方法为：分别将聚乙烯蜡和硬脂酰胺研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬质酰胺一起置于高速球磨机中，以300r/min的球磨速率球磨45min，得到温拌沥青添加剂。
分别将本发明实施例1至5制备的温拌沥青添加剂与SBS改性沥青以及矿料拌合均匀（拌合温度见表3）得到添加本发明温拌沥青添加剂的温拌SBS改性沥青混合料，其中本发明温拌沥青添加剂的添加量为SBS改性沥青重量的2%。将SBS改性沥青与矿料拌合均匀（拌合温度见表3）得到热拌SBS改性沥青混合料。热拌SBS改性沥青混合料与添加本发明温拌沥青添加剂的温拌SBS改性沥青混合料的最佳油石比均为4.6%，SBS改性沥青的技术指标如表1所示，矿料级配如表2所示。
表1SBS改性沥青技术要求及检测结果
表2沥青混合料的矿料级配组成
按照交通部部颁标准JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的相关技术要求，分别对热拌SBS改性沥青混合料与添加本发明温拌沥青添加剂的温拌SBS改性沥青混合料进行浸水马歇尔、冻融劈裂强度、动稳定度等测试，测试结果见表3。
表3添加本发明温拌沥青添加剂的温拌SBS改性沥青混合料与热拌SBS改性沥青混合料的性能对比测试结果
由表3可知，本发明温拌沥青添加剂能够在不影响沥青混合料性能的前提下将沥青混合料的拌合压实温度降低20℃以上，可广泛应用于各种气候地区的沥青混合料施工。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡15~20份，氯化石蜡-70 15~20份，硅藻土30~50份，硬脂酰胺1~3份，固态抗剥落剂1~4份；所述聚乙烯蜡的熔点为95℃~110℃，所述固态抗剥落剂为木质素磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡16份，氯化石蜡-70 18份，硅藻土40份，硬脂酰胺2份，固态抗剥落剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种温拌沥青添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚乙烯蜡18份，氯化石蜡-70 16份，硅藻土42份，硬脂酰胺1.5份，固态抗剥落剂2份。
4.一种制备如权利要求1、2或3所述温拌沥青添加剂的方法，其特征在于，该方法为：将聚乙烯蜡和硬脂酰胺均研磨成粒径不大于0.075mm的微粉，然后将氯化石蜡-70、硅藻土、固态抗剥落剂和研磨后的聚乙烯蜡及硬脂酰胺一起置于高速球磨机中，在球磨速率为300r/min~500r/min的条件下球磨30min~45min，得到温拌沥青添加剂。
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