CN103911007B - 一种安全环保型路用沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于道路工程材料技术领域，具体来说，涉及到一种安全环保型路用沥青及其制备方法。本发明所述沥青按质量份计算，包括重交通道路石油沥青80份～85份、高粘改性剂TPS？9份～10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份～3份和阻燃剂2份～5份。与现有技术相比，本发明所述的安全环保型路用沥青加入了阻燃剂后具有较高的氧指数，燃烧时黑烟少，减小了对环境的污染；此外，温拌剂的添加也降低了沥青粘度和施工温度，减小对环境的二次污染。因此，本发明所述的安全环保型路用沥青在隧道路面中具有较广阔的应用前景和良好的社会经济效益。
Description
技术领域
本发明属于道路工程材料技术领域，具体来说，涉及到一种安全环保型路用沥青及其制备方法。
背景技术
近年来我国高等级公路建设发展迅速，隧道由于能减少行车距离，加大空间利用率而渐成为重点工程。在隧道建设中，沥青路面占80％以上。但沥青作为路面材料目前存在着两个极大的问题。
首先，因沥青在空气中具有可燃性，尤其是作为长距离隧道内路面的铺装材料时，其引发的火灾的危险性也正逐步上升。伴随着交通量与车辆状况复杂化，隧道内部交通事故愈加频繁。由于隧道内的空间有限，火灾一旦发生，短时间温度骤然升高，不仅能引燃隧道内部普通沥青路面、洞壁装修，产生大量的有毒烟雾，降低隧道能见度，且破坏隧道的防水体系，造成隧道不同程度的渗水漏水，彻底对衬砌产生巨大的破坏，导致结构的承载能力降低或完全丧失，使受难者难以逃生，救援工作难以开展，造成大规模的人员伤亡和财产损失。
再者，施工时热拌沥青混合料会产生大量浓烟，引起隧道内温度升高，由于隧道内部环境封闭，通风性能比较差，即使在隧道口安装鼓风机，但由于隧道洞口尺寸过大，污染空气的排放效果往往比较差，所以很难迅速排除浓烟和散热，这不仅严重影响施工人员的身体健康，还会直接影响隧道路面的施工质量。而且，由于浓烟在隧道内积聚，造成隧道内局部含氧量过低，施工人员必须佩戴防毒面具并且增加轮班工作人员。此外，隧道内的热量无法散失，造成摊铺机油温、液压油温及水箱温度过高，无法正常运行，影响施工进度与质量。
针对上述部分问题，中国专利（CN200910110229.X）公开了一种阻燃改性沥青，其组份包括：沥青、沥青阻燃改性剂、调和剂、稳定剂，主要通过将沥青加热熔融，搅拌脱水，然后依次加入沥青阻燃改性剂、调和剂和稳定剂并搅拌制备得到。该发明所述沥青虽具有一定的阻燃性，但阻燃性依然不佳，而且仍需要经过热拌从而产生大量浓烟。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阻燃性能好、无需热拌的安全环保型路用沥青及其制备方法。
本发明所述的安全环保型路用沥青，所述沥青按质量份计算，包括重交通道路石油沥青80份～85份、高粘改性剂TPS9份～10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份～3份和阻燃剂2份～5份。
本发明所述的安全环保型路用沥青，所述重交通道路石油沥青为AH-70或者AH-90。
所述阻燃剂为甲基环戊二烯三羰基锰和/或质量比为4：1的聚磷酸胺和季戊四醇，聚磷酸胺的聚合度为1000-5000。
本发明所述的安全环保型路用沥青的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在130℃～150℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到高粘改性剂全部浸入到沥青中，然后放入105℃～150℃烘箱中放置两个小时，在4000～5000r/min下高速剪切30min～60min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入Sasobit温拌沥青改性剂和阻燃剂：先添加Sasobit温拌沥青改性剂，边加边搅拌，然后在4000～5000r/min下高速剪切30min～60min，最后加入阻燃剂手工搅拌30min～60min，得到安全环保型路用沥青。
与现有技术相比，本发明所述的安全环保型路用沥青加入了阻燃剂后具有较高的氧指数，燃烧时黑烟少，减小了对环境的污染；此外，温拌剂的添加也降低了沥青粘度和施工温度，减小对环境的二次污染。因此，本发明所述的安全环保型路用沥青在隧道路面中具有较广阔的应用前景和良好的社会经济效益。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述安全环保型路用沥青及其制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。以下实施例中所述的份数为质量份。
实例1
组成：80份重交通道路石油沥青AH-70、高粘改性剂TPS9份、Sasobit温拌沥青改性剂3份、聚合度为1200的聚磷酸胺4份、季戊四醇1份。
制备：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在130℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到添加剂全部浸入到沥青中，然后将沥青放入105℃烘箱中放置两个小时左右，然后用高速剪切机在4000r/min下剪切30min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入温拌沥青改性剂和阻燃剂：然后在沥青中添加温拌改性剂，边加边搅拌，再继续在4000r/min下高速剪切30min，然后加入聚磷酸胺、季戊四醇手工搅拌30min，最后得到安全环保型路用沥青。
实例2
组成：80份重交通道路石油沥青AH-90、高粘改性剂TPS10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份、聚合度为5000的聚磷酸胺4份、季戊四醇1份。
制备：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在140℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到添加剂全部浸入到沥青中，然后将沥青放入105℃烘箱中放置两个小时左右，然后用高速剪切机5000r/min剪切30min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入温拌沥青改性剂和阻燃剂：然后在沥青中添加温拌改性剂，边加边搅拌，再继续在5000r/min下高速剪切30min，然后加入聚磷酸胺、季戊四醇手工搅拌30min，最后得到安全环保型路用沥青。
实例3
组成：重交通道路石油沥青AH-9080份、高粘改性剂TPS10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份、甲基环戊二烯三羰基锰2份、聚合度为3000的聚磷酸胺2份、季戊四醇0.5份。
制备：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在150℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到添加剂全部浸入到沥青中，然后将沥青放入105℃烘箱中放置两个小时左右，然后用高速剪切机剪切30min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入温拌沥青改性剂和阻燃剂：然后在沥青中添加温拌改性剂，边加边搅拌，再继续在4000～5000r/min下高速剪切30min，然后加入甲基环戊二烯三羰基锰、聚磷酸胺、季戊四醇手工搅拌30min，最后得到安全环保型路用沥青。
实例4
组成：重交通道路石油沥青AH-9080份、高粘改性剂TPS10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份、甲基环戊二烯三羰基锰2份。
制备：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在150℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到添加剂全部浸入到沥青中，然后将沥青放入105℃烘箱中放置两个小时左右，然后用高速剪切机剪切30min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入温拌沥青改性剂和阻燃剂：然后在沥青中添加温拌改性剂，边加边搅拌，再继续在4000～5000r/min下高速剪切30min，然后加入甲基环戊二烯三羰基锰手工搅拌30min，最后得到路用沥青。
实施例1-4中得到的沥青按下类标准测试：针入度GB/T4509、软化点GB/T4507、延度GB/T4508、石油产品闪点测定法GB/T267、氧指数法GB/T2406-93。所得数据如下表：
从上表中可以看出，实施例1-3中得到的沥青的延度、针入度和软化点都达到了聚合物改性沥青中规定的要求，并且氧指数都大于27，达到了国家对阻燃材料的相关要求，沥青的运动粘度有一定程度的降低幅度。
Claims (3)
1.一种安全环保型路用沥青，其特征在于，所述沥青按质量份计算，包括重交通道路石油沥青80份～85份、高粘改性剂TPS9份～10份、Sasobit温拌沥青改性剂2份～3份和阻燃剂2份～5份；
所述阻燃剂为甲基环戊二烯三羰基锰和质量比为4：1的聚磷酸铵和季戊四醇，聚磷酸铵的聚合度为1000-5000。
2.如权利要求1所述的安全环保型路用沥青，其特征在于，所述重交通道路石油沥青为AH-70或者AH-90。
3.如权利要求1所述的安全环保型路用沥青的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：1）熔融重交通道路石油沥青：使重交通道路石油沥青保持在130℃～150℃，达到熔融状态；2）加入高粘改性剂：在熔融重交通道路石油沥青中添加高粘改性剂，边添加边搅拌，直到高粘改性剂全部浸入到沥青中，然后放入105℃～150℃烘箱中放置两个小时，在4000～5000r/min下高速剪切30min～60min，最终高粘改性剂以微小颗粒均匀分布在沥青中；3）加入Sasobit温拌沥青改性剂和阻燃剂：先添加Sasobit温拌沥青改性剂，边加边搅拌，然后在4000～5000r/min下高速剪切30min～60min，最后加入阻燃剂手工搅拌30min～60min，得到安全环保型路用沥青。
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