CN104130587A

CN104130587A - 一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊

Info

Publication number: CN104130587A
Application number: CN201410347426.4A
Authority: CN
Inventors: 吴少鹏; 瑟吉.阿迈克翰尼尔; 肖飞鹏; 林俊涛; 王腾; 陈美祝; 庞凌; 刘全涛
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2014-11-05

Abstract

本发明公开了一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊。采用石灰外壳包裹橡胶粉改性沥青得到；原料按质量百分比计为30～40％道路石油沥青、10～20％粉碎的沥青石棉瓦，5～10％的橡胶粉、35～45％石灰，以及0.04-0.06％的水，1～2％的硬沥青，0.4-0.6％的沸石。通过将橡胶改性沥青胶囊化，以袋装的形式进行运输，节约了橡胶粉改性沥青在运输过程中的能耗，同时有效的解决了橡胶粉改性沥青储存稳定性差的难题。另外，通过外加剂的加入，提高了改性沥青的路用性能，尤其是提高了其水稳定性和低温抗裂性能。在同等条件下，优于SBS改性沥青。

Description

一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊。

背景技术

石油沥青已经被广泛的应用于道路、机场、建筑等领域，但由于其自身的一些不足，采用聚合物改性沥青已经成为国内外研究的主要内容。随着交通运输的发展，交通量增大，载重量提高，原有沥青路面由于载荷能力较小而易损坏。国内外道路建设的发展需要对沥青混凝土路面的质量提出了越来越高的要求。研究发现，采用各种聚合物改性沥青能大大提高沥青路面的使用性能。由于这些优良性能，聚合物改性沥青成为铺路沥青中的重要一支，在世界公路铺路材料中发挥着越来越重要的作用。而其中SBS、SBR等改性沥青的研究较多，其技术已基本成熟，此类改性沥青能较好的改善沥青和沥青混合料的路用性能，满足一定的工程需要，但其昂贵的价格严重限制了这种技术的推广。

随着交通运输业的发展，人们生活水平的不断提高，汽车保有量逐年增加。我国现在面临较为严峻的废旧轮胎处理问题。目前，处置废旧轮胎的主要途径是堆放(或填埋)、燃烧和再生利用等。这些都将消耗大量的土地资源，造成空气污染，产生了大量有毒副产物都是不利于可持续发展的。如能仅仅通过冷处理法，对废旧轮胎进行机械加工或完全不处理就能应用于工程或材料，将能较为科学环保的“变废为宝”，有利于可持续发展。于是将废旧轮胎胶粉用于道路建设已成为世界各国的研究重点。此方法不仅可以二次利用了废旧轮胎，并不造成空气污染，与有害副产物的产生，同时还能有效的改善沥青混合料的路用性能。

沥青在运输、储存以及使用过程中，需要外界不断对其供能，使其维持液态。而改性沥青在运输、储存以及使用过程中所保有的温度要高于基质沥青，其所需能耗更大，并将排放大量的二氧化碳。对于橡胶改性沥青，其较差的稳定性是制约其广泛应用的重要因素，在储存与运输过程中，改性沥青容易产生离析，对于施工造成较大影响。如能将橡胶改性沥青以一种较为稳定的状态储存于常温下，将能在维持沥青及其混合料的性能的稳定性，大大降低能耗，并且减少CO₂的排量。

发明内容

本发明的主要目的是为解决橡胶粉改性沥青在运输中能耗高，储存稳定性差的关键性问题，提供一种能够在常温下稳定保存的改性沥青复合材料。

一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊，采用石灰外壳包裹橡胶粉改性沥青得到。

一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊，原料按质量百分比计为30～40％道路石油沥青、10～20％粉碎的沥青石棉瓦，5～10％的橡胶粉、35～45％石灰，1～2％的硬沥青，0.4-0.6％的沸石；采用如下方法制备而来：

1)将粉碎的沥青石棉瓦、沸石和硬沥青预拌合；

2)将预拌合混合物加入到道路石油沥青混合；

3)向其中加入橡胶粉拌合得到橡胶沥青胶结料；

4)最后加入石灰拌合得到橡胶粉改性沥青组合物胶囊。

按上述方案，所述橡胶粉是由废旧轮胎粉碎而成，细度在30～100目范围内。

按上述方案，所述石灰是纯度为93～98wt％的氢氧化钙。

按上述方案，所述硬沥青是分子式为C₂₈H₁₆C_l8O₈的黑沥青。

利用上述橡胶粉改性沥青组合物胶囊制备得到的沥青混合料。

本发明的有益效果：

1)通过将橡胶改性沥青胶囊化，以袋装的形式进行运输，节约了橡胶改性沥青在运输过程中的能耗；

2)同时橡胶改性沥青胶囊化又可以有效地解决橡胶粉与沥青的离析；

3)另外，通过外加剂的加入提高了改性沥青的路用性能，尤其是提高了其水稳定性和低温抗裂性能。在同等条件下，优于SBS改性沥青。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

本发明橡胶粉改性沥青组合物胶囊，采用石灰外壳包裹橡胶粉改性沥青得到。

本发明橡胶粉改性沥青组合物胶囊，原料按质量百分比计为30～40％道路石油沥青、10～20％粉碎的沥青石棉瓦，5～10％的橡胶粉、35～45％石灰，1～2％的硬沥青，0.4-0.6％的沸石；采用如下方法制备而来：

1)将粉碎的沥青石棉瓦、沸石和硬沥青预拌合；

2)将预拌合混合物加入到道路石油沥青混合；

3)向其中加入橡胶粉拌合得到橡胶沥青胶结料；

4)最后加入石灰拌合得到橡胶粉改性沥青组合物胶囊。

通过将橡胶改性沥青胶囊化，以袋装的形式进行运输，节约了改性沥青在运输过程中的能耗，同时有效的解决了改性沥青储存稳定性差的难题。

优化地，所述橡胶粉是由废旧轮胎粉碎而成，细度在30～100目范围内。

优化地，所述石灰是纯度为93～98％的氢氧化钙。

利用上述橡胶粉改性沥青组合物胶囊制备得到的沥青混合料。外加剂的加入提高了改性沥青的路用性能，尤其是提高了其水稳定性和低温抗裂性能。在同等条件下，优于SBS改性沥青。

实施例1

本实施例所用的矿料合成级配如下所示

AC-16合成级配

为了比较SBS沥青以及橡胶粉改性沥青组合物胶囊所对于混合料性能的影响，对两种沥青混合料进行性能对比试验。试验内容分别是水稳定性，高温车辙，低温性能试验。其中水稳定性检测的试验为残留稳定度及冻融劈裂试验。两组试验中，除沥青种类不同，其余实验条件均相同。

并且橡胶粉改性沥青组合物胶囊的质量百分比为：33％道路石油沥青、10％粉碎的沥青石棉瓦，10％的橡胶粉、45％石灰，1.5％的硬沥青，0.5％的沸石。

(1)水稳定性检测

表1马歇尔稳定度标准实验结果

由表1马歇尔稳定度标准实验结果可以看出，新型胶粉改性沥青混合料无论水浴与否，其马歇尔稳定度都明显强于SBS改性沥青混合料，并且其残余稳定度也较SBS更强。

由冻融劈裂实验结果可以看出，新型胶粉改性沥青混合料无论是否冻融，其劈裂强度都明显强于SBS改性沥青混合料，并且胶粉改性沥青混合料的TSR接近100％，经过冻融其劈裂强度基本不变，显著优于SBS改性沥青混合料的TSR。见表2所示。

表2冻融劈裂实验结果

由水稳定性的两个实验可以明显的发现，相同油石比，相同实验条件下，橡胶粉改性沥青组合物胶囊对应混合料的水稳定性明显优于SBS改性沥青混合料。

(2)低温性能实验，是在5℃下的间接拉伸实验以及0℃的三点弯曲试验。

表3低温间接拉伸的实验结果

混合料类型	空隙率(％)	劈裂强度(MPa)
			SBS	4.1	2.281
沥青胶囊	4.3	2.807

由表3实验结果可知，在相同试验环境下，SBS改性沥青混合料的劈裂强度明显低于新型胶粉改性沥青混合料，说明橡胶粉改性沥青组合物胶囊对应混合料的低温抗裂性能更好。

表4三点弯曲实验结果

由表4三点弯曲的试验结果容易看出，SBS沥青混合料的抗弯拉强度更大，而相对应的应变更小，其弯曲劲度模量更大。劲度模量的减小与最大抗弯拉应变的增大，说明了橡胶粉改性沥青组合物胶囊赋予了沥青混合料低温柔性，其低温性能更好。

实施例2

本实施例所用的矿料合成级配以及试验与实施例1相同。

40％道路石油沥青、17.5％粉碎的沥青石棉瓦，5％的橡胶粉、35％石灰，2％的硬沥青，0.5％的沸石。

(1)水稳定性检测

表5马歇尔稳定度标准实验结果

由表5马歇尔稳定度标准实验结果可以看出，新型胶粉改性沥青混合料无论水浴与否，其马歇尔稳定度都明显强于SBS改性沥青混合料，并且其残余稳定度也较SBS更强。

表6冻融劈裂实验结果

由表6冻融劈裂实验结果可以看出，新型胶粉改性沥青混合料无论是否冻融，其劈裂强度都明显强于SBS改性沥青混合料，并且新型胶粉改性沥青混合料的TSR也显著优于SBS改性沥青混合料的TSR。

表7低温间接拉伸的实验结果

混合料类型	空隙率(％)	劈裂强度(MPa)
			SBS	4.6	2.362
沥青胶囊	4.4	2.495

由表7实验结果可知，在相同试验环境下，SBS改性沥青混合料的劈裂强度明显低于新型胶粉改性沥青混合料，说明橡胶粉改性沥青组合物胶囊对应混合料的低温抗裂性能更好。

由表8三点弯曲的试验结果容易看出，SBS沥青混合料的抗弯拉强度更大，而相对应的应变更小，其弯曲劲度模量更大。劲度模量的减小与最大抗弯拉应变的增大，说明了橡胶粉改性沥青组合物胶囊赋予了沥青混合料低温柔性，其低温性能更好。

表8三点弯曲实验结果

由三点弯曲的试验结果容易看出，SBS沥青混合料的抗弯拉强度更大，而相对应的应变更小，其弯曲劲度模量更大。劲度模量的减小与最大抗弯拉应变的增大，说明了橡胶粉改性沥青组合物胶囊赋予了沥青混合料低温柔性，其低温性能更好。

Claims

1.一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊，其特征在于采用石灰外壳包裹橡胶粉改性沥青得到。

2.一种橡胶粉改性沥青组合物胶囊，其特征在于原料按质量百分比计为30～40％道路石油沥青、10～20％粉碎的沥青石棉瓦，5～10％的橡胶粉、35～45％石灰，1～2％的硬沥青，0.4-0.6％的沸石；采用如下方法制备而来：

1)将粉碎的沥青石棉瓦、沸石和硬沥青预拌合；

2)将预拌合混合物加入到道路石油沥青混合；

3)向其中加入橡胶粉拌合得到橡胶沥青胶结料；

4)最后加入石灰得到橡胶粉改性沥青组合物胶囊。

3.如权利要求2所述的橡胶粉改性沥青组合物胶囊，其特征在于所述的橡胶粉是由废旧轮胎粉碎而成，细度在30～100目范围内。

4.如权利要求2所述的橡胶粉改性沥青组合物胶囊，其特征在于所述石灰是纯度为93～98wt％的氢氧化钙。

5.如权利要求2所述的橡胶粉改性沥青组合物胶囊，其特征在于所述硬沥青是分子式为C₂₈H₁₆C_l8O₈的黑沥青。

6.利用权利要求1-5任一项所述的橡胶粉改性沥青组合物胶囊制备得到的沥青混合料。