CN104312178A - 一种高粘度改性乳化沥青及其制备方法 - Google Patents

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周国宝
陈志林
靳卫华
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Abstract

本申请公开了一种高粘度改性乳化沥青及其制备方法，组成按质量百分比为：基质沥青60％～70％，改性剂1％～5％，稳定剂0.1％～0.5％，乳化剂0.3％～2％，添加剂0.01％～0.2％，余量为水；首先制备SBS改性沥青；将稳定剂和增稠剂加入到水中，再加入添加剂制备皂液；将改性沥青和皂液用胶体磨均匀分散得到改性乳化沥青。由此，能够在铺装层与桥面板之间形成防水层，有效防止湿气渗透；并且能够将铺装层与桥面板粘结成一个整体,充分发挥铺装层与桥面板的复合作用,改善桥面板与铺装层的受力情况,两者相辅相成,可以防止钢筋腐蚀、避免铺装层发生早期损害尤其是剪切破坏。

Description

一种高粘度改性乳化沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及改性沥青，尤其涉及一种高粘度改性乳化沥青及其制备方法。
背景技术
当前,高速公路建设事业蓬勃发展,而高速公路建设中各种病害的防治工作也日益受到工程技术人员的重视,桥梁的耐久性问题就是其中很值得关注的一个方面，在实际工程中常出现诸如立交桥渗漏和盐霜、铺装层剥落、碱骨料反应、桥面板破碎的问题，通过分析可知,水是造成这些破坏的最直接和最重要的原因之一。目前立交桥建设中通常用的是普通的乳化改性沥青，其防水效果不好，时间一久，湿气容易渗透进入桥面板；此外，普通的乳化改性沥青不能很好的粘结铺装层与桥面板，容易导致钢筋腐蚀、铺装层发生早期损害尤其是剪切破坏的问题。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种高粘度改性乳化沥青及其制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明的高粘度改性乳化沥青，组成按质量百分比如下：
基质沥青：60％～70％；
改性剂：1％～5％；
稳定剂：0.1％～0.5％；
乳化剂：0.3％～2％；
添加剂：0.01％～0.2％；
水：余量。
其中，改性剂为YH791H线型SBS，稳定剂为氯化钙，乳化剂为阳离子快裂快凝沥青乳化剂，添加剂为羟乙基纤维素、甲基纤维素或者羟甲基纤维素。
本发明的高粘度改性乳化沥青的制备方法如下，包括以下步骤：
①将基质沥青加热到190～195℃，加入改性剂，高速剪切溶胀2～4h，将温度保持在183～186℃，得到改性沥青；
控制温度为173～176℃，加入3/5的稳定剂，发育1～3h；
控制温度为155～160℃，待用；
②取总水量的4～6％，将添加剂和剩余的稳定剂溶解于其中，得到溶液A；
取总水量的42～48％的水，加热至55～60℃，加入溶液A，调节PH值为2.0～2.2，搅拌均匀，加入烘焙至完全溶解的乳化剂，加入剩余的水，得到皂液；
调节皂液PH值为2.0～2.2，控制温度为55～60℃。
③将上述配置好的改性沥青和皂液分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，控制磨出口温度为106～118℃，得到改性乳化沥青。
其中，在步骤③中，控制改性沥青的流量为25～30ml/min，皂液的流量为15～18L/min。
本发明能够在铺装层与桥面板之间形成防水层，有效防止湿气渗透；并且能够将铺装层与桥面板粘结成一个整体,充分发挥铺装层与桥面板的复合作用,改善桥面板与铺装层的受力情况,两者相辅相成,可以防止钢筋腐蚀、避免铺装层发生早期损害尤其是剪切破坏。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
高粘度改性乳化沥青，组成按质量百分比如下：
基质沥青：60％；
改性剂：1％；
稳定剂：0.1％；
乳化剂：0.3％；
添加剂：0.01％；
水：余量。
其中，基质沥青为韩国双龙70#基质沥青；改性剂为YH791H线型SBS，如湖南岳阳石油化工有限公司生产的YH791H线型SBS；稳定剂为氯化钙，如上海仕宇工贸有限公司生产的氯化钙；乳化剂为阳离子快裂快凝沥青乳化剂，如阿克苏诺贝尔公司生产的阳离子快裂快凝沥青乳化剂；添加剂为羟乙基纤维素。
本发明的高粘度改性乳化沥青的制备方法如下，包括以下步骤：
①将基质沥青加热到190℃，加入改性剂，高速剪切溶胀2h，将温度保持在183℃，得到改性沥青；
控制温度为173℃，加入3/5的稳定剂，发育1h；
控制温度为155℃，待用；
②取总水量的4％，将添加剂和剩余的稳定剂溶解于其中，得到溶液A；
取总水量的42％的水，加热至55℃，加入溶液A，调节PH值为2.0，搅拌均匀，加入烘焙至完全溶解的乳化剂，加入剩余的水，得到皂液；
调节皂液PH值为2.0，控制温度为55℃。
③将上述配置好的改性沥青和皂液分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，控制磨出口温度为106℃，得到改性乳化沥青。
其中，在步骤③中，控制改性沥青的流量为25ml/min，皂液的流量为15mL/min。
实施例2
高粘度改性乳化沥青，组成按质量百分比如下：
基质沥青：65％；
改性剂：3％；
稳定剂：0.3％；
乳化剂：1.2％；
添加剂：0.11％；
水：余量。
其中，基质沥青为韩国双龙70#基质沥青；改性剂为YH791H线型SBS，如湖南岳阳石油化工有限公司生产的YH791H线型SBS；稳定剂为氯化钙，如上海仕宇工贸有限公司生产的氯化钙；乳化剂为阳离子快裂快凝沥青乳化剂，如阿克苏诺贝尔公司生产的阳离子快裂快凝沥青乳化剂；添加剂为甲基纤维素。
本发明的高粘度改性乳化沥青的制备方法如下，包括以下步骤：
①将基质沥青加热到193℃，加入改性剂，高速剪切溶胀3h，将温度保持在185℃，得到改性沥青；
控制温度为175℃，加入3/5的稳定剂，发育2h；
控制温度为158℃，待用；
②取总水量的5％，将添加剂和剩余的稳定剂溶解于其中，得到溶液A；
取总水量的45％的水，加热至58℃，加入溶液A，调节PH值为2.1，搅拌均匀，加入烘焙至完全溶解的乳化剂，加入剩余的水，得到皂液；
调节皂液PH值为2.1，控制温度为58℃。
③将上述配置好的改性沥青和皂液分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，控制磨出口温度为112℃，得到改性乳化沥青。
其中，在步骤③中，控制改性沥青的流量为28ml/min，皂液的流量为17L/min。
实施例3
高粘度改性乳化沥青，组成按质量百分比如下：
基质沥青：70％；
改性剂：5％；
稳定剂：0.5％；
乳化剂：2％；
添加剂：0.2％；
水：余量。
其中，基质沥青为韩国双龙70#基质沥青；改性剂为YH791H线型SBS，如湖南岳阳石油化工有限公司生产的YH791H线型SBS；稳定剂为氯化钙，如上海仕宇工贸有限公司生产的氯化钙；乳化剂为阳离子快裂快凝沥青乳化剂，如阿克苏诺贝尔公司生产的阳离子快裂快凝沥青乳化剂；添加剂为羟乙基纤维素。
本发明的高粘度改性乳化沥青的制备方法如下，包括以下步骤：
①将基质沥青加热到195℃，加入改性剂，高速剪切溶胀4h，将温度保持在186℃，得到改性沥青；
控制温度为176℃，加入3/5的稳定剂，发育3h；
控制温度为160℃，待用；
②取总水量的6％，将添加剂和剩余的稳定剂溶解于其中，得到溶液A；
取总水量的48％的水，加热至60℃，加入溶液A，调节PH值为2.2，搅拌均匀，加入烘焙至完全溶解的乳化剂，加入剩余的水，得到皂液；
调节皂液PH值为2.2，控制温度为60℃。
③将上述配置好的改性沥青和皂液分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，控制磨出口温度为118℃，得到改性乳化沥青。
其中，在步骤③中，控制改性沥青的流量为30ml/min，皂液的流量为18L/min。
不同产品通过层间直接剪切试验和层间拉拔试验如下：
由上表可以看出实施例1-3的改性沥青相较于普通的改性沥青拉拔和抗剪切强度更高，而且密度更大，空隙率更小，能够有效防止湿气渗透。
综上所述，本发明能够在铺装层与桥面板之间形成防水层，而且密度更大，空隙率更小，有效防止湿气渗透；此外拉拔和抗剪切强度高，能够将铺装层与桥面板粘结成一个整体,充分发挥铺装层与桥面板的复合作用,改善桥面板与铺装层的受力情况,两者相辅相成,可以防止钢筋腐蚀、避免铺装层发生早期损害尤其是剪切破坏。
以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高粘度改性乳化沥青，其特征在于：组成按质量百分比为：基质沥青60％～70％，改性剂1％～5％，稳定剂0.1％～0.5％，乳化剂0.3％～2％，添加剂0.01％～0.2％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种高粘度改性乳化沥青，其特征在于：所述改性剂为YH791H线型SBS。
3.根据权利要求1所述的一种高粘度改性乳化沥青，其特征在于：所述稳定剂为氯化钙。
4.根据权利要求1所述的一种高粘度改性乳化沥青，其特征在于：所述乳化剂为阳离子快裂快凝沥青乳化剂。
5.根据权利要求1所述的一种高粘度改性乳化沥青，其特征在于：所述添加剂为羟乙基纤维素、甲基纤维素或者羟甲基纤维素。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高粘度改性乳化沥青的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将基质沥青加热到190～195℃，加入改性剂，高速剪切溶胀2～4h，将温度保持在183～186℃，得到改性沥青；
控制温度为173～176℃，加入3/5的稳定剂，发育1～3h；
控制温度为155～160℃，待用；
②取总水量的4～6％，将添加剂和剩余的稳定剂溶解于其中，得到溶液A；
取总水量的42～48％的水，加热至55～60℃，加入溶液A，调节PH值为2.0～2.2，搅拌均匀，加入烘焙至完全溶解的乳化剂，加入剩余的水，得到皂液；
调节皂液PH值为2.0～2.2，控制温度为55～60℃。
③将上述配置好的改性沥青和皂液分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，控制磨出口温度为106～118℃，得到改性乳化沥青。
7.根据权利要求6所述的高粘度改性乳化沥青的制备方法，其特征在于：在步骤③中，控制改性沥青的流量为25～30ml/min，皂液的流量为15～18mL/min。
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