CN104327520A - 一种温拌沥青改性剂及其制备方法、温拌沥青和温拌沥青混合料 - Google Patents

一种温拌沥青改性剂及其制备方法、温拌沥青和温拌沥青混合料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种温拌沥青改性剂及其制备方法，该温拌沥青改性剂由以下组分制成：溶剂油75～95份，表面活性剂3～25份，以上份数均是重量份数计。本发明温拌沥青改性剂采用油基表面活性技术，有效地降低了温拌沥青混合料发生水损害的风险，改善了温拌沥青混合料的低温抗裂性能；同时，本发明大大降低了沥青混合料的拌合温度，具有工艺简单、节能环保及成本较低等优点。此外，本发明还公开了一种温拌沥青及温拌沥青混合料。

Description

一种温拌沥青改性剂及其制备方法、温拌沥青和温拌沥青混合料
技术领域
本发明涉及道路沥青技术领域，特别是涉及一种温拌沥青改性剂及其制备方法、温拌沥青和温拌沥青混合料。
背景技术
温拌沥青混合料的研究起源于上世纪90年代欧洲，是指一类拌合温度介于热拌沥青混合料(150℃～180℃)和冷拌沥青混合料(10℃～40℃)之间，性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料。温拌沥青混合料通过加入添加剂或采用泡沫沥青的方法,在保持热拌沥青混合料优良路用性能和施工质量的同时,有效降低了沥青混合料的拌合、施工温度,拌合温度一般可降至100℃～130℃。
在道路工程建设中，沥青混合料的生产和应用是能源消耗与环境污染的大户。德国研究数据表明，每生产1吨热拌沥青混凝土需消耗8L燃料油。如拌合温度降低30℃～35℃，可节约燃料油2.4L/t，并可减少30％以上的CO2等气体以及粉尘的排放量。由于拌合及施工温度的降低，沥青的热老化问题也得以改善，改善沥青混合料性能，延长路面使用寿命。
另外，按照温拌作用机理，温拌技术可以归为三大主要技术类型包括：
(1)有机降粘温拌技术，通过使用有机降粘剂，降低热沥青拌合时的粘度，以蜡或蜡状物为主；
(2)发泡沥青降粘温拌技术，通过水来发泡沥青来降低沥青的粘度；
(3)表面活性温拌技术，利用表面活性剂界面乳化分散作用，抵消拌合温度降低沥青粘度的增大，从而达到温拌效果。
国内外对三大类温拌技术做了大量的研究，其中有机降粘温拌技术以：Sasobit为代表，它是一种聚烯烃类费托合成蜡，可以有效降低改性沥青高温粘度，降低拌合及成型温度，Hurley系统评价了使用Sasobit的温拌沥青混合料的性能，认为在沥青中掺加2.5％Sasobit后，推荐的最低拌合温度129℃，最低碾压温度110℃。过低的拌合及碾压温度将增加车辙病害发生的可能性，而过高的掺量会增大低温开裂的风险。
发泡沥青降粘技术国内外产品以Aspha～min、易铺130及DoubleBarrel Green为主，利用水对沥青进行发泡，从而降低沥青粘度，提高沥青混合料和易性。Eurovia建议的Aspha～Min用量为混合料质量的0.3％，比典型的热拌沥青混合料的生产温度减少12℃，施工温度可降低30℃。据报道，生产温度降低12℃，耗能将减少约30％。通过国内外学者研究表明，不添加抗剥落剂的情况下，含有Aspha～min沸石的混合料比普通沥青混合料的抗水损坏能力差。
表面活性温拌技术以采用水基乳化分散技术的Evotherm为主，其作用原理是水基乳化剂在沥青中形成结构水膜，增加混合料的和易性，来达到降低混合料拌合温度，但拌合过程中温拌剂水分大量挥发，易造成设备的腐蚀和滤布袋的频繁更换，同时由于Evotherm温拌剂温拌作用机理，不能直接制备温拌沥青，而是在拌合过程中与沥青同时喷洒入拌合锅，造成了添加改造设备造成施工费用增加，综合使用成本较高。
现有温拌技术以国外产品为主，且各有相应不足，而国内产品质量参差不齐，因此开发一种高效温拌沥青改性剂是目前亟待解决的难题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是克服现有温拌技术存在的上述问题，提供一种基于表面活性技术的温拌沥青改性剂及其沥青混合料，不仅能降低沥青混合料发生水损害及低温开裂的风险，保证其各项性能各项性能均满足路用沥青的性能要求，而且制备工艺简单且成本较低。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种温拌沥青改性剂，其特征在于，由以下组分制成：溶剂油75～95份；表面活性剂3～25份；以上份数均是重量份数计。
进一步地，所述溶剂油为润滑油基础油、糠醛抽出油、C6～C10烷烃溶剂、C8～C10芳烃溶剂油、柴油、煤油、汽油、馏程大于160℃的溶剂油、催化裂解油浆、裂解焦油、减压渣油、常压渣油、环烷基常压或减压渣油的一种或者几种。
进一步地，所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂及非离子表面活性剂中的一种或几种。
进一步地，所述阳离子型表面活性剂为酰胺、醇胺、C12～C18季胺、木质素胺、C12～C18烷基醚多胺、C12～C18烷基醚胺、单宁胺衍生物、酚醛树脂胺衍生物、胺改性聚丙烯酸酯；C12～C18脂肪酰胺基胺和C12～C18脂肪酸及其衍生物、饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺，不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、含有聚氧乙烯基团的饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、饱和C12～C18烷基芳基单胺类、不饱和C12～C18烷基芳基单胺类、饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺及不饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺中的一种或几种。
进一步地，所述两性离子型表面活性剂为烷基咪唑啉型卤化物酸盐或烷基甜菜碱卤化物酸盐；其中，所述烷基咪唑啉型卤化物酸盐包括C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钠及C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钾；所述烷基甜菜碱卤化物酸盐包括C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钠及C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钾。
进一步地，所述非离子型表面活性剂为烷基胺、烷氧基脂肪族多胺、烷基醇醚类化合物、C8～C12烷基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪酸聚氧乙烯酯、C12～C18脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、C12～C18脂肪酸多元醇脂及C8～C12烷基醇酰胺型中的一种或几种。
本发明还提供一种上述温拌沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数称取75～95份溶剂油并加热至60～75℃；
(2)将3～25份离子表面活性剂加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30～40min；
(3)控制温度降至30℃～45℃，关闭真空装置，继续搅拌10～15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
进一步地，在上述步骤(2)中真空装置的真空度控制在10～50Pa。
另外，本发明还提供一种温拌沥青，以上述温拌沥青改性剂及基质沥青为原料，所述温拌沥青由下述方法制备获得：
将沥青重量1‰～6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的基质沥青中，加热至140℃～150℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
进一步地，所述基质沥青为直馏沥青、氧化沥青、半吹气沥青、聚合物改性沥青、天然沥青、焦油沥青中的一种或几种。
本发明还提供一种温拌沥青混合料，以上述的温拌沥青为原料，所述温拌沥青混合料由下述方法制备获得：
将上述温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4～6％的所述温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的温拌沥青改性剂采用油基表面活性界面技术，有效地降低了温拌沥青混合料发生水损害的风险，同时改善了沥青混合料低温性能，保证其各项性能各项性能均满足路用沥青的性能要求。本发明的温拌沥青改性剂可使沥青混合料的拌合温度降低30℃，大大减轻了温拌沥青的老化程度，达到节能减排及降低成本的目的，具有工艺简单、节能环保及成本较低等特点，无需额外添加或改造设备。
具体实施方式
本发明提供一种温拌沥青改性剂，由以下组分制成：溶剂油75～95份；表面活性剂3～25份；以上份数均是重量份数计。
在本发明中，溶剂油为润滑油基础油、糠醛抽出油、C6～C10烷烃溶剂、C8～C10芳烃溶剂油、柴油、煤油、汽油、馏程大于160℃的溶剂油、催化裂解油浆、裂解焦油、减压渣油、常压渣油、环烷基常压或减压渣油的一种或者几种。
在本发明中，表面活性剂为阳离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂及非离子表面活性剂中的一种或几种。
其中，阳离子型表面活性剂为酰胺、醇胺、C12～C18季胺、木质素胺、C12～C18烷基醚多胺、C12～C18烷基醚胺、单宁胺衍生物、酚醛树脂胺衍生物、胺改性聚丙烯酸酯；C12～C18脂肪酰胺基胺和C12～C18脂肪酸及其衍生物、饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺，不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、含有聚氧乙烯基团的饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、饱和C12～C18烷基芳基单胺类、不饱和C12～C18烷基芳基单胺类、饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺及不饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺中的一种或几种。
两性离子型表面活性剂为烷基咪唑啉型卤化物酸盐或烷基甜菜碱卤化物酸盐；其中，所述烷基咪唑啉型卤化物酸盐包括C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钠及C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钾；所述烷基甜菜碱卤化物酸盐包括C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钠及C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钾。
非离子型表面活性剂为烷基胺、烷氧基脂肪族多胺、烷基醇醚类化合物、C8～C12烷基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪酸聚氧乙烯酯、C12～C18脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、C12～C18脂肪酸多元醇脂及C8～C12烷基醇酰胺型中的一种或几种。
本发明的温拌沥青改性剂的作用机理：利用表面活性剂的界面活性，通过降低了沥青和骨料之间的界面张力，降低沥青与骨料微观界面的摩擦作用以达到温拌的目的，同时增强骨料表面的沥青润湿，形成了一种很强的粘结作用，增强沥青与骨料的粘附性能，阻止了水进入沥青与集料之间，降低水损害的发生风险；此外在溶剂油作用下，降低沥青温度敏感性，改善沥青混合料的低温抗裂性。
此外，本发明还提供一种上述温拌沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份数称取75～95份溶剂油并加热至60～75℃；
(2)将3～25份离子表面活性剂加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30～40min；其中，真空装置的真空度控制在10～50Pa；
(3)控制温度降至30℃～45℃，关闭真空装置，继续搅拌10～15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
进一步地，本发明还提供一种温拌沥青，以上述温拌沥青改性剂及基质沥青为原料，其中，基质沥青为直馏沥青、氧化沥青、半吹气沥青、重交通聚合物改性沥青、天然沥青、焦油沥青中的一种或几种。该温拌沥青由下述方法制备获得：
将沥青重量1‰～6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的基质沥青中，加热至140℃～150℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
进一步地，本发明还提供一种温拌沥青混合料，以上述的温拌沥青为原料，该温拌沥青混合料由下述方法制备获得：
将上述温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4～6％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
其中，上述温拌沥青混合料的具体实验方法如下：
1.将骨料放入实验室拌合器中并加热至130℃～150℃；
2.将沥青重量1‰～6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的基质沥青中，加热至140℃～150℃并搅拌20min；
3.将搅拌之后的温拌沥青加入拌合器中与骨料，按常规方法拌合；
4.按常规方式制造试件。
下列通过给出的本发明的具体实施例及对比例将进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。在本发明实施例及对比例中，所使用的基质沥青均为石油沥青，广义地讲，沥青为包含天然沥青作为主要成分的材料或通过石油精炼过程得到的作为残余物的材料，狭义地讲，沥青为存在于原油中的黑色高粘度液体或半固体成分；还包括相应的聚合物改性沥青，但本发明并非仅限于此。沥青质量要求符合交通部颁布的公路沥青路面施工技术规范对道路沥青的技术要求。
另外，在本发明的实施例中，温拌沥青的软化点试验、延度试验及针入度试验，温拌沥青混合料的拌合及成型工艺试验、空隙率试验、马歇尔残留稳定度试验冻融裂强比试验、车辙动稳定度试验及低温小梁弯曲试验等试验测试方法均采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)所规定的标准。
实施例1：
(1)按重量份数称取75份润滑油基础油并加热至60℃；
(2)将20份饱和的C12～C18烷基聚丙烯多胺及5份聚胺分别加入上述润滑油基础油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为50Pa；
(3)控制温度降至45℃，关闭真空装置，继续搅拌10min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：取沥青重量1‰的温拌沥青改性剂加入熔融的70#石油沥青中，加热至140℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例2：
(1)按重量份数称取95份裂解焦油并加热至75℃；
(2)将4份C12～C18脂肪酰胺基胺及1份聚胺分别加入上述裂解焦油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌40min，真空度为10Pa；
(3)控制温度降至30℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：将沥青重量的6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的70#石油沥青中，加热至150℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入5％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例3：
(1)按重量份数称取80份减压渣油和3份C8～C10芳烃溶剂加热至60℃；
(2)将15份烷基咪唑啉型卤化物酸盐及2份聚亚烷基二醇分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为30Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：将沥青重量3‰的温拌沥青改性剂加入熔融的70#石油沥青中，加热至140℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4.5％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例4：
(1)按重量份数称取82份催化裂解油浆和2份C6～C10烷烃溶剂加热至65℃；
(2)将12份C8～C12烷基醇酰胺及4份烷基胺和烷氧基脂肪族多胺分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌35min，真空度为20Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌10min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：将沥青重量5‰的温拌沥青改性剂加入熔融的70#石油沥青中，加热至145℃，搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入5.2％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例5：
(1)按重量份数称取85份馏程大于160℃的溶剂油和3份煤油加热至60℃；
(2)将10份不饱和的C12～C18烷基聚丙烯多胺与C12～C18季胺混合物及2份烷基醇醚类化合物分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌35min，真空度为10Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：将沥青重量3.5‰的温拌沥青改性剂加入熔融的石油沥青中，加热至140℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4.8％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例6：
(1)按重量份数称取90份环烷基常压或减压渣油和3份C6～C10烷烃溶剂混合物加热至60℃；
(2)将2份C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钠及1份聚胺分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌40min，真空度为40Pa；
(3)控制温度降至45℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌沥青的制备：将沥青重量6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的石油沥青中，加热至140℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
温拌沥青混合料的制备：将温拌沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入4.3％的温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
所得温拌沥青及温拌沥青混合料的具体技术指标如表1、表2、表3及表4所示。
实施例7：
(1)按重量份数称取80份常压渣油和3份柴油加热至60℃；
(2)将8份C12～C18的脂肪酸和6份C12～C18脂肪酸多元醇脂及3份烷基胺分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为40Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌改性沥青的制备：将沥青重量3.5‰的温拌沥青改性剂加入熔融的重交通聚合物SBS改性沥青中，加热至150℃并搅拌20min，即得重交通温拌改性沥青。
温拌改性沥青混合料的制备：将温拌改性沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入5％的温拌改性沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌改性沥青混合料。
所得温拌改性沥青及温拌改性沥青混合料的具体技术指标如表5、表6及表7所示。
实施例8：
(1)按重量份数称取90份裂解焦油和5份C8～C10芳烃溶剂油加热至65℃；
(2)将4份饱和的C12至C18烷基聚丙烯多胺及1份烷基醇醚类化合物分别加入上述润滑油基础油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为50Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌改性沥青的制备：将沥青重量4.5‰的温拌沥青改性剂加入熔融的聚合物SBS改性沥青中，加热至150℃并搅拌15min，即得温拌改性沥青。
温拌改性沥青混合料的制备：将温拌改性沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入6％的温拌改性沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌改性沥青混合料。
所得温拌改性沥青及温拌改性沥青混合料的具体技术指标如表5、表6及表7。
实施例9：
(1)按重量份数称取75份糠醛抽出油和5份C8～C10芳烃溶剂油加热至65℃；
(2)将15份烷基甜菜碱卤化物酸盐及5份烷基醇醚类化合物加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为50Pa；
(3)控制温度降至40℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌改性沥青的制备：将沥青重量3‰的温拌沥青改性剂加入熔融的聚合物SBS改性沥青中，加热至150℃并搅拌15min，即得温拌改性沥青。
温拌改性沥青混合料的制备：将温拌改性沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入6％的温拌改性沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌改性沥青混合料。
所得温拌改性沥青及温拌改性沥青混合料的具体技术指标如表5、表6、及表7。
实施例10：
(1)按重量份数称取85份裂解焦油和2份柴油加热至65℃；
(2)将8份不饱和的C12至C18烷基聚丙烯多胺与C12～C18脂肪酸多元醇脂的混合物及5份烷基醇醚类化合物分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为30Pa；
(3)控制温度降至45℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌改性沥青的制备：将沥青重量5‰的温拌沥青改性剂加入熔融的胶粉改性沥青中，加热至150℃并搅拌15min，即得温拌改性沥青。
温拌改性沥青混合料的制备：将温拌改性沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入5.3％的温拌改性沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌改性沥青混合料。
所得温拌改性沥青及温拌改性沥青混合料的具体技术指标如表8、表9及表10。
实施例11：
(1)按重量份数称取82份糠醛抽出油，1份C8～C10芳烃溶剂油及1份汽油加热至65℃；
(2)将12份烷基咪唑啉卤化物酸盐及4份烷基醇醚类化合物分别加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30min，真空度为50Pa；
(3)控制温度降至45℃，关闭真空装置，继续搅拌15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
温拌改性沥青的制备：将沥青重量6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的胶粉改性沥青中，加热至150℃并搅拌15min，即得温拌改性沥青。
温拌改性沥青混合料的制备：将温拌改性沥青和骨料分别加热到一定温度；再向拌合锅中加入5％的温拌改性沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌改性沥青混合料。
所得温拌改性沥青及温拌改性沥青混合料的具体技术指标如表8、表9及表10。
对比例1：
在本对比例中，沥青混合料采用70#石油沥青与骨料拌合，70#石油沥青的延度、针入度及软化点等技术指标见表1，沥青混合料的拌合及成型工艺试验、空隙率试验、马歇尔残留稳定度试验冻融裂强比试验、车辙动稳定度试验及低温小梁弯曲等技术指标见表2、表3及表4。
对比例2：
在本对比例中，沥青混合料采用聚合物SBS改性沥青与骨料拌合，聚合物SBS改性沥青的延度、针入度及软化点等技术指标见表5，沥青混合料的空隙率、马歇尔残留稳定度、冻融裂强比、车辙动稳定度及低温小梁弯曲等技术指标见表6及表7。
对比例3：
在本对比例中，沥青混合料采用胶粉改性沥青与骨料拌合，胶粉改性沥青的延度、针入度及软化点等技术指标见表8，沥青混合料的空隙率、马歇尔残留稳定度、冻融裂强比、车辙动稳定度及低温小梁弯曲等技术指标见表9及表10。
表1
项目 对比例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
软化点 46.1 47.4 48.2 45.6 46.7 49.3 51.8
针入度 68 63 72 75 62 59 67
10℃延度 80.5 85.3 92.5 89.6 >100 77.2 85.7
从表1中可以看出，与对比例1对比，实施例1～6温拌沥青的针入度、软化点与未添加温拌剂石油沥青性能相当，温拌沥青10℃延度略优对比例1中石油沥青的性能，说明温拌沥青的低温性能在一定程度上得到了改善。
表2
组别 集料加热温度(℃) 拌合温度(℃) 成型温度(℃)
对比例1 170 165 155
实施例1 145 140 130
实施例2 145 135 125
实施例3 145 135 125
实施例4 140 130 120
实施例5 140 130 120
实施例6 145 135 125
表3
组别 空隙率(％)
对比例1 4.6
实施例1 4.6
实施例2 4.5
实施例3 4.7
实施例4 4.4
实施例5 4.8
实施例6 4.6
从表2及表3中可以看出，与对比例1对比，实施例1～6的温拌沥青混合料的空隙率与空白例热拌沥青混合料的空隙率相当，故在达到相同的压实效果前提下，本发明的温拌沥青改性剂的沥青混合料能显著降低沥青与石料拌合温度及成型温度，降温幅度约25～35℃。
马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂强度比、动稳定度及低温弯曲试验结果见表4:
表4
从表4可以看出，与对比例1相比，实施例1～6温拌沥青混合料水稳定性能及高温抗车辙性能相当，低温抗裂性能有所改善。故本发明的温拌沥青改性剂的沥青混合料的各项性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)相关技术要求。
表5
项目 对比例2 实施例7 实施例8 实施例9
软化点 58.9 57.8 58.7 59.2
针入度 64 58 68 65
5℃延度 33.8 35.1 31.8 38.6
表6
组别 集料加热(℃) 拌合温度(℃) 成型温度(℃) 空隙率(％)
对比例2 190 180 170 4.6
实施例7 165 155 145 4.4
实施例8 155 145 135 4.8
实施例9 160 150 140 4.5
表7
从表5，表6及表7可以看出，与对比例2相比，实施例7，8及9温拌改性沥青各项指标与聚合物SBS热拌沥青混合料相当，同时在拌合温度降低25～35℃情况下，温拌改性沥青混合料水稳定性能及高温抗车辙性能相当，低温抗裂性能有所改善。故本发明的温拌沥青改性剂的聚合物SBS沥青混合料的各项性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40～2004)相关技术要求。
表8
项目 对比例3 实施例10 实施例11
软化点 50.5 51.6 50.8
针入度 69 65 72
5℃延度 52.6 55.4 56.1
表9
组别 集料加热(℃) 拌合温度(℃) 成型温度(℃) 空隙率(％)
对比例3 200 185 175 4.8
实施例10 175 155 145 4.7
实施例11 165 150 140 5.0
表10
从表8，表9及表10可以看出，与对比例3相比，实施例10及11温拌改性沥青各项指标与胶粉热拌沥青混合料相当，同时在拌合温度降低30℃以上的情况下，温拌改性沥青混合料水稳定性能及高温抗车辙性能相当，低温抗裂性能有所改善。故本发明的温拌沥青改性剂的胶粉改性沥青混合料的各项性能均能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)相关技术要求。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的温拌沥青改性剂采用油基表面活性界面技术，有效地降低了温拌沥青混合料发生水损害的风险，同时改善了沥青混合料低温性能，保证其各项性能各项性能均满足路用沥青的性能要求。本发明的温拌沥青改性剂可使沥青混合料的拌合温度降低30℃，大大减轻了温拌沥青的老化程度，达到节能减排及降低成本的目的，具有工艺简单、节能环保及成本较低等特点，无需额外添加或改造设备。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种温拌沥青改性剂，其特征在于，由以下组分制成：
溶剂油75～95份；
表面活性剂3～25份；
以上份数均是重量份数计。
2.根据权利要求1所述的温拌沥青改性剂，其特征在于，所述溶剂油为润滑油基础油、糠醛抽出油、C6～C10烷烃溶剂、C8～C10芳烃溶剂油、柴油、煤油、汽油、馏程大于160℃的溶剂油、催化裂解油浆、裂解焦油、减压渣油、常压渣油、环烷基常压或减压渣油的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的温拌沥青改性剂，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂及非离子表面活性剂中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的温拌沥青改性剂，其特征在于，所述阳离子型表面活性剂为酰胺、醇胺、C12～C18季胺、木质素胺、C12～C18烷基醚多胺、C12～C18烷基醚胺、单宁胺衍生物、酚醛树脂胺衍生物、胺改性聚丙烯酸酯；C12～C18脂肪酰胺基胺和C12～C18脂肪酸及其衍生物、饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺，不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、含有聚氧乙烯基团的饱和C12～C18烷基单胺类、不饱和C12～C18烷基单胺类、饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、不饱和C12～C18烷基聚丙烯多胺、饱和C12～C18烷基芳基单胺类、不饱和C12～C18烷基芳基单胺类、饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺及不饱和C12～C18烷基芳基聚丙烯多胺中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的温拌沥青改性剂，其特征在于，所述两性离子型表面活性剂为烷基咪唑啉型卤化物酸盐或烷基甜菜碱卤化物酸盐；其中，所述烷基咪唑啉型卤化物酸盐包括C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物磷酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基咪唑啉卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钠及C12～C18烷基咪唑啉卤化物硫酸钾；所述烷基甜菜碱卤化物酸盐包括C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物磷酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钠、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物亚硫酸钾、C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钠及C12～C18烷基酰胺丙基甜菜碱卤化物硫酸钾。
6.根据权利要求3所述的温拌沥青改性剂，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为烷基胺、烷氧基脂肪族多胺、烷基醇醚类化合物、C8～C12烷基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪酸聚氧乙烯酯、C12～C18脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、C12～C18脂肪酸多元醇脂及C8～C12烷基醇酰胺型中的一种或几种。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的温拌沥青改性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按重量份数称取75～95份溶剂油并加热至60～75℃；
(2)将3～25份离子表面活性剂加入上述溶剂油中，开启真空装置并进行机械搅拌，搅拌30～40min；
(3)控制温度降至30℃～45℃，关闭真空装置，继续搅拌10～15min，冷却至室温即得到温拌沥青改性剂。
8.根据权利要求7所述温拌沥青改性剂的制备方法，其特征在于，在上述步骤(2)中真空装置的真空度控制在10～50Pa。
9.一种温拌沥青，以根据权利要求1～6任一项所述的温拌沥青改性剂及基质沥青为原料，其特征在于，所述温拌沥青由下述方法制备获得：
将沥青重量1‰～6‰的温拌沥青改性剂加入熔融的基质沥青中，加热至140℃～150℃并搅拌20min，即得温拌沥青。
10.根据权利要求9所述的温拌沥青，其特征在于，所述基质沥青为直馏沥青、氧化沥青、半吹气沥青、重交通聚合物改性沥青、天然沥青、焦油沥青中的一种或几种。
11.一种温拌沥青混合料，以根据权利要求10所述的温拌沥青为原料，其特征在于，所述温拌沥青混合料由下述方法制备获得：
将上述温拌沥青和骨料分别加热至一定温度；再向拌合锅中加入4～6％的所述温拌沥青及各种级配骨料，拌合即制备得到温拌沥青混合料。
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