CN104592771A - 一种沥青路面抗车辙剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青路面抗车辙剂，由杜仲胶和聚合物按照重量份数分别为10-100份和0-90份混合制成，同时本发明还提供了该沥青路面抗车辙剂的制备方法。本发明一种沥青路面抗车辙剂具有使用安全方便、抗车辙效果优异的特点，能够极大的改善沥青路面结构层变形情况，提高沥青路面回弹性，增加其抗车辙能力，延长沥青路面的使用寿命，具有很大的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。同时，该沥青路面抗车辙剂制备工艺简便，制备多使用通用设备，极易进行大规模的生产使用，便于产业化应用。
Description
【技术领域】
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种沥青路面用抗车辙剂及其制备方法。
【背景技术】
车辙是在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层出现的永久变形。上世纪70年代美国的调查表明，在洲际和主要公路上车辙所致的路面损害约占30％；80年代日本的调查表明：由于车辙所引起的路面损害高达80％。国内随着高速公路的建设，近年来不同省份通车的沥青路面都出现了车辙。车辙的危害性主要体现在以下几个方面，一是，破坏道路面层平整度，影响车辆的稳定行驶；二是，降低路面整体结构的强度，容易导致其它相关性公路病害；三是，路面变形，致使路表排水不畅，路面的抗滑能力降低；四是，随着车辙破坏的深入，路面维修养护难度增大。
针对沥青路面的车辙现象，人们研究了改性沥青、添加不同类型的抗车辙剂等方法来解决此问题。欧洲学者成功开发了沥青混合料专用外添加剂产品，随后又成功开发了提高其高温性能的产品。随后几年，世界各国出现大量的抗车辙剂，车辙的防护措施大大增加。包括：壳牌SEAM、德国DUROFLEX、法国PRIPLAST、德国Domix、TPS抗车辙剂等。其中，较为典型的，是由法国PR.NIDUSTRIE公司研制的PRIPLATS.S车辙剂。它对沥青混合料，特别是热拌沥青混合料的抗车辙能力提高效果显著，受到许多使用者的追捧，十几年来已经蔓延至法国、德国、意大利和土耳其等欧洲国家，且范围仍在逐渐扩大。
我国对车辙的研究工作起步较晚，水平相对落后，但经过我国学者的不断探索，也取得了一些在国际受到认可的成就。但这些研究主要集中在对路面车辙形成的理论分析上，对抗车辙剂的产品研究不够透彻，虽然出现了多种抗车辙剂产品，但性能与国外产品比较还有一定程度的差距。
杜仲胶是一种天然高分子材料，取自我国大量种植的杜仲树的枝叶和树皮。杜仲胶分为天然杜仲胶和合成杜仲胶。天然杜仲胶取自我国大量种植的杜仲树的枝叶和树皮。合成杜仲胶与天然杜仲胶的化学结构一致，由采用化学方法合成得到。杜仲胶的化学成分是反－1，4－聚异戊二烯，是巴西橡胶的成分顺－1，4－聚异戊二烯的同分异构体。杜仲胶在室温时是皮革状的坚韧物质，纯胶无色，商品胶则带有各种颜色。杜仲胶在65℃以上可熔融，与沥青材料具有很好的相容性，同时在常温条件下强度很高，是一种很坚韧的韧性材料。杜仲胶还具有热弹性和形状记忆功能，将杜仲胶应用于沥青路面以提高路面的抗车辙性，具有非常诱人的发展前景。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种沥青路面抗车辙剂及其制备方法，使用本发明的沥青路面抗车辙剂能够极大的改善沥青路面结构层变形情况，延长沥青路面的使用寿命，为了实现上述目的，本发明采用一下技术方案。
一种沥青路面抗车辙剂,包括杜仲胶和聚合物，所述的杜仲胶和聚合物的重量份数分别为10-100份和0-90份。
进一步地，所述杜仲胶为天然杜仲胶。
进一步地，所述杜仲胶为合成杜仲胶。
进一步地，所述杜仲胶为未改性杜仲胶或经过化学改性的杜仲胶。
进一步地，所述聚合物为聚乙烯。
进一步地，所述聚合物为聚氯乙烯。
一种沥青路面抗车辙剂的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数为10-100份和0-90份分别称取杜仲胶和聚合物，经混合机混合得到混合物；2)将所述混合物挤压成条形得到条状物；3)冷却后将所述条状物切分造粒，烘干得到沥青路面抗车辙剂。
进一步地，所述步骤2)中所述混合物经螺杆挤出机挤压成条形。
进一步地，所述螺杆挤出机挤出温度为120-200℃。
进一步地，所述步骤3)中冷却采用水冷方式，水温不高于25℃。
进一步地，所述步骤3)中将所述条状物切分造粒采用轮式切刀分切方式，粒径为3-4毫米；烘干采用鼓风干燥装置干燥。
本发明一种沥青路面抗车辙剂具有使用安全方便、抗车辙效果优异的特点，能够极大的改善沥青路面结构层变形情况，提高沥青路面回弹性，增加其抗车辙能力，延长沥青路面的使用寿命，具有很大的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的要求。同时，该沥青路面抗车辙剂制备工艺简便，制备多使用通用设备，极易进行大规模的生产使用，便于产业化应用。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
先称取10千克天然杜仲胶颗粒和90千克聚乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为120℃；再通过水冷冷却，水温25℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置干燥，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例2
先称取10千克合成杜仲胶颗粒和90千克聚乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为160℃；再通过水冷冷却，水温10℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置干燥，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例3
先称取100千克合成杜仲胶颗粒，加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为160℃；再通过水冷冷却，水温25℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置干燥，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例4
先称取50千克天然杜仲胶颗粒和50千克聚乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为160℃；再通过水冷冷却，水温24℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置干燥，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例5
先称取40千克合成杜仲胶颗粒和60千克聚乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为200℃；再通过水冷冷却，水温15℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置烘干，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例6
先称取60千克合成杜仲胶颗粒和40千克聚乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为170℃；再通过水冷冷却，水温5℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置烘干，即得到沥青路面抗车辙剂。
实施例7
先称取40千克合成杜仲胶颗粒和60千克聚氯乙烯颗粒，在混合机内常温机械混合得到混合物，将混合物加入到螺杆挤出机共混挤压成条形得到条状物，加工挤出温度为200℃；再通过水冷冷却，水温15℃，采用轮式切刀分切造粒，粒径3-4毫米，并经鼓风干燥装置烘干，即得到沥青路面抗车辙剂。
本发明沥青路面抗车辙剂适用于任何级配类型的沥青路面，在路面中面层和上面层使用时的掺量质量百分比分别为沥青混合料的0.3-0.4％和0.4-0.6％，对特殊要求的路段的使用比例可适当增加。在与基料混合时，与基料同时加入拌和缸进行搅拌混合，适当增加干拌时间5-10秒，其他工艺不变。对用上述实施例4与基料混合得到的沥青混合料进行试验，获得的使用数据如下表所示：
表一、车辙动稳定度试验结果
表二、残留稳定度试验结果
表三、冻融劈裂实验结果
由以上实验数据可以看出，本发明沥青路面抗车辙剂的各项性能明显优于普通沥青混合料，尤其是车辙动稳定度参数提高明显，表明本发明沥青路面抗车辙剂具有改善沥青路面性能的效果。
Claims (10)
1.一种沥青路面抗车辙剂,包括杜仲胶和聚合物，其特征在于，所述的杜仲胶和聚合物的重量份数分别为10-100份和0-90份。
2.根据权利要求1所述的沥青路面抗车辙剂，其特征在于，所述杜仲胶为天然杜仲胶。
3.根据权利要求1所述的沥青路面抗车辙剂，其特征在于，所述杜仲胶为合成杜仲胶。
4.根据权利要求2或3所述的沥青路面抗车辙剂，其特征在于，所述杜仲胶为未改性杜仲胶或经过化学改性的杜仲胶。
5.根据权利要求1所述的沥青路面抗车辙剂，其特征在于，所述聚合物为聚乙烯或聚氯乙烯。
6.一种沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照重量份数为10-100份和0-90份分别称取杜仲胶和聚合物，经混合机混合得到混合物；2)将所述混合物挤压成条形得到条状物；3)冷却后将所述条状物切分造粒，烘干得到沥青路面抗车辙剂。
7.根据权利要求6所述的沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中所述混合物经螺杆挤出机挤压成条形。
8.根据权利要求7所述的沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于，所述螺杆挤出机挤出温度为120-200℃。
9.根据权利要求6所述的沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中冷却采用水冷方式，水温不高于25℃。
10.根据权利要求6或9所述的沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中将所述条状物切分造粒采用轮式切刀分切方式，粒径为3-4毫米；烘干采用鼓风干燥装置干燥。
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