CN105036615A - 一种橡胶沥青混合料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶沥青混合料的制备方法，所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：首先按比例称重，然后将基质沥青加热到150-220℃，依次加入SBS改性剂、废轮胎橡胶粉、聚乙烯蜡、三乙油酸皂、芳烃油、对苯二胺、纳米氧化锌、纳米氧化铝、硅藻土并以每分钟90-1000转的速度搅拌0.2-4小时使其升温至160-250℃，再以每分钟800-2200转的速度搅拌0.2-4小时使其降温至140-200℃，最后加入硫磺、多聚磷酸、松香以每分钟120-330转的速度搅拌2-10小时，制得橡胶沥青；然后将集料中的石料、粉煤灰、钢渣混合搅拌均匀，然后加热到150-240℃，加入N，N’-亚乙基双油酸酰胺，搅拌均匀；将制得的橡胶沥青加入到集料中，搅拌均匀，即制得橡胶沥青混合料。本发明具有显著的经济与社会效益。

Description

一种橡胶沥青混合料的制备方法
技术领域
本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种橡胶沥青混合料的制备方法。
背景技术
近年来，随着汽车工业和交通运输业的迅速发展，产生了大量废旧轮胎，形成了巨大的“黑色污染”，严重污染生态环境并占用大量的土地资源。轮胎中的橡胶材料内部的复杂的立体网状结构，并且添加了大量的填料和软化油等物质，这些都极大限制了其回收利用，而使用废轮胎来生产胶粉是人们公认的十分合理有效的途径之一。废橡胶粉改性沥青技术因其在环保和对沥青高低温性能的提高上的双重优势，已逐步成为一种理想的路面材料。
橡胶沥青是指含量15％以上的轮胎橡胶粉在高温和充分拌合的条件下，与沥青溶胀反应得到的改性沥青交接材料。橡胶沥青相对于普通沥青，高温、低温稳定性能和抗老化性能都有一定的提升。橡胶沥青路面的行车舒适性较好，能有效降低汽车轮胎与路面作用产生的震动和噪音，在我国的道路建设中得到普遍应用。橡胶沥青由于是采用回收轮胎作为改性主材，相比苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青具有成本优势，但是纯轮胎橡胶配方的橡胶沥青，在高温稳定性、粘附性、抗老化性和施工性能上还存在不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种橡胶沥青混合料的制备方法，采用以下技术方案：
一种橡胶沥青混合料的制备方法，所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：
(1)首先按比例称重，然后将基质沥青加热到150-220℃，依次加入SBS改性剂、废轮胎橡胶粉、聚乙烯蜡、三乙油酸皂、芳烃油、对苯二胺、纳米氧化锌、纳米氧化铝、硅藻土并以每分钟90-1000转的速度搅拌0.2-4小时使其升温至160-250℃，再以每分钟800-2200转的速度搅拌0.2-4小时使其降温至140-200℃，最后加入硫磺、多聚磷酸、松香以每分钟120-330转的速度搅拌2-10小时，制得橡胶沥青；
(2)将集料中的石料、粉煤灰、钢渣混合搅拌均匀，然后加热到150-240℃，加入N，N’-亚乙基双油酸酰胺，搅拌均匀；
(3)将步骤(1)中制得的橡胶沥青加入到步骤(2)搅拌均匀的集料中，搅拌均匀，即制得橡胶沥青混合料。
进一步地，所述混合料包含以下质量份数的原料配比：
基质沥青7-12份、
废轮胎橡胶粉1-3份、
SBS沥青改性剂0.8-1.2份、
聚乙烯蜡0.1-0.24份、
三乙油酸皂0.35-1份、
芳烃油0.35-1.2份、
硫磺0.2-0.4份、
纳米氧化锌0.2-0.4份、
对苯二胺0.1-0.14份、
松香0.12-0.36份、
多聚磷酸0.02-0.06份、
纳米氧化铝0.02-0.04份、
硅藻土1-2份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺1-5份、
集料100-150份。
进一步地，所述集料的质量百分比如下：石料60-85％，粉煤灰：8-15％，钢渣：4-25％。
进一步地，所述的基质沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青或湖沥青。
进一步地，所述石料在分别经过筛孔为16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，80％～100％，45％～55％，16％～23％，8％～12％，0～5％，所述粉煤灰和钢渣的粒径为0.15-3mm。
进一步地，其特征在于：废轮胎橡胶粉由废旧轮胎粉磨成60-200目的胶粉。
进一步地，所述混合料包含以下质量份数的原料：
基质沥青8.7份、
废轮胎橡胶粉2.4份、
SBS沥青改性剂1.3份、
聚乙烯蜡0.13份、
三乙油酸皂0.44份、
芳烃油0.53份、
硫磺0.25份、
纳米氧化锌0.26份、
对苯二胺0.135份、
松香0.18份、
多聚磷酸0.03份、
纳米氧化铝0.03份、
硅藻土1.3份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺2.6份、
集料105份。
进一步地，其特征在于：所述混合料包含以下质量份数的原料：
基质沥青11.2份、
废轮胎橡胶粉1.7份、
SBS沥青改性剂0.95份、
聚乙烯蜡0.21份、
三乙油酸皂0.53份、
芳烃油0.46份、
硫磺0.33份、
纳米氧化锌0.29份、
对苯二胺0.13份、
松香0.22份、
多聚磷酸0.04份、
纳米氧化铝0.03份、
硅藻土1.6份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺3.4份、
集料120份。
本发明的效果在于：有效利用废旧轮胎，冶金废料，以及粉煤灰，节约了成本，保护环境；通过对橡胶沥青以及集料配比、物理性质的优化，使制得的沥青混合料的耐老化性能、低温性能、高温性能、抗水稳定性能和抗疲劳性能等均得到综合提升，有效提高道路材料的使用性能与耐久性能，具有显著的经济与社会效益。
具体实施方式
实施例1
一种橡胶沥青混合料的制备方法，所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：
(1)首先按比例称重，然后将石油沥青加热到185℃，依次加入SBS沥青改性剂1.0份、废轮胎橡胶粉1.5份、聚乙烯蜡0.18份、三乙油酸皂0.42份、芳烃油0.56份、对苯二胺0.135份、纳米氧化锌0.34份、纳米氧化铝0.02份、硅藻土1.3份，并以每分钟400转的速度搅拌1小时使其升温至195℃，再以每分钟1100转的速度搅拌1.4小时使其降温至175℃，最后加入硫磺0.36份、多聚磷酸0.04份、松香0.21份以每分钟180转的速度搅拌5小时，制得橡胶沥青；
(2)准备集料120份，所述集料的质量百分比如下：石料65％，粉煤灰：13％，钢渣：22％，将集料中的石料、粉煤灰、钢渣混合搅拌均匀，然后加热到175℃，加入N，N’-亚乙基双油酸酰胺3份，搅拌均匀；其中所述石料在分别经过筛孔为16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，90％，50％，22％，10％，3％，所述粉煤灰和钢渣的粒径为1-1.5mm。
(3)将步骤(1)中制得的橡胶沥青加入到步骤(2)搅拌均匀的集料中，搅拌均匀，即制得橡胶沥青混合料。
实施例2
一种橡胶沥青混合料的制备方法，所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：
(1)首先按比例称重，然后将煤沥青加热到170℃，依次加入SBS沥青改性剂0.9份、废轮胎橡胶粉1.2份、聚乙烯蜡0.13份、三乙油酸皂0.55份，芳烃油0.52份、对苯二胺0.125份、纳米氧化锌0.33份、纳米氧化铝0.025份、硅藻土1.45份并以每分钟250转的速度搅拌1.8小时使其升温至200℃，再以每分钟1300转的速度搅拌1.2小时使其降温至175℃，最后加入硫磺0.33份、多聚磷酸0.05份、松香0.23份以每分钟160转的速度搅拌6小时，制得橡胶沥青；
(2)准备集料130份，集料的质量百分比如下：石料80％，粉煤灰：8.5％，钢渣：11.5％，将集料中的石料、粉煤灰、钢渣混合搅拌均匀，然后加热到185℃，加入N，N’-亚乙基双油酸酰胺3.4份，搅拌均匀；其中所述石料在分别经过筛孔为16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，88.4％，50.2％，18.3％，10.4％，4.5％，所述粉煤灰和钢渣的粒径为0.2-1mm。
(3)将步骤(1)中制得的橡胶沥青加入到步骤(2)搅拌均匀的集料中，搅拌均匀，即制得橡胶沥青混合料。
实施例3
一种橡胶沥青混合料的制备方法，所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：
(1)首先按比例称重，然后将煤沥青加热到210℃，依次加入SBS沥青改性剂0.9份、废轮胎橡胶粉1.2份、聚乙烯蜡0.13份、三乙油酸皂0.55份，芳烃油0.52份、对苯二胺0.125份、纳米氧化锌0.33份、纳米氧化铝0.025份、硅藻土1.45份并以每分钟120转的速度搅拌4小时使其升温至230℃，再以每分钟1800转的速度搅拌0.5小时使其降温至175℃，最后加入硫磺0.33份、多聚磷酸0.05份、松香0.23份以每分钟300转的速度搅拌3小时，制得橡胶沥青；步骤(2)、(3)同实施例1或2。

Claims (8)

1.一种橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述橡胶沥青混合料主要由以下步骤制得：
(1)首先按比例称重，然后将基质沥青加热到150-220℃，依次加入SBS改性剂、废轮胎橡胶粉、聚乙烯蜡、三乙油酸皂、芳烃油、对苯二胺、纳米氧化锌、纳米氧化铝、硅藻土并以每分钟90-1000转的速度搅拌0.2-4小时使其升温至160-250℃，再以每分钟800-2200转的速度搅拌0.2-4小时使其降温至140-200℃，最后加入硫磺、多聚磷酸、松香以每分钟120-330转的速度搅拌2-10小时，制得橡胶沥青；
(2)将集料中的石料、粉煤灰、钢渣混合搅拌均匀，然后加热到150-240℃，加入N，N’-亚乙基双油酸酰胺，搅拌均匀；
(3)将步骤(1)中制得的橡胶沥青加入到步骤(2)搅拌均匀的集料中，搅拌均匀，即制得橡胶沥青混合料。
2.如权利要求1所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述混合料包含以下质量份数的原料配比：
基质沥青7-12份、
废轮胎橡胶粉1-3份、
SBS沥青改性剂0.8-1.2份、
聚乙烯蜡0.1-0.24份、
三乙油酸皂0.35-1份、
芳烃油0.35-1.2份、
硫磺0.2-0.4份、
纳米氧化锌0.2-0.4份、
对苯二胺0.1-0.14份、
松香0.12-0.36份、
多聚磷酸0.02-0.06份、
纳米氧化铝0.02-0.04份、
硅藻土1-2份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺1-5份、
集料100-150份。
3.如权利要求2所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述集料的质量百分比如下：石料60-85％，粉煤灰：8-15％，钢渣：4-25％。
4.如权利要求3所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述石料在分别经过筛孔为16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛子筛分时，其通过质量百分比即级配为100％，80％～100％，45％～55％，16％～23％，8％～12％，0～5％，所述粉煤灰和钢渣的粒径为0.15-3mm。
5.如权利要求2所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的基质沥青是石油沥青、氧化沥青、煤沥青或湖沥青。
6.如权利要求5所述的所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：废轮胎橡胶粉由废旧轮胎粉磨成60-200目的胶粉。
7.如权利要求1-5所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述混合料包含以下质量份数的原料：
基质沥青8.7份、
废轮胎橡胶粉2.4份、
SBS沥青改性剂1.3份、
聚乙烯蜡0.13份、
三乙油酸皂0.44份、
芳烃油0.53份、
硫磺0.25份、
纳米氧化锌0.26份、
对苯二胺0.135份、
松香0.18份、
多聚磷酸0.03份、
纳米氧化铝0.03份、
硅藻土1.3份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺2.6份、
集料105份。
8.如权利要求1-5所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述混合料包含以下质量份数的原料：
基质沥青11.2份、
废轮胎橡胶粉1.7份、
SBS沥青改性剂0.95份、
聚乙烯蜡0.21份、
三乙油酸皂0.53份、
芳烃油0.46份、
硫磺0.33份、
纳米氧化锌0.29份、
对苯二胺0.13份、
松香0.22份、
多聚磷酸0.04份、
纳米氧化铝0.03份、
硅藻土1.6份、
N，N’-亚乙基双油酸酰胺3.4份、
集料120份。
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