CN105062096A - 沥青路桥防滑养护材料的制备方法及油页岩作为填料的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法及油页岩作为填料的应用，包括如下步骤：油页岩通过粉碎机粉碎成细颗粒，通过筛选取得相应目数的固态颗粒填料。将填料、添加剂及优质沥青在适宜加热温度下混合后形成的产品用于对破损道路的补缝，或者在损坏的基础路面上重新铺装一层本发明沥青路桥养护材料的涂层。本发明最终系列产品具有如下优点：防滑、耐磨、可承受大温差、防水、表面平整、无接缝以及噪音低等。

Description

沥青路桥防滑养护材料的制备方法及油页岩作为填料的应用

技术领域

本发明属于化工技术、资源循环利用和道路桥梁建设领域，具体涉及一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法及油页岩作为填料的应用。

背景技术

随着我国经济持续高速发展，我国道路工程发生了翻天覆地的变化。沥青路面甚至铺进了乡间小道。但是，在一些恶劣气候地区，尤其是我国北方地区，由于昼夜以及季节温差巨大，沥青反复收缩，导致了沥青路面形成大量的垂直裂纹、车辙以及疲劳断裂等。由于我国沥青公路面积基数庞大，重新铺装路面费用极高。目前解决该难题的最有效途径是选择一种防滑性能极好的补缝沥青对断裂带进行补缝，或者在损坏的基础路面上重新铺装一层高性能防滑改性沥青涂层材料。该方法的关键难题是防滑性能，如果防滑性能不好，雨雪天气将造成刹车失灵等交通事故。所以，研发一种集防滑、耐磨、可承受大温差、防水、表面平整、无接缝以及噪音低等高性能沥青路桥养护材料将解决该难题。

我国油页岩储量巨大，经过高温干馏法可以制备页岩油。但是，干馏法只能提取70％左右的页岩油，剩余20％以上重质页岩油随油页岩废渣一起回填，造成资源及人力浪费，同时对环境造成污染。油页岩及干馏油页岩废渣主要由硅铝酸盐及少量的Mg、Fe、K等无机氧化物和干酪根及重质油成分组成。特别是一些颗粒度小的油页岩(<6mm)不适宜于干馏工艺，造成大量资源浪费。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，解决了现有技术中重新铺设沥青路面成本高的问题。

本发明的另一目的在于油页岩作为填料在沥青路桥防滑养护材料中的应用。

本发明的制备方法包括如下步骤：

步骤1，将油页岩通过粉碎机粉碎成细颗粒，通过筛选取得相应目数的固态颗粒填料。

步骤2，将上述填料与添加剂及优质沥青按重量份数比，在适宜加热温度下混合后反应得到产品；

步骤3，将上述产品用于对破损道路的补缝，或者在损坏的基础路面上重新铺装一层上述产品作为路面的涂层。

步骤1中，油页岩种类包扩油页岩原矿、干馏工艺后的油页岩废渣和直径小于6mm的不适宜于干馏工艺的油页岩小颗粒。

步骤1中，细颗粒直径为4-200目。

步骤2中，填料、添加剂及优质沥青的重量份数比为，填料：添加剂：优质沥青＝10-40：10-40：30-60。

步骤2中，添加剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚苯乙烯(EPS)、石油重液、高硫碳素以及苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)、聚异戊二烯、聚丁烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、乙烯基聚合物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯衍生物中的一种或者几种。

步骤2中，温度为50-200℃。

步骤2中，产品为“油包水”形态。

本发明的优点效果如下：

本发明方法是在传统沥青路桥养护材料工艺中，首次将油页岩或者油页岩废渣粉末作为沥青路桥养护材料的填料。利用油页岩组分中的重质油、干酪根等有机亲油成分与沥青和添加剂之间的偶联反应，同时，利用EPS和高硫碳素等添加剂，增加了本发明材料在大温差条件下的稳定性。利用油页岩粉末中的无机介质及颗粒性质增加了本发明材料的摩擦系数和防滑性。工艺中油包水形态及SBS添加剂等增加了本发明材料的防水性能。本发明最终系列产品具有如下优点：防滑、耐磨、可承受大温差、防水、表面平整、无接缝以及噪音低等。

油页岩及经过干馏工艺油页岩废渣由于自身的组成性质，具有适宜的硬度，适合通过粉碎机进行粉碎成目标目数的固体小颗粒，且具有较好的流动性，可以自由地从矿粉仓流出。同时，油页岩周围附着的干酪根及重油等成分燃点高。所以，这种小颗粒特别适宜于用作沥青路桥养护材料的填料，增加摩擦系数和提高该系列材料的其他性能。

采用本发明方法制备的沥青路桥养护材料可以作为一种防滑性能极好的补缝沥青对断裂带进行补缝，或者可以作为一种在损坏的基础路面上重新铺装一层高性能防滑改性沥青涂层材料。本发明方法是制备一种集防滑、耐磨、可承受大温差、防水、表面平整、无接缝以及噪音低等高性能沥青路桥养护材料，性能指标见表1。本发明方法采用油页岩或者干馏油页岩废渣的粉末作为填料减少了油页岩资源的浪费并减少了对环境的污染。本发明采用一锅式反应法，较传统分段制备法缩短了反应时间和减少了能耗。

具体实施方式

实施例1：

步骤1，将油页岩母矿通过粉碎机粉碎成细颗粒，细颗粒直径为4目，通过筛选取得相应目数的固态颗粒填料。

步骤2，将上述填料与添加剂及优质沥青按重量份数比，填料：添加剂：优质沥青＝30：20：50，在150℃温度下混合后反应得到产品；产品为“油包水”形态；所述的添加剂由2重量份数的SBS，2重量份数的EPS，10重量份数的石油重液及6重量份数的高硫碳素构成。

步骤3，将上述产品用于对破损道路的补缝，或者在损坏的基础路面上重新铺装一层上述产品作为路面的涂层。

实施例2：

所述步骤1中油页岩为干馏油页岩废渣。其它步骤同实施例1。

实施例3：

所述步骤1中油页岩为直径小于6mm的不能用于干馏工艺的油页岩小颗粒。其它步骤同实施例1。

实施例4：

所述步骤1中细颗粒直径为20目。其它步骤同实施例2。

实施例5：

所述步骤1中细颗粒直径为80目。其它步骤同实施例2。

实施例6：

所述步骤1中细颗粒直径为200目。其它步骤同实施例2。

实施例7：

所述步骤2中温度为180℃。其它步骤同实施例1。

实施例8：

步骤2中重量份数比为填料：添加剂：优质沥青＝25：20：55。其它步骤同实施例1。

实施例9：

步骤2中重量份数比为填料：添加剂：优质沥青＝40：20：40。其它步骤同实施例1。

实施例10

步骤2中，填料、添加剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及优质沥青的重量份数比为，填料：添加剂：优质沥青＝10：10：30。反应温度为50℃。其它步骤同实施例1。

实施例11

步骤2中，填料、添加剂聚苯乙烯(EPS)及优质沥青的重量份数比为，填料：添加剂：优质沥青＝40：40：60，反应温度为200℃。其它步骤同实施例1。

实施例12

步骤2中，填料、添加剂及优质沥青的重量份数比为，填料：高硫碳素以及苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)：乙烯乙酸乙烯酯：乙烯基聚合物：优质沥青＝40：15：2：3：30。其它步骤同实施例1。

本发明添加剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚苯乙烯(EPS)、石油重液、高硫碳素以及苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)、聚异戊二烯、聚丁烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、乙烯基聚合物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯衍生物中的一种或者几种。上述实施例仅用于本发明说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

表1

Claims (8)

1.一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，将油页岩通过粉碎机粉碎成细颗粒，通过筛选取得相应目数的固态颗粒填料；

步骤2，将上述填料与添加剂及优质沥青按重量份数比，在适宜加热温度下混合后反应得到产品；

步骤3，将上述产品用于对破损道路的补缝，或者在损坏的基础路面上重新铺装一层上述产品作为路面的涂层。

2.根据权利要求1所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤1中，油页岩种类包扩油页岩原矿、干馏工艺后的油页岩废渣和直径小于6mm的不适宜于干馏工艺的油页岩小颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤1中，细颗粒直径为4-200目。

4.根据权利要求1所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤2中，填料、添加剂及优质沥青的重量份数比为，填料：添加剂：优质沥青=10-40：10-40：30-60。

5.根据权利要求1或4所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤2中，添加剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚苯乙烯(EPS)、石油重液、高硫碳素以及苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)、聚异戊二烯、聚丁烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、乙烯基聚合物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙酸乙烯酯衍生物中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤2中，温度为50-200℃。

7.根据权利要求1所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于步骤2中，产品为“油包水”形态。

8.根据权利要求1所述的一种沥青路桥防滑养护材料的制备方法，其特征在于油页岩作为填料在沥青路桥防滑养护材料中的应用。