CN105176115A - 一种sbs橡胶粉复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于沥青路面用材料技术领域，具体涉及一种SBS橡胶粉复合改性沥青及其制备方法。本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青，其组分按质量份数计为：废橡胶粉15~21份，SBS改性剂2~3份，稳定剂0.2~0.4份，活化剂0.03~0.04份，沥青75~82份。其制备方法是将基质沥青预热至180℃，将SBS改性剂加入到热沥青中高速剪切分散20min，然后加入活化剂、橡胶粉和稳定剂，并在185℃下的条件下高速剪切分散2h。本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青混合料铺筑的公路有平稳、舒适、噪音低等优点，能明显改善路面的质量并延长其使用寿命，其使用方便、价格低廉、性能稳定，除具有提高沥青混合料抗车辙性能外，还对沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能提高有明显的效果。
Description
技术领域
本发明属于沥青路面用材料技术领域，具体涉及一种SBS橡胶粉复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
随着我国公路建设的飞速发展，改性沥青得到了广泛应用。其中SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青应用较为广泛。
SBS改性剂可明显改善沥青的高低温性能、弹性性能和内聚附着性能，能够提高路面抗车辙能力和抗滑性能，提升路面行车的安全性与舒适性，成为聚合物改性沥青中常用的改性剂。但也存在一些缺陷，如抗老化和抗疲劳性能较差等。同时随着SBS改性沥青的需求迅速增加，导致SBS供不应求，价格比较昂贵，在一定程度上限制了SBS改性沥青的推广应用。
把橡胶粉加入到沥青中，能够提高沥青的软化点，改善沥青低温条件下的流动性，增强沥青回弹变形能力，具有生产成本低、节能环保等优点。但橡胶粉改性沥青存在黏度高、贮存稳定性差等缺陷，同时高温软化点提高的幅度相当有限，对于高温炎热地区，仅用橡胶粉是不够的。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种SBS橡胶粉复合改性沥青及其制备方法，目的是通过SBS与橡胶粉两种改性剂的改性作用，并减少SBS的用量，降低改性沥青的成本。
实现本发明目的的SBS橡胶粉复合改性沥青，其组分按质量份数计为：
废橡胶粉15~21份
SBS改性剂2~3份
稳定剂0.2~0.4份
活化剂0.03~0.04份
沥青75~82份。
其中，所述的废橡胶粉由废旧轮胎加工而成，粒度为40~60目。
上述SBS橡胶粉复合改性沥青的制备方法按照以下步骤进行：
（1）按照废橡胶粉15~21质量份、SBS改性剂2~3质量份、稳定剂0.2~0.4质量份、活化剂0.03~0.04质量份、沥青75~82质量份进行配料。
（2）将基质沥青预热至180℃，将SBS改性剂加入到热沥青中高速剪切分散20min，然后加入活化剂、橡胶粉和稳定剂，并在185℃下的条件下高速剪切分散2h，得到SBS橡胶粉复合改性沥青。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
（1）本发明中采用的原料废橡胶粉是由废旧轮胎加工而成的，使废旧轮胎得到有效的回收再利用，具有生态环保等优点，直接减少资源浪费，并极大地维护了自然景观和生态环境平衡，符合国家建设资源节约型和环境友好型社会的方针，具有良好的社会和环境效益。
（2）本发明中SBS橡胶粉复合改性沥青中只加入了少量的SBS改性剂，就得到了优于单纯SBS、橡胶粉改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力、抗老化性能和抗疲劳性能，这是基于SBS改性剂和橡胶粉两种改性剂之间相互促进和补充，不但能够提高沥青的弹性，改善沥青的高、低温性能，还能够扩大沥青的使用温度范围。
（3）本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青混合料铺筑的公路有平稳、舒适、噪音低等优点，能明显改善路面的质量并延长其使用寿命，其使用方便、价格低廉、性能稳定，除具有提高沥青混合料抗车辙性能外，还对沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能提高有明显的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
本实施例中使用的SBS改性剂为工业生产，线型；稳定剂为工业生产，有效成分含量≥95%；活化剂为工业生产，为烷基苯酚二硫化物有效质量含量10%～13%的溶液；沥青为A级90号道路石油沥青。
实施例1
在本实施例的配比中，以1.13kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉21份
SBS改性剂2份
稳定剂0.4份
活化剂0.04份
沥青77份。
其制备方法是：
按照上述组分比例配料后，将沥青预热至180℃，加入SBS改性剂高速剪切分散20min，加入活化剂、橡胶粉和稳定剂，在185℃下的条件下高速剪切分散2h，即得本发明产品。
本实施例制备的SBS橡胶粉复合改性沥青主要检测指标如表1所示。
为了验证本发明之改性沥青的性能，发明人采用本发明实施例1制备的SBS橡胶粉复合改性沥青，拌制AC-20沥青混合料，按照交通运输部《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求，进行沥青混合料高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害、抗疲劳试验，并与SBS改性沥青混合料试验结果进行对比。
试验结果表明：采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
主要性能指标如表2～表3所示：
实施例2
在本实施例的配比中，以0.87kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉18份
SBS改性剂2.5份
稳定剂0.3份
活化剂0.03份
沥青80份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
实施例3
在本实施例的配比中，以0.85kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉15份
SBS改性剂3份
稳定剂0.2份
活化剂0.03份
沥青82份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
实施例4
在本实施例的配比中，以1.21kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉20份
SBS改性剂2份
稳定剂0.4份
活化剂0.04份
沥青78份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
实施例5
在本实施例的配比中，以1.0kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉16份
SBS改性剂3份
稳定剂0.2份
活化剂0.03份
沥青82份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
实施例6
在本实施例的配比中，以1.03kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉19份
SBS改性剂2.5份
稳定剂0.4份
活化剂0.04份
沥青79份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
实施例7
在本实施例的配比中，以1.08kg为1份，所用原料各组分的重量份数为：
废橡胶粉17份
SBS改性剂3份
稳定剂0.3份
活化剂0.03份
沥青80份。
其制备方法与实施例1相同。
经检测，采用本发明的SBS橡胶粉复合改性沥青后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留强度比、疲劳作用次数性能指标与SBS改性沥青混合料的试验结果对比，各项指标均有大幅度提高。
Claims (3)
1.一种SBS橡胶粉复合改性沥青，其特征在于其组分按质量份数计为：
废橡胶粉15~21份
SBS改性剂2~3份
稳定剂0.2~0.4份
活化剂0.03~0.04份
沥青75~82份。
2.根据权利要求1所述的一种SBS橡胶粉复合改性沥青，其特征在于所述的废橡胶粉由废旧轮胎加工而成，粒度为40~60目。
3.如权利要求1所述的SBS橡胶粉复合改性沥青的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）按照废橡胶粉15~21质量份、SBS改性剂2~3质量份、稳定剂0.2~0.4质量份、活化剂0.03~0.04质量份、沥青75~82质量份进行配料；
（2）将基质沥青预热至180℃，将SBS改性剂加入到热沥青中高速剪切分散20min，然后加入活化剂、橡胶粉和稳定剂，并在185℃下的条件下高速剪切分散2h，得到SBS橡胶粉复合改性沥青。
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