CN105985061B - 一种沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青混合料及其制备方法，包括沥青、沥青混合料添加剂、集料和矿粉，首先用煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂制备沥青混合料添加剂；再向预热的集料中同时加入沥青混合料添加剂和熔化的沥青，搅拌均匀，制得混合物料；最后向混合物料中加入矿粉，搅拌均匀，即制得所述的沥青混合料。本发明的沥青混合料选用的沥青混合料添加剂采用煤制油废弃物为主要原料制备而成，可以节约15％以上的沥青原料；本发明的沥青混合料的性能可以达到或优于改性沥青混凝土的各项物理指标；沥青混合料的动稳定度可达8064次/mm，抗车辙能力显著提高。

Description

一种沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明属于道路工程领域，具体涉及一种沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着国际能源争夺日益激烈，石油价格不断突破历史新高，出于对能源战略储备的需求，全球范围内替代石油项目也加速发展。我国能源结构现状是煤炭资源相对丰富，石油、天然气相对匮乏。随着国民经济的快速发展，我国对石油产品的消费量不断增长，大大超过了同期原油生产的增长速度。国内石油产品生产无法满足需求，导致我国石油进口量逐年俱增。充分利用丰富的煤炭资源，发展煤炭液化技术是减少对国外原油过度依赖，缓解我国石油资源短缺、石油产品供需紧张状况的重要途径之一，同时也是提高我国煤炭资源利用率、减轻燃煤污染，促进能源、经济、环境协调发展的重要举措。

煤制油(Coal-to-liquids,CTL)是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术，包含煤直接液化和煤间接液化两种技术路线。煤直接液化是将煤在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类燃料，并脱除硫、氮、氧等原子。利用煤直接液化法产生一吨油就会产生1.4吨液化残渣，煤液化残渣是一种高碳、高灰、高硫的物质，在室温下其外观呈固体沥青状，软化点约为180℃左右，其中的有机类物质包括重质液化油、沥青类物质和未转化的煤；无机类物质包括煤中的矿物质和外加的催化剂。对于大型煤液化装置，煤液化残渣的产量十分庞大，如我国神华集团煤直接液化一期250万t/a商品油商业化示范厂在满负荷运转状态下可产生煤液化残渣388万t/a，如此大量的煤直接液化残渣如果没有找到理想的处理技术或方法，势必会对环境造成严重污染，所以无论从能源战略角度还是环境保护角度考虑，对煤直接液化残渣的利用研究都是煤液化工艺开发的重要组成部分。由于煤直接液化残渣中的沥青类物质含量较高，因此非常适合制备道路材料，而其原料成本远远低于沥青材料。

专利号为200610012547.9的中国发明专利公开了一种道路沥青改性剂，该发明将煤液化残渣直接作为道路沥青改性剂，在制备改性沥青时，煤直接液化残渣改性剂占改性沥青重量的5-10％，该发明简单、优化的利用了煤直接液化残渣，但是，作为改性剂的煤液化残渣添加量非常小，当煤液化残渣含量再提高后，由于沥青发脆，低温性能不好，难以满足路用性能要求。专利号为201010216320.2的中国专利公开了一种煤直接液化残渣复合改性沥青，其通过在熔融的煤直接液化残渣中加入油份和胶质，直接将煤直接液化残渣制备成改性沥青，该改性沥青制作工艺简单，价格低廉，但是，由于煤直接液化残渣的成分与沥青成分差别很大，直接将煤直接液化残渣制备成改性沥青，其各项性能指标难以达到改性沥青的要求；专利号为201010198795.3的中国专利公开了一种煤直接液化残渣制备沥青混凝土路面抗车辙剂的制备方法，该方法将煤直接液化残渣、石油沥青、聚乙烯分别粉碎，接着按照一定重量比混合，最后将混合物挤出造粒，制得2-5mm固体颗粒形态的抗车辙剂，该发明的抗车辙剂可明显提高沥青路面的抗车辙性能，但是该发明的抗车辙剂需要使用石油沥青作为原料，而且无法改善沥青混凝土的其他性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种沥青混合料及其制备方法，所述沥青混合料采用的沥青混合料添加剂以煤直接液化残渣为主要原料复合多种有机化合物制备而成，本发明制备的沥青混合料的各项物理性能可以达到或优于改性沥青混凝土，节约15％沥青用量，大幅提高沥青混合料抗开裂性能和抗车辙性能。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：

1)用煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂制备沥青混合料添加剂；

2)向预热的集料中同时加入沥青混合料添加剂和熔化的沥青，搅拌均匀，制得混合物料；

3)向混合物料中加入矿粉，搅拌均匀，即制得所述的沥青混合料；

其中，步骤1)中所述交联剂为烷基酚醛树脂、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂、氯化石蜡树脂、碳九石油树脂或多萜树脂中的一种或多种，优选为烷基酚醛树脂。本发明的交联剂可以在分子间起架桥作用，从而使多个分子相互键合交联成网状结构。

其中，步骤1)中所述促进剂为十八烷酸、次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、氧化锌或氧化镁中的一种或多种，优选为十八烷酸或次磺酰胺类促进剂。本发明的促进剂可以提高各组分与石料结合的表面活性。

其中，步骤1)中所述胶合剂为无规聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛或再生胶中的一种或多种。本发明的胶合剂可以增加粘度、提高沥青混合料的弹性恢复能力。

其中，步骤1)中所述增塑剂为石蜡油、蓖麻油、妥尔油、松香油或煤焦油中的一种或多种，优选为石蜡油。本发明的增塑剂可以使交联剂、促进剂、胶合剂与煤直接液化残渣互相融合，分散更均匀。

其中，步骤1)中所述用煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂制备沥青混合料添加剂包括如下步骤：

A)对煤直接液化残渣进行元素分析，将得到的元素分析结果与优质沥青的元素分析结果进行比对；

B)根据比对结果确定煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂的重量配比；

C)将煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂分别粉碎后进行混合处理，得到第一混合物，备用；

D)将增塑剂预热至65-85℃，得到粘稠状液体；

E)向第一混合物中加入步骤D)制得的粘稠状液体进行捏合处理，得到第二混合物；

F)将第二混合物挤出造粒，得到所述的沥青混合料添加剂。

其中，步骤C)中所述煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂粉碎后的粒度为80-120目。

其中，步骤C)中所述的混合处理在搅拌条件下进行。

特别是，所述混合处理的搅拌速度为30-50r/min，搅拌时间为10-25min。

其中，步骤D)中所述增塑剂的预热温度为60-90℃，优选为65-85℃，进一步优选为70-80℃。

其中，步骤E)中所述捏合处理的温度为80-120℃，捏合处理的时间为3-5min。

其中，步骤F)中所述的造粒的粒径为2.5-3.5mm。

其中，还包括步骤G)将造粒后的沥青混合料添加剂进行冷却、装袋。

特别是，所述冷却的温度为0-20℃。

其中，所述煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂和增塑剂的重量份配比为：

煤直接液化残渣：55-90；

交联剂：10-35；

促进剂：0.01-0.45；

胶合剂：5-15；

增塑剂：0.5-5。

特别是，所述煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂和增塑剂的重量份配比为：

煤直接液化残渣：60-85；

交联剂：15-30；

促进剂：0.02-0.40；

胶合剂：7-13；

增塑剂：1.0-4.5。

其中，步骤2)中所述集料的预热温度为190-200℃。

特别是，所述预热时间≥12小时。

其中，本发明中的集料和矿粉(统称为矿料)为花岗岩，所述集料的组成为：15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑。所述集料的筛分结果见表1-5。

表1. 15-20mm集料筛分结果

筛孔直径(mm)	26.5	19.0	16.0	13.2	9.5
						通过率(％)	100.0	95.7	38.5	2.2	0.1

表2. 10-15mm集料筛分结果

筛孔直径(mm)	19.0	16.0	13.2	9.5	4.75
						通过率(％)	100.0	99.1	84.2	11.6	0.3

表3. 5-10mm集料筛分结果

筛孔直径(mm)	13.2	9.5	4.75	2.36
					通过率(％)	100.0	91.8	4.4	0.3

表4. 3-5mm集料筛分结果

筛孔直径(mm)	9.5	4.75	2.36	1.18	0.6
						通过率(％)	100.0	88.2	2.5	0.7	0.5

表5. 0-3mm集料筛分结果

筛孔直径(mm)

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

通过率(％)

100.0

97.0

77.7

65.8

48.2

26.9

5.1

所述矿料配合比例如表6所示：

表6. 矿料配合比例

矿料规格(mm)	15-20mm	10-15mm	5-10mm	3-5mm	0-3mm	矿粉
							比例(％)	25	17	19	17	17	5

其中，步骤2)中所述熔化沥青的温度为100-110℃，优选为105℃。

其中，步骤2)中所述沥青混合料添加剂与沥青的重量之比为(25-40):(65-85)。

其中，步骤2)中所述的搅拌温度为170-185℃，优选为180℃；搅拌时间为40-50s，优选为45s。

其中，步骤3)中所述的搅拌温度为170-185℃，优选为180℃；搅拌时间为20-40s，优选为30s。

其中，所述沥青和沥青混合料添加剂的总重量与集料和矿粉的总重量之比为(4.1-5.8)：100。

本发明另一方面提供一种按照上述方法制备而成的沥青混合料。

本发明方法具有如下优点：

1)本发明的沥青混合料采用的沥青混合料添加剂以煤直接液化残渣为主要原料制备而成，不仅实现了煤液化残渣的高效利用，而且保护了环境。

2)本发明的沥青混合料中添加了沥青混合料添加剂后，可节约15％以上的沥青原料，降低了成本。

3)本发明的沥青混合料各项技术指标均能够满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求，能够显著提高沥青混凝土的抗开裂和抗车辙能力，动稳定度达到8000次/mm以上。

4)本发明的沥青混合料制备方法简单，价格低廉，在传统的沥青混合料生产工艺中无需增加施工工序，特别适用于高温地区以及重交通路段。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

本发明中的矿料为花岗岩，包括集料和矿粉，所述集料的组成为：15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑，所述集料的筛分结果参见表1-5；所述矿料配合比例参见表6。

本发明所用的沥青为70#基质沥青，由秦皇岛中石油染料沥青有限公司提供，符合JTG F40-2004《交通部道路石油沥青技术要求》的70#、90#或110#道路沥青均适用于本发明。

实施例1制备沥青混合料添加剂

1)对煤直接液化残渣进行元素分析，将得到的元素分析结果与优质沥青的元素分析结果进行比对；

2)根据比对结果确定煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂的重量配比；

3)按照如下重量配比准备原料(kg)：

煤直接液化残渣55、烷基酚醛树脂35、十八烷酸0.01、无规则聚丙烯5、石蜡油0.5；

将煤直接液化残渣、烷基酚醛树脂、十八烷酸、无规则聚丙烯分别通过雷蒙磨粉碎成80目的粉末；

4)将煤直接液化残渣粉末、烷基酚醛树脂粉末、十八烷酸粉末和无规则聚丙烯粉末置于高速混合机内，进行搅拌混合，得到第一混合物；

其中，搅拌的速度为30r/min，搅拌的时间为25min；

5)将石蜡油加热到60℃；

6)在第一混合物中加入加热后的石蜡油进行捏合处理，得到第二混合物；

其中，捏合处理的温度为80℃，捏合处理的时间为5min；

7)将第二混合物置于造粒机中挤出造粒，得到添加剂粒料；其中，所述粒料的粒径为2.5-3.5mm。

6)将添加剂粒料冷却、分装，即得，其中，所述冷却的温度为0-20℃。

实施例2制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣90、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂10、次磺酰胺类促进剂0.45、聚乙烯醇缩丁醛7、蓖麻油1；将煤直接液化残渣、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂、次磺酰胺类促进剂、聚乙烯醇缩丁醛粉碎成90目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂粉末、次磺酰胺类促进剂粉末、聚乙烯醇缩丁醛粉末加入到高速混合机内进行搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为50r/min，搅拌的时间为10min；步骤5)将蓖麻油加热到75℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的蓖麻油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为120℃，捏合处理的时间为3min之外，其余与实施例1相同。

实施例3制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣60、氯化石蜡树脂15、秋兰姆类促进剂0.05、再生胶15、煤焦油5；将煤直接液化残渣、氯化石蜡树脂、秋兰姆类促进剂、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成100目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、氯化石蜡树脂粉末、秋兰姆类促进剂粉末、再生胶粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为45r/min，搅拌的时间为12min；步骤5)将煤焦油加热到65℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的煤焦油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为85℃，捏合处理的时间为3.5min之外，其余与实施例1相同。

实施例4制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣70、碳九石油树脂20、氧化锌0.3、再生胶10、石蜡油2；将煤直接液化残渣、碳九石油树脂、氧化锌、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成110目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、碳九石油树脂粉末、氧化锌粉末、再生胶粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为40r/min，搅拌的时间为15min；步骤5)将石蜡油加热到70℃；6)在第一混合物中加入加热后的石蜡油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为90℃，捏合处理的时间为4min之外，其余与实施例1相同。

实施例5制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣75、烷基酚醛树脂25、氧化镁0.2、无规聚丙烯12、妥尔油3；将煤直接液化残渣、烷基酚醛树脂、氧化镁、无规聚丙烯通过雷蒙磨分别粉碎成120目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、烷基酚醛树脂粉末、氧化镁粉末、无规聚丙烯粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为35r/min，搅拌的时间为20min；步骤5)将妥尔油加热到75℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的妥尔油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为100℃，捏合处理的时间为4.5min之外，其余与实施例1相同。

实施例6制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣80、多萜树脂30、十八烷酸0.4、聚乙烯醇缩丁醛14、煤焦油4.5；将煤直接液化残渣、多萜树脂、十八烷酸、聚乙烯醇缩丁醛通过雷蒙磨分别粉碎成120目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、多萜树脂粉末、十八烷酸粉末、聚乙烯醇缩丁醛粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为32r/min，搅拌的时间为23min，步骤5)将煤焦油加热到80℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的煤焦油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为110℃，捏合处理的时间为5min之外，其余与实施例1相同。

实施例7制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣65、烷基酚醛树脂22、次磺酰胺类促进剂0.02、聚乙烯醇缩丁醛8、松香油1.5；将煤直接液化残渣、烷基酚醛树脂、次磺酰胺类促进剂、聚乙烯醇缩丁醛通过雷蒙磨分别粉碎成80目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、烷基酚醛树脂粉末、次磺酰胺类促进剂粉末、聚乙烯醇缩丁醛粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为47r/min，搅拌的时间为10min，步骤5)将松香油加热到85℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的松香油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为95℃，捏合处理的时间为3.5min之外，其余与实施例1相同。

实施例8制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣85、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂24、氧化锌0.03、再生胶9、煤焦油3.5；将煤直接液化残渣、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂、氧化锌、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成90目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂粉末、氧化锌粉末、再生胶粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为37r/min，搅拌的时间为22min，步骤5)将煤焦油加热到77℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的煤焦油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为105℃，捏合处理的时间为4min之外，其余与实施例1相同。

实施例9制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣72、碳九石油树脂17、秋兰姆类促进剂0.04、聚乙烯醇缩丁醛13、石蜡油4.0；将煤直接液化残渣、碳九石油树脂、秋兰姆类促进剂、聚乙烯醇缩丁醛通过雷蒙磨分别粉碎成100目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、碳九石油树脂粉末、秋兰姆类促进剂粉末、聚乙烯醇缩丁醛粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为35r/min，搅拌的时间为25min，步骤5)将石蜡油加热到72℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的石蜡油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为115℃，捏合处理的时间为5min之外，其余与实施例1相同。

实施例10制备沥青混合料添加剂

除了步骤3)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣62、氯化石蜡树脂32、十八烷酸0.35、再生胶11、煤焦油2.5；将煤直接液化残渣、氯化石蜡树脂、十八烷酸、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成110目的粉末；步骤4)将煤直接液化残渣粉末、氯化石蜡树脂粉末、十八烷酸粉末、再生胶粉末加入到高速混合机内搅拌混合，得到第一混合物；其中，搅拌的速度为50r/min，搅拌的时间为12min，步骤5)将煤焦油加热到78℃；步骤6)在第一混合物中加入加热后的煤焦油进行捏合处理，得到第二混合物；其中，捏合处理的温度为120℃，捏合处理的时间为3min之外，其余与实施例1相同。

实施例11制备沥青混合料添加剂

1)按照如下重量配比准备原料(kg)：

煤直接液化残渣70-72、烷基酚醛树脂15-17、十八烷酸0.02-0.10、无规则聚丙烯10-11、石蜡油2.0-2.5；

将煤直接液化残渣、烷基酚醛树脂、十八烷酸、无规则聚丙烯通过雷蒙磨分别粉碎成80目的粉末；

4)将煤直接液化残渣粉末、烷基酚醛树脂粉末、十八烷酸粉末和无规则聚丙烯粉末加入到高速混合机内进行搅拌混合，得到第一混合物；

其中，搅拌的速度为45r/min，搅拌的时间为20min；

5)将石蜡油加热到70℃；

6)在第一混合物中加入加热后的石蜡油进行捏合处理，得到第二混合物；

其中，捏合处理的温度为100℃，捏合处理的时间为5min；

7)将第二混合物置于造粒机中挤出造粒，得到添加剂粒料；其中，所述粒料的粒径为2.5-3.5mm。

8)将添加剂粒料冷却、分装，即得，其中，所述冷却的温度为0-20℃。

实施例12制备沥青混合料添加剂

除了步骤1)中按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣78-80、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂18-20、次磺酰胺类促进剂0.35-0.40、聚乙烯醇缩丁醛8.5-9.5、蓖麻油1.0-1.5；将煤直接液化残渣、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂、次磺酰胺类促进剂、聚乙烯醇缩丁醛通过雷蒙磨分别粉碎成90目的粉末之外，其余与实施例11相同。

实施例13制备沥青混合料添加剂

除了步骤1)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣60-62、氯化石蜡树脂28-30、秋兰姆类促进剂0.25-0.30、再生胶12-13、煤焦油3.0-3.2；将煤直接液化残渣、氯化石蜡树脂、秋兰姆类促进剂、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成100目的粉末之外，其余与实施例11相同。

实施例14制备沥青混合料添加剂

除了步骤1)按照如下重量配比准备原料(kg)：煤直接液化残渣83-85、碳九石油树脂23-25、氧化锌0.20-0.22、再生胶7-8、石蜡油4.0-4.5；将煤直接液化残渣、碳九石油树脂、氧化锌、再生胶通过雷蒙磨分别粉碎成110目的粉末之外，其余与实施例11相同。

实施例15制备沥青混合料

1)按照油石比为4.1％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：沥青混合料添加剂1.025、110#沥青3.485、矿料100。

其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比4.1％计算出的理论沥青用量)的25wt％，110#沥青用量为原沥青用量的85wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了15wt％的沥青用量。

本发明所用的沥青为110#基质沥青，由秦皇岛中石油染料沥青有限公司提供，符合JTG F40-2004《交通部道路石油沥青技术要求》的70#、90#或110#道路沥青均适用于本发明。

本实施例中的沥青混合料添加剂由实施例1制备得到。

本实施例中的矿料为花岗岩，由集料和矿粉组成，所述集料规格为15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑。所述矿料配合比例参见表6。

2)、将集料在195℃烘12小时以上，备用；

3)、将110#石油沥青于105℃下加热至熔化；

4)、在搅拌条件下，向预热的集料中同时加入熔化的110#石油沥青和沥青混合料添加剂，搅拌均匀，得到第一混合物料；

其中，所述搅拌温度为180℃，搅拌时间为40s。

5)向第一混合物料中加入矿粉，继续在180℃下搅拌30s，即制得含添加剂的沥青混合料1。

实施例16制备沥青混合料

1)按照油石比为4.4％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：

沥青混合料添加剂1.1、70#沥青3.74、矿料100。

其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比4.4％计算出的理论沥青用量)的25wt％，70#沥青用量为原沥青用量的85wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了15wt％的沥青用量。

本发明所用的沥青为70#基质沥青，由秦皇岛中石油染料沥青有限公司提供，符合JTG F40-2004《交通部道路石油沥青技术要求》的70#、90#或110#道路沥青均适用于本发明。

本实施例中的沥青混合料添加剂由实施例1制备得到。

本实施例中的矿料为花岗岩，由集料和矿粉组成，所述集料规格为15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑。所述矿料配合比例参见表6。

2)、将集料在190℃烘12小时以上，备用；

3)、将70#石油沥青于105℃下加热至熔化；

4)、在搅拌条件下，向预热的集料中同时加入熔化的70#石油沥青和沥青混合料添加剂，搅拌均匀，得到第一混合物料；

其中，所述搅拌温度为170℃，搅拌时间为50s。

5)向第一混合物料中加入矿粉，继续在170℃下搅拌30s，即制得含添加剂的沥青混合料2。

实施例17制备沥青混合料

1)按照油石比为4.8％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：

沥青混合料添加剂1.44、90#沥青3.84、矿料100。

其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比4.8％计算出的理论沥青用量)的30wt％，90#沥青用量为原沥青用量的80wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了20wt％的沥青用量。

本实施例中的沥青混合料添加剂由实施例1制备得到。

本实施例中的矿料为花岗岩，由集料和矿粉组成，所述集料规格为15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑。所述矿料配合比例参见表6。

2)、将集料在200℃烘12小时以上，备用；

3)、将90#石油沥青于100℃下加热至熔化；

4)、在搅拌条件下，向预热的集料中同时加入熔化的90#石油沥青和沥青混合料添加剂，搅拌均匀，得到第一混合物料；

其中，所述搅拌温度为180℃，搅拌时间为45s。

5)向第一混合物料中加入矿粉，继续在180℃下搅拌20s，即制得含添加剂的沥青混合料3。

实施例18制备沥青混合料

1)按照油石比为5.0％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：

沥青混合料添加剂1.75、110#沥青3.75、矿料100。

其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比5.0％计算出的理论沥青用量)的35wt％，110#沥青用量为原沥青用量的75wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了25wt％的沥青用量。

本实施例中的沥青混合料添加剂由实施例1制备得到。

本实施例中的矿料为花岗岩，由集料和矿粉组成，所述集料规格为15～20mm碎石，10～15mm碎石，5～10mm碎石，3～5mm碎石，0～3mm石屑。所述矿料配合比例参见表6。

2)、将集料在190-200℃烘12小时以上，备用；

3)、将110#石油沥青于110℃下加热至熔化；

4)、在搅拌条件下，向预热的集料中同时加入熔化的110#石油沥青和沥青混合料添加剂，搅拌均匀，得到第一混合物料；

其中，所述搅拌温度为185℃，搅拌时间为40s。

5)向第一混合物料中加入矿粉，继续在185℃下搅拌40s，即制得含添加剂的沥青混合料4。

实施例19制备沥青混合料

除了步骤1)中按照油石比为5.4％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：沥青混合料添加剂2.16、70#沥青3.78、矿料100。其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比5.4％计算出的理论沥青用量)的40wt％，70#沥青用量为原沥青用量的70wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了30wt％的沥青用量之外，其余与实施例15相同，制得含添加剂的沥青混合料5。

实施例20制备沥青混合料

除了步骤1)中按照油石比为5.8％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：沥青混合料添加剂2.32、90#沥青3.77、矿料100。其中，沥青混合料添加剂的用量为原沥青用量(根据油石比5.8％计算出的理论沥青用量)的40wt％，90#沥青用量为原沥青用量的65wt％。在此条件下制备的沥青混合料，节约了35wt％的沥青用量之外，其余与实施例15相同，制得含添加剂的沥青混合料6。

实施例21制备沥青混合料

除了步骤1)中的沥青混合料添加剂由实施例11制备得到之外，其余与实施例16相同，制得含添加剂的沥青混合料7。

试验例1制备不含沥青混合料添加剂的沥青混合料

除了在步骤1)中按照油石比为4.4％计算出沥青和矿料(集料和矿粉)的用量，并按照如下重量配比准备原料(kg)：70#沥青4.4、矿料100；步骤4)向预热的集料中加入熔化的70#沥青，搅拌均匀，得到第一混合物料之外，其余与实施例16相同，制得不含沥青混合料添加剂的沥青混合料8。

对实施例15-21及试验例1制备的沥青混合料进行取样，采用常规方法制成试件进行马歇尔性能试验，试验数据见表7。

表7. 8种沥青混合料的马歇尔试验数据对比

从表7可以看出，加入了沥青混合料添加剂的沥青混合料，其各项技术指标均能够满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求，其中，动稳定度显著提高，均在8000次/mm以上。

Claims (8)

1.一种沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、用煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂制备沥青混合料添加剂；

2)、向预热的集料中同时加入沥青混合料添加剂和熔化的沥青，搅拌均匀，制得混合物料；

3)、向混合物料中加入矿粉，搅拌均匀，即制得所述的沥青混合料；

其中，步骤1)用煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂、增塑剂制备沥青混合料添加剂包括如下步骤：

A)将煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂分别粉碎后进行混合处理，得到粉碎的第一混合物，备用；

B)将增塑剂预热至65-85℃，得到粘稠状液体；

C)向粉碎的第一混合物中加入步骤B)制得的粘稠状液体进行捏合处理，得到第二混合物；

D)将第二混合物挤出造粒，得到所述的沥青混合料添加剂；

其中，步骤1)中所述增塑剂为石蜡油、蓖麻油、妥尔油、松香油或煤焦油中的一种或多种；

其中，步骤1)中所述煤直接液化残渣、交联剂、促进剂、胶合剂和增塑剂的重量份配比为：

煤直接液化残渣：60-85；

交联剂：15-30；

促进剂：0.02-0.40；

胶合剂：7-13；

增塑剂：1.0-4.5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述交联剂为烷基酚醛树脂、对-叔丁基苯酚-乙炔树脂、氯化石蜡树脂、碳九石油树脂或多萜树脂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述促进剂为十八烷酸、次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、氧化锌或氧化镁中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述胶合剂为无规聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛或再生胶中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述沥青混合料添加剂与沥青的重量之比为(25-40):(65-85)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的搅拌温度为170-185℃，搅拌时间为40-50s；步骤3)中所述的搅拌温度为170-185℃，搅拌时间为20-40s。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沥青和沥青混合料添加剂的总重量与集料和矿粉的总重量之比为(4.1-5.8)：100。

8.一种沥青混合料，其特征在于，按照权利要求1-7任一所述的方法制备而成。