CN108409206A - 一种抗老化沥青混合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗老化沥青混合料及其制备方法，包括以下原料：矿粉、集料、沥青和微胶囊。其制备方法为：将明胶和十二烷基硫酸钠加入水中，搅拌均匀，得连续相，备用；将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；对连续相进行剪切搅拌，加入油相，剪切搅拌，得微胶囊悬浊液；对微胶囊悬浊液进行搅拌，真空抽滤，干燥，得微胶囊；将微胶囊加入沥青中，剪切搅拌，得掺有微胶囊的沥青；将掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得。该抗老化沥青混合料通过添加抗老化的微胶囊，可以显著提高沥青混合料老化后的高温稳定性和改善低温抗裂性，其制备方法简单，适用于工业化生产及应用。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程的沥青材料技术领域，具体涉及一种抗老化沥青混合料及其制备方法。
背景技术
在行车荷载和光照等自然环境的长期作用下，道路材料会逐渐老化。同时其使用性能也会发生衰退，并不可避免地产生微小的裂纹和损伤，继而导致路面的结构被破坏。如何及时有效地修复原有路面中产生的裂纹和损伤成为道路工作者的一项重要课题。目前的修复方法都是在路面出现明显裂缝之后才采取补救措施，这些修补措施虽然可以解决路面的裂缝问题，但同时也会对交通造成影响，从而消耗更多的人力、物力等。因此，迫切需要一种能够自主阻挡刚出现的裂纹的扩展，并修复现有损伤的新技术。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗老化沥青混合料及其制备方法，该抗老化沥青混合料通过添加抗老化的微胶囊，可以显著提高沥青混合料老化后的高温稳定性和改善低温抗裂性，其制备方法简单，适用于工业化生产及应用。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
(一)一种抗老化沥青混合料，包括以下原料：矿粉、集料、沥青和微胶囊。
优选的，所述微胶囊包含连续相和油相；所述连续相为明胶、十二烷基硫酸钠和水；所述油相为沥青再生剂、聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷。
优选的，所述连续相中明胶、十二烷基硫酸钠和水的比例为(1-2g)：(1-2g)：(180-220mL)；所述油相中沥青再生剂、聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷的比例为(1-1.5g)：(2-3g)：(20-25mL)。
优选的，所述微胶囊与所述沥青的质量比为0.6％-1％。
优选的，所述沥青和微胶囊的总质量与所述矿粉和集料的总质量比为4.5％-5％。
(二)一种抗老化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将明胶和十二烷基硫酸钠加入水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，对所述连续相进行剪切搅拌，加入所述油相，剪切搅拌，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对所述微胶囊悬浊液进行搅拌，真空抽滤，干燥，得微胶囊；
步骤5，将所述微胶囊加入沥青中，剪切搅拌，得掺有微胶囊的沥青；
步骤6，将所述掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得。
优选的，步骤3中，所述剪切搅拌的速度为600-800r/min，剪切搅拌的时间为25-35min。
优选的，步骤3中，所述油相的加入的速度为3-4mL/min。
优选的，步骤5中，所述剪切搅拌的温度为160-170℃，剪切搅拌的速度为500-800r/min，剪切搅拌的时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的抗老化沥青混合料通过添加抗老化的微胶囊，可以显著提高沥青混合料老化后的高温稳定性和改善低温抗裂性。本发明对沥青混合料老化后的性能改善是持续性的，当老化发生时，沥青中的轻质组分含量降低，而微胶囊中则含有高浓度轻质组分的芯材再生剂。当壁材内外轻质组分的浓度相差较大时，由于扩散作用芯材再生剂被释放到沥青中，补充了沥青中的轻质组分，从而改善沥青混合料老化后的性能，这对于节省路面维修成本具有重要的意义。本发明的抗老化沥青混合料的制备方法简单，效果显著。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
一种抗老化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将2克明胶和1克十二烷基硫酸钠加入200mL水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将1.2克沥青再生剂和2克聚甲基丙烯酸甲酯溶于20mL二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，将连续相置于搅拌机上以700r/min的速度进行搅拌，以4mL/min加入油相，剪切搅拌30min，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对微胶囊悬浊液进行搅拌，使溶剂完全挥发，真空抽滤并将沉淀物干燥，得微胶囊；
步骤5，将微胶囊加入SK#70沥青中，在165℃条件下以600r/min的速率剪切搅拌20min，得掺有微胶囊的沥青；其中，微胶囊与SK#70沥青的质量比为0.6％；
步骤6，将掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得抗老化沥青混合料；其中，抗老化沥青混合料的油石比为4.5％，即沥青和微胶囊的总质量与矿粉和集料的总质量比为4.5％。
实施例2
一种抗老化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将2克明胶和1克十二烷基硫酸钠加入200mL水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将1.2克沥青再生剂和2克聚甲基丙烯酸甲酯溶于20mL二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，将连续相置于搅拌机上以700r/min的速度进行搅拌，以4mL/min加入油相，剪切搅拌30min，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对微胶囊悬浊液进行搅拌，使溶剂完全挥发，真空抽滤并将沉淀物干燥，得微胶囊；
步骤5，将微胶囊加入SK#70沥青中，在165℃条件下以600r/min的速率剪切搅拌20min，得掺有微胶囊的沥青；其中，微胶囊与SK#70沥青的质量比为1％；
步骤6，将掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得抗老化沥青混合料；其中，抗老化沥青混合料的油石比为4.5％，即沥青和微胶囊的总质量与矿粉和集料的总质量比为4.5％。
实施例3
一种抗老化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1克明胶和2克十二烷基硫酸钠加入220mL水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将1.0克沥青再生剂和3克聚甲基丙烯酸甲酯溶于22.5mL二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，将连续相置于搅拌机上以600r/min的速度进行搅拌，以3.5mL/min加入油相，剪切搅拌25min，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对微胶囊悬浊液进行搅拌，使溶剂完全挥发，真空抽滤并将沉淀物干燥，得微胶囊；
步骤5，将微胶囊加入SK#70沥青中，在160℃条件下以500r/min的速率剪切搅拌25min，得掺有微胶囊的沥青；其中，微胶囊与SK#70沥青的质量比为1％；
步骤6，将掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得抗老化沥青混合料；其中，抗老化沥青混合料的油石比为4.7％，即沥青和微胶囊的总质量与矿粉和集料的总质量比为4.7％。
实施例4
一种抗老化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1.5克明胶和1.5克十二烷基硫酸钠加入180mL水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将1.5克沥青再生剂和2.5克聚甲基丙烯酸甲酯溶于25mL二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，将连续相置于搅拌机上以800r/min的速度进行搅拌，以3mL/min加入油相，剪切搅拌35min，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对微胶囊悬浊液进行搅拌，使溶剂完全挥发，真空抽滤并将沉淀物干燥，得微胶囊；
步骤5，将微胶囊加入SK#70沥青中，在170℃条件下以800r/min的速率剪切搅拌30min，得掺有微胶囊的沥青；其中，微胶囊与SK#70沥青的质量比为0.8％；
步骤6，将掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得抗老化沥青混合料；其中，抗老化沥青混合料的油石比为5.0％，即沥青和微胶囊的总质量与矿粉和集料的总质量比为5.0％。
以上实施例中，抗老化沥青混合料的级配为AC-13。
对比例1
一种沥青混合料的制备方法，具体为将SK#70基质沥青以4.5％的油石比拌和沥青混合料。
将实施例1-2所得的抗老化沥青混合料和对比例1所得的沥青混合料分别按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0734-2000进行短期老化后，成型车辙板试件，然后按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0719-2011和T0715-2011分别进行车辙板试样的混合料车辙试验与弯曲试验，具体试验结果如表1所示。
表1
由表1可知，实施例1-2所得的抗老化沥青混合料均满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中关于沥青混合料路用性能的相关要求。且实施例1-2所得的抗老化沥青混合料的动稳定度和最大弯拉应变均明显高于对比例1所得的沥青混合料的动稳定度和最大弯拉应变，表明在沥青混合料中添加微胶囊能显著提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性，说明本发明所得的抗老化沥青混合料具有较好的抗老化性能。这是由于在沥青混合料中加入芯材为再生剂的微胶囊，当沥青混合料发生老化、产生微裂纹时，可以自动释放出里面的芯材再生剂，从而改善老化后沥青混合料的路用性能。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种抗老化沥青混合料，其特征在于，包括以下原料：矿粉、集料、沥青和微胶囊。
2.根据权利要求1所述的抗老化沥青混合料，其特征在于，所述微胶囊包含连续相和油相；所述连续相为明胶、十二烷基硫酸钠和水；所述油相为沥青再生剂、聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷。
3.根据权利要求2所述的抗老化沥青混合料，其特征在于，所述连续相中明胶、十二烷基硫酸钠和水的比例为(1-2g)：(1-2g)：(180-220mL)；所述油相中沥青再生剂、聚甲基丙烯酸甲酯和二氯甲烷的比例为(1-1.5g)：(2-3g)：(20-25mL)。
4.根据权利要求1所述的抗老化沥青混合料，其特征在于，所述微胶囊与所述沥青的质量比为0.6％-1％。
5.根据权利要求1所述的抗老化沥青混合料，其特征在于，所述沥青和微胶囊的总质量与所述矿粉和集料的总质量比为4.5％-5％。
6.一种抗老化沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将明胶和十二烷基硫酸钠加入水中，搅拌均匀，得连续相，备用；
步骤2，将沥青再生剂和聚甲基丙烯酸甲酯溶于二氯甲烷，搅拌均匀，得油相，备用；
步骤3，对所述连续相进行剪切搅拌，加入所述油相，剪切搅拌，得微胶囊悬浊液；
步骤4，对所述微胶囊悬浊液进行搅拌，真空抽滤，干燥，得微胶囊；
步骤5，将所述微胶囊加入沥青中，剪切搅拌，得掺有微胶囊的沥青；
步骤6，将所述掺有微胶囊的沥青与矿粉、集料拌和均匀，即得。
7.根据权利要求6所述的抗老化沥青混合料的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述剪切搅拌的速度为600-800r/min，剪切搅拌的时间为25-35min。
8.根据权利要求6所述的抗老化沥青混合料的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述油相的加入的速度为3-4mL/min。
9.根据权利要求6所述的抗老化沥青混合料的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述剪切搅拌的温度为160-170℃，剪切搅拌的速度为500-800r/min，剪切搅拌的时间为20-30min。
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|---|---|---|---|---|
| CN110669345A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 山西省交通科技研发有限公司 | 一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法 |
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