CN108587197A - 一种高粘改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘改性沥青及其制备方法。所述高粘改性沥青成分包括HVA高粘剂和SBS改性沥青，以质量百分比计，HVA：SBS改性沥青=0.08~0.11；用电子天平称量SBS改性沥青试样放于盛样器中，在烘箱中加热至185℃，按照设计比例称取一定质量的高粘剂，加入到沥青中并用玻璃棒搅拌均匀，使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃，关闭剪切机，将制备好的高粘改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min，制得所述的高粘沥青。本发明在以湿法制备的高粘改性沥青中掺入适当的HVA高粘剂，用于透水性沥青路面，不仅可以提高路面抗飞散性，还可以提高高温稳定性，且操作简便，节约成本。

Description

一种高粘改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明属公路建筑材料研究领域，具体涉及一种高粘改性沥青及其制备方法。

背景技术

在我国目前的交通运输中，重载、超载运输的问题口益突出，导致许多高速公路过早的出现了病害问题。特别是在我国南方地区夏季高温多雨，车辙、剥落病害更为严重。因此，在不利的交通荷载和气候环境下，怎样保证透水性沥青路面的耐久性能，直接关系到透水沥青混合料能否在我国大面积推广应用。

20世纪80年代，一些国家开始使用高粘度改性沥青，从而大大提高了排水性沥青路面的使用寿命，如在比利时，使用掺加了再生胶、纤维素或者10％环氧树脂的改性沥青代替了初期使用的针入度为100号的沥青；在法国，在天然沥青中加入了15％-20％的轮胎粉；在英国，初期使用的是针入度200号或者100号的沥青、环氧沥青、聚合物改性沥青，但是这些沥青的抗塑性变形能力、抗松散能力都不够理想，后来在沥青中掺加了纤维素、苯乙烯醋酸乙烯镶嵌共聚物(EVA)、橡胶或者苯乙烯丁二乙烯镶嵌共聚物(SBS)用以提高沥青的粘结力等性能；在西班牙，一般是在60/70号的沥青中加入EVA；在美国，目前常用的技术是在80/100号的沥青中加入硅化橡胶从而提高沥青的各项性能。日本利用TPS制备的高粘度沥青软化点达到90℃左右，几乎是普通基质沥青的2倍左右，60℃动力粘度平均达70000Pa·s左右，是普通沥青百倍以上，同样日本的SK高粘度沥青也具有相当的优异性能。

高粘改性沥青是透水性沥青路面技术的核心。为了使透水性沥青路面保持良好的路表功能，延长透水性沥青路面的使用寿命，要求透水性沥青路面使用的沥青胶结料在对集料表面有较强的包裹力及高粘附性的同时，还要具有较强的抗飞散性等性能。采用普通基质沥青时粘结力达不到要求，采用改性沥青是增加沥青与集料粘附力非常有效的方法。改性沥青自身的粘度大，与集料的粘附力也大，只要采用改性沥青一般就能满足粘附性要求了，而且通常不再需要添加抗剥落剂或者掺加消石灰。

动力粘度是决定高粘度沥青性能最重要的指标。而普通改性沥青的粘度无法满足排水沥青混凝土对沥青粘度的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种高粘改性沥青及其制备方法，以湿法制备的高粘改性沥青中掺入适当的HVA高粘剂，用于透水性沥青路面，不仅可以提高路面抗飞散性，还可以提高高温稳定性，且操作简便，节约成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

依据本发明提出的一种高粘改性沥青，包括HVA高粘剂和SBS改性沥青，以质量百分比计，HVA：SBS改性沥青＝0.08～0.11。

进一步的，高粘改性沥青的60℃动力粘度不低于20000Pa·s。

上述高粘改性沥青的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)称量SBS改性沥青放于容器中，加热至185±5℃；

(2)按照设计比例称取一定质量的高粘剂，加入到改性沥青中并搅拌均匀；

(3)使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃；

(4)置于180℃±5℃中发育30min，制得所述的高粘沥青。

进一步的，所述的高粘剂的熔融指数不小于2g/10min。

进一步的，SBS改性沥青针入度不大于6mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有优点：

(1)本发明在所述的高黏改性沥青中加入了HVA高黏剂，来提高改性沥青的各项性能，尤其是动力粘度。用本发明所述的高黏改性沥青制成的透水沥青混合料，路面平整度好，而且能够延长透水沥青路面的使用寿命；

(2)本发明所述的一种高粘改性沥青的制备方法及其使用方法，适用于透水性沥青路面，能够提高抗集料飞散性，且操作简便，节约成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述的一种高粘改性沥青、制备方法及其使用方法做进一步说明。

所述高粘改性沥青成分包括HVA高粘剂和SBS改性沥青，以质量百分比计，HVA：SBS改性沥青＝0.08～0.11。

实施例1

一种高粘改性沥青的制备方法，其步骤包括：

(1)用电子天平称量1000g SBS改性沥青试样放于盛样器中，在烘箱中加热至185℃。

(2)按照设计比例称取80g的高粘剂，加入到沥青中并用玻璃棒搅拌均匀。

(3)使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃。

(4)关闭剪切机，将制备好的高粘改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min，制得所述的高粘沥青。

实施例2

一种高粘改性沥青的制备方法，其步骤包括：

(1)用电子天平称量1000g SBS改性沥青试样放于盛样器中，在烘箱中加热至185℃。

(2)按照设计比例称取110g的高粘剂，加入到沥青中并用玻璃棒搅拌均匀。

(3)使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃。

(4)关闭剪切机，将制备好的高粘改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min，制得所述的高粘沥青。

对比例

一种高粘改性沥青的制备方法，其步骤包括：

(1)用电子天平称量1000g SBS改性沥青试样放于盛样器中，在烘箱中加热至185℃。

(2)按照设计比例称取120g的高粘剂，加入到沥青中并用玻璃棒搅拌均匀。

(3)使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃。

(4)关闭剪切机，将制备好的高粘改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min，制得所述的高粘沥青。

根据规范试验方法JTJ052-2000T进行相关性能试验，表1为各实施例制备的高粘改性沥青的性能指标。

表1

从表1中试验结果可以看出：采用本发明的组分配比及制备方法制备的高黏改性沥青(实测值1、2)的针入度、软化点、延度、布氏粘度、60℃动力粘度等指标均超过现行行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20的要求以及目前高粘改性沥青的技术要求，高黏改性剂的掺入针入度降低，软化点提高，显著提高沥青的60℃动力粘度，增强沥青与集料间的粘附力，说明其高温稳定性较好。15℃延度及5℃延度均高于技术指标的相关要求，而延度越大，表明沥青的塑性越好；而采用对比配比制备的高黏改性沥青黏度略有提高，但沥青的软化点、延度、黏度不是越高越好，适合当地情况的最好。

按照各实例生产的成品高黏改性沥青应用于透水沥青混合料，透水路面混合料可采用现行行业标准《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40中开级配抗滑磨耗层配合比设计方法，进行相关性能检测，表2为高粘改性沥青应用制备透水沥青混合料的性能指标。

表2

从表2中试验结果可以看出：采用本发明制备的高黏改性沥青(实施例1、2)用于透水沥青混合料中，飞散性能显著提高，降低飞散损失在规范要求内，同时提高路面高温稳定性及低温抗裂性能；而对比例制备的透水沥青混合料性能不如本发明实例高粘改性沥青应用制备透水沥青混合料的性能指标，说明存在提高混合料性能的峰值范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种高粘改性沥青，其特征在于，包括HVA高粘剂和SBS改性沥青，以质量百分比计，HVA：SBS改性沥青=0.08~0.11。

2.如权利要求1所述的高粘改性沥青，其特征在于，所述的高粘改性沥青60℃动力粘度不低于20000Pa·s。

3.如权利要求1或2所述的高粘改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称量SBS改性沥青放于容器中，加热至185±5℃；

（2）按照设计比例称取一定质量的高粘剂，加入到改性沥青中并搅拌均匀；

（3）使用剪切机按照5000±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180±10℃；

（4）置于180℃±5℃中发育30min，制得所述的高粘沥青。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的高粘剂的熔融指数不小于2 g/10min。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，SBS改性沥青的针入度不大于6mm。