CN108658511A - 橡胶沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

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贾丽凤
张传明
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Abstract

本发明属于石油沥青技术领域，具体涉及一种橡胶沥青混合料及其制备方法。所述橡胶沥青混合料由以下质量份数的原料制成：95份矿料，5份温拌橡胶沥青，0.5～3份润滑溶胀剂和0.05～0.8份纤维。本发明有效降低了混合料的拌和、摊铺、碾压温度，从而达到节约能源，减少环境污染，避免施工过程中沥青热老化现象的目的，且抗车辙性能强。本发明制备方法简单易行，易于实现。

Description

橡胶沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明属于石油沥青技术领域，具体涉及一种橡胶沥青混合料及其制备方法。
背景技术
目前的公路路面材料中，热拌橡胶沥青混合料仍然占据绝大多数的比例。普通橡胶沥青混合料的拌合温度在165℃左右，而改性橡胶沥青混合料拌合温度在180℃左右，橡胶沥青和矿料加热至如此高的温度，不仅消耗了大量的能源，加剧橡胶沥青老化，而且在生产和施工中会排放出大量的有害气体、极大的危害施工人员的安全。因此，如何降低橡胶沥青混合料的施工温度是目前的研究热点，现有技术主要采用温拌沥青混合料法。
温拌沥青混合料技术主要有以下三种方式：(1)有机降粘型温拌技术，使用有机降粘剂降低热沥青拌合时的粘度，以蜡或酯类为主。该温拌技术不需对原有拌合系统改造。(2)发泡沥青降粘温拌技术，通过水或有机发泡剂发泡沥青来降低沥青的粘度。该温拌技术需要添加沥青泡沫生成系统，投资较大。(3)乳化分散沥青降粘技术，与前两种不同，通过乳化技术降低沥青粘度。该温拌技术需要对设备进行改造，设置专用温拌添加剂使用管线。
然而上述技术仍然存在很多缺陷，如成本高，施工过程中出现沥青热老化现象，抗车辙性能差。目前亟需提供一种降低混合料的施工温度，节约能源，减少环境污染，避免沥青热老化现象，抗车辙性能强的橡胶沥青混合料。
发明内容
本发明的目的是提供一种有效降低施工温度，克服污染环境、能耗大、沥青老化衰退问题，抗车辙性能强的橡胶沥青混合料；本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的橡胶沥青混合料，由以下质量份数的原料制成：95份矿料，5份温拌橡胶沥青，0.5～3份润滑溶胀剂和0.05～0.8份纤维。
其中：
所述矿料由碎石、砂粒和矿粉组成，配合比采用AC-13型级配。
所述温拌橡胶沥青由以下质量份数的原料制成：100份橡胶沥青，0.5～2份氯化石蜡，0.5～3份聚乙烯和2～6份硬脂酸类物质。所述橡胶沥青为市售产品。
所述聚乙烯为低密度聚乙烯。
所述硬脂酸类物质为硬脂酸、硬脂酸盐中的至少一种。
所述硬脂酸盐为硬脂酸钡。
所述润滑溶胀剂为富含芳烃的催化裂化油浆或芳烃油中的至少一种。
所述纤维为聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或木质素纤维中的至少一种。纤维长度≤6mm。
所述橡胶沥青混合料的制备方法，是将95份矿料加热到155～160℃投入拌合缸中，加入145～150℃的5份温拌橡胶沥青，拌合20～30s，优选20s，再加入0.5～3份润滑溶胀剂、0.05～0.8份纤维，拌合20～30s，制得橡胶沥青混合料。
所述温拌橡胶沥青的制备方法如下：将100份橡胶沥青加热至熔融状态，加入0.5～2份氯化石蜡，0.5～3份聚乙烯，2～6份硬脂酸类物质，于155～165℃下，恒温搅拌15～25分钟即可。
本发明的有益效果如下：
本发明的润滑溶胀剂对橡胶沥青有很好的溶胀作用，与其他组分有很好的相容性，可以促进各组分与橡胶沥青融合。且与有机化合物及树脂的复合可以有效提高橡胶沥青的软化点，从而提高沥青高温性能，与纤维溶胀于改性沥青中，形成凝胶层，从而提高沥青路面弹性恢复功能，提高它的力学性能。纤维在沥青混合料中以三维分散相存在，如同混凝土中的钢筋起到加筋作用，且由于提高了油膜厚度从而可以有效避免路面泛油和车辙。
氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好，价格低廉等优点，可用作阻燃剂。
硬脂酸类物质使橡胶沥青抗氧化，稳定性得到改善，可降低沥青混合料粘度，提高在较低温度下混合料的和易性和集料的裹覆性，从而降低了沥青混合料拌合与压实温度，减少沥青中有害气体的排放，降低对施工人员的伤害。
本发明有效降低了混合料的拌和、摊铺、碾压温度，从而达到节约能源，减少环境污染，避免施工过程中沥青热老化现象的目的，且抗车辙性能强。本发明制备方法简单易行，易于实现。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
空白例
将95份加热到180℃的矿料投入拌合缸，再加入5份170℃橡胶沥青，拌合20s，制得混合料，倒样分析。
对比例
将100份的橡胶沥青加热至熔融状态，加入1份氯化石蜡，3份硬脂酸，2份低密度聚乙烯，在160℃恒温搅拌20分钟，即制得温拌橡胶沥青。
将95份矿料加热到160℃，5份上述温拌橡胶沥青加热至150℃，投入拌合缸中拌合20s制得橡胶沥青混合料。
实施例1
将100份的橡胶沥青加热至熔融状态，加入2份氯化石蜡，2份硬脂酸，0.5份低密度聚乙烯在155℃恒温搅拌20分钟，即制得温拌橡胶沥青。
将95份矿料加热到155℃，5份上述温拌改性沥青加热至145℃，投入拌合缸中拌合20s，再向拌合缸中加入0.5份芳烃油，0.1份木质素纤维拌合20s，制得橡胶沥青混合料。
实施例2
将100份的橡胶沥青加热至熔融状态，加入0.5份氯化石蜡，3份硬脂酸，1份硬脂酸钡，1份低密度聚乙烯在155℃恒温搅拌20分钟，即制得温拌橡胶沥青。
将95份矿料加热到160℃，5份上述温拌改性沥青加热至150℃，投入拌合缸中拌合20s，再向拌合缸中加入1.5份催化裂化油浆，0.6份聚酰胺纤维拌合30s，制得橡胶沥青混合料。
实施例3
将100份的橡胶沥青加热至熔融状态，加入1份氯化石蜡，3份硬脂酸，2份硬脂酸钡，2份低密度聚乙烯在160℃恒温搅拌20分钟，即制得温拌橡胶沥青。
将95份矿料加热到160℃，5份上述温拌改性沥青加热至150℃，投入拌合缸中拌合20s，再向拌合缸中加入2份芳烃油，0.4份聚丙烯纤维拌合20s，制得橡胶沥青混合料。
实施例4
将100份的橡胶沥青加热至熔融状态，1.5份氯化石蜡，加入2份硬脂酸，3份硬脂酸钡，3份低密度聚乙烯在165℃恒温搅拌20分钟，即制得温拌橡胶沥青。
将95份矿料加热到155℃，5份上述温拌橡胶沥青加热至145℃，投入拌合缸中拌合20s，再向拌合缸中加入3份芳烃油，0.8份聚丙烯纤维拌合25s，制得橡胶沥青混合料。
表1混合料性能分析表
项目 空白例 对比例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
稳定度/KN 10.1 11.1 11.3 11.2 11.6 11.5
流值/0.1mm 2.6 2.2 2.1 2.2 2.0 2.2
车辙动稳定度/次/mm 2060 3426 3660 3800 3980 3915
本发明有效降低了混合料的施工温度，从而达到节约能源，减少环境污染，避免施工过程中沥青热老化现象，同时混合料的抗车辙性能得到了改善。

Claims (10)

1.一种橡胶沥青混合料，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：95份矿料，5份温拌橡胶沥青，0.5～3份润滑溶胀剂和0.05～0.8份纤维。
2.根据权利要求1所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述温拌橡胶沥青由以下质量份数的原料制成：100份橡胶沥青，0.5～2份氯化石蜡，0.5～3份聚乙烯和2～6份硬脂酸类物质。
3.根据权利要求2所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。
4.根据权利要求2所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述硬脂酸类物质为硬脂酸、硬脂酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸钡。
6.根据权利要求1所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述润滑溶胀剂为富含芳烃的催化裂化油浆或芳烃油中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述纤维为聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或木质素纤维中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的橡胶沥青混合料，其特征在于，所述纤维长度≤6mm。
9.一种权利要求1～8任一所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于，将95份矿料加热到155～160℃投入拌合缸中，加入145～150℃的5份温拌橡胶沥青，拌合20～30s，再加入0.5～3份润滑溶胀剂、0.05～0.8份纤维，拌合20～30s，制得橡胶沥青混合料。
10.根据权利要求9所述的橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述温拌橡胶沥青的制备方法如下：将100份橡胶沥青加热至熔融状态，加入0.5～2份氯化石蜡，0.5～3份聚乙烯，2～6份硬脂酸类物质，于155～165℃下，恒温搅拌15～25分钟即可。
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